中考物理单元复习电功和电热
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初三物理中考专题复习 第九单元 电功和电热【教课内容与目的要求】目的要求:1、知道电功及其单位,掌握电功的公式,知道电能表是丈量电功的仪表2、掌握电功率的观点,理解额定功率3、理解焦耳定律,知道电热器的原理4、会测小灯泡的电功率【知识要点与学习难点】1、理解电功的观点2、理解电功率的观点,掌握电功率的计算公式3、理解额定功率和实质功率的观点4、理解焦耳定律及有关计算【方法指导与教材延长】1、如何理解电功这个物理量电流做功的过程就是电能转变成其余形式能,如:内能、机械能和化学能等的过程。
电功的计算公式 W=UIt 是电功的基本计算公式, 合用于任何电路。
依据 W=Pt ,也能够2计算电功,可是,依据I=U/R 推出的电功的两个计算公式: WI 2Rt 和 WUt 只合用R于计算将电能完好转变成内能的用电器的电功。
电功的单位是焦耳,常用的电功单位是千瓦时(度)。
1 千瓦时 = 3.6 106 焦耳 2、如何理解电功率这一物理量电功和电功率是既有联系又有区其余两个物理量。
电功率表示电流做功的快慢,即电流在单位时间内做的功。
公式 P=UI 是计算电功率的基本公式。
另两个公式22P=I R , P=U /R ,这两个公式是依据 P=UI联合欧姆定律 I=U/R 推出的, 仅合用于将电能完好转变成内能的用电器或电路。
3、额定功率和实质功率用电器上标出的正常工作时, 应接到的电压叫做额定电压。
用电器在额定电压下工作 (正常工作)时的功率称为额定功率。
比如“220V 、100W ”表示这个用电器接在额定电压 220V下工作时,发挥的功率是100W 。
实质功率是指用电器某一电压下工作时的功率,它随用电器的工作条件的变化而变化,当实质加在用电器两头的电压为额定电压时,实质功率就等于额定功率。
当加在用电器两头的电压小于或大于额定电压时, 实质功率就小于或大于额定功率,一般状况下这是不一样意的,使用用电器时, 一定使加在用电器两头电压等于或凑近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。
专题9电功与电热【电能与电功】一、理解电功1、用电器工作时,将 能转化为 的能,即电流通过用电器时伴随着 的改变。
2、做功的过程总伴随着 的转化。
电流做功的过程就是 能转化成 能的过程。
3、电流所做的功叫做 。
电流做了多少功,就 了多少电能,就有多少电能 成了其他形式的能。
二、电功、电能的计算4、电功大小与加在用电器两端的 、通过用电器的 和通电 成正比。
5、计算公式:定义式 ,单位式: 。
推导式: 、 、 。
6、做了多少电功,就会消耗多少 ,即电功的计算公式同样适用于计算电能。
7、计算单位要统一:要么全部用主单位,要么用kw 、h 、kw ·h 。
三、电能的测量8、电功、电能的主单位是 ,电能的常用单位是 ,俗称 。
9、单位换算:1 kw ·h= J10、电能表是用来测量电路消耗 的仪表。
11、电能表参数:①5A (10)A ,(10)A 表示能长期准确运行的 。
②电能表允许家庭电路同时工作的用电器总功率为 。
③1200r/(kw ·h)表示电路每耗电 ,电能表转盘转动 圈,则每转一圈电路消耗 kw ·h 的电能,转n 圈消耗 kw ·h 的电能。
【电功率】12、电流做功有快慢,用电器消耗电能也有 。
13、电功率是表示电流 快慢的物理量,也表示用电器 的快慢。
14、电功率的定义式: ,单位式: 。
电功率的推导式: 、 、 。
其中P=UI 的单位式: ,P=UI 的变形公式: 、 。
RU P 2 的电阻变形公式: 。
15、电功率的单位从大到小分别是: 、 、 。
【用电器的额定功率与实际功率】16、用电器 工作时的电压叫额定电压;用电器在 电压下工作时的功率叫额定功率;用电器在 电压下工作时的功率叫实际功率。
17、常见家用电器的额定功率估测挂壁式空调约 ; 电热水器约 ;微波炉约 ; 电吹风、电熨斗约 ;电饭煲约 ; 电水壶约 ;电扇约 ; 液晶电视约 ;洗衣机约 ; 冰箱约 ;18、测量小电灯的功率⑴实验目的:测量小灯泡的 功率和 功率。
初中物理知识点讲解:区别“电功”与“电热”电功与电热是有区别的,电流做的功全部用于产生热量的电路我们称它为纯电阻电路,在这种电路中电功等于电热,即W=Q。
只要是纯电阻电路那么前面我们所学计算电功的公式都可以用于计算电热:,在日常生活中一般认为是纯电阻电路的用电器有:灯泡、电炉、电热器、电熨斗等。
如果电流做的功只有一部分用来产生热量,这样的电路我们称它为非纯电阻电路,例如我们常见的电扇、电冰箱、电视等主要是把电能转化成除内能以外的其它形式的能,所以这种电路中电功大于电热即W=W其+Q,在非纯电阻电路中欧姆定律导出式不适用,因此我们计算电功时只能用W=UIt,计算电热用。
近几年中考中,常用于考查电功与电热区别的有两类题目:①纯电阻电路计算电热;②对电动机工作的考查。
例1. 电炉的电阻丝热的发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线:()A. 电阻较大;B. 电阻较小;C. 通过的电流较大;D. 通过的电流较小。
分析:在解答此题时部分同学未认真考虑串联电路的特性,片面地运用焦耳定律错选了D。
电炉与连接电炉的铜导线串联,所以通过电炉与铜导线的电流相等,而电炉的电阻丝与铜导线相比电阻大的多,考虑,在串联电路中电阻越大相同时间产生的热量越多,选B。
例2. 要使某电炉在相等时间内产生的热量增加为原来的2倍,则可采取的措施是:()A. 使通过它的电流变为原来的2倍;B. 使加在它两端的电压变为原来的2倍;C. 使电炉丝的电阻变为原来的2倍;D. 使电炉丝的电阻变为原来的。
分析:电炉丝是纯电阻,电流做的功全部用于转化为内能,因此焦耳定律和欧姆定律的推导公式都适用。
在解决此类问题时,一般从选择的方式看,是什么量在影响电热的变化,然后分析这些量应该达到什么样的变化程度。
根据,在R和t保持不变,I变为原来的2倍时,Q就变为原来的4倍,故A错;当电热器两端的电压变为原来的2倍时,根据可知在R、t一定时产生的热量与成正比,产生的热量也为原来的4倍,故B错;根据,在U、t不变时,Q与R成反比,电阻变为原来的2倍时产生热量变为原来的时,电阻变为原来的产生的热量变为原来的2倍,所以C项错误,D项正确。
《电功和电热》初三物理复习要点
《电功和电热》初三物理复习要点
1.电功(W):电流所做的功叫电功,
2.电功的单位:国际单位:焦耳。
常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=
3.6×106焦耳。
3.测量电功的工具:电能表(电度表)
4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安
(A);t→秒)。
5.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的.W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q:电量);
7. 电功率(P):电流在单位时间内做的功。
单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦
8. 计算电功率公式:(式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)
9.利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
【《电功和电热》初三物理复习要点】。
电功和电热【考点聚焦】1.知道电功及其单位2.理解电功的公式;会用电能表测量电功3.理解电功率的概念4.理解用电器的额定电压和额定功率5.理解焦耳定律;知道电热器的原理和应用【知识结构】一、电功1.定义:电流所做的功。
2.电流做功的实质:电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程;电功是电能转化的量度。
电功是过程量;电流做功时;总伴随着能量状态的变化。
电流通过用电器所做的功的数值与该用电器此时消耗的电能数值完全相同。
3.电功的公式及其变换式:W=UIt(变换式W=U2/Rt;W=I2Rt);即电流在某段电流上所做的功;等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
4.电功的单位;焦耳(J)、千瓦时(kwh)5.电功测量:电能表是测量电功的仪表。
二、电功率1.定义及意义:电流在单位时间内所做的功叫电功率。
电流做功不仅有大小而且有快慢之分。
用电器的功率表示做功的快慢。
电功率大的用电器只能说明用电器电流做功快;并不表示电流做功的多少。
2.公式:P=W/t=UIt=UI;该公式适用于任何电器。
3.单位:瓦特(W);千瓦(kw)4.额定电压与额定功率:额定电压是用电器正常工作时的电压;额定功率是用电器在额定电压下的功率。
5.测小灯泡的电功率:(1)实验原理;(2)实验电路图;(3)实验步骤;(4)数据处理。
三、焦耳定律1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比;跟导体的电阻成正比;跟通电时间成正比。
2.焦耳定律的数学表达式:Q=I2Rt四、熟记电学中基本量的规律和特点;进行电功、电功率和电热的计算【对应训练】1.电能表是用来测定下列哪个物理量的〔〕A.电能 B.电流 C.电压 D.电阻2.将7.2×105J的电功用“度”作单位表示;则应为〔〕A.20度B.2度C.0.2度D.0.02度3.采葳同学家在1月1日和2月1 日两次观察家里的电能表;如下表所示;那么该同学家一月用电〔〕C.455度 D.45.5度4.下列关于电功率的说法中;正确的是〔〕A.电功率越大;电流做功越多 B.电功率越大;所用的时间越短C.电功率越大;用电器消耗的电能越多D.电功率越大;用电器消耗电能越快5.“220V 100W”的灯泡接入电压为210V的电路;则该灯泡的实际电功率〔〕A.大于100W B.等于100W C.小于100W D.条件不足;无法判断6.在测定一个小灯泡额定电功率的实验中;若小灯泡额定电压为2.5V;允许通过的最大电流为0.4A.电源是4节干电池串联成的电池组.另配有0-0.6A、0-3A两量程的电流表一个;0-3V、0-15V两量程的电压表一个;最大阻值为20Ω的滑动变阻器等;则在这个实验中电流表、电压表的量程分别应选用的量程是〔〕A.电流表选0-0.6A;电压表选0-3V B.电流表选0-0.6A;电压表选0-15VC .电流表选0-3A ;电压表选0-3VD .电流表选0-3A ;电压表选0-15V7.有一阻值为40Ω的电热器;工作时产生热量的功率为1000W ;则通过该电热器的电流和电热器两端的电压分别是〔 〕A .10A 100V B.2A 200V C.5A 100V D.5A 200V8.要使电热器在单位时间产生的热量减少一半;应该〔 〕A.让它两端的电压减少一半B.使它的电阻减少一半C.让通过它的电流减少一半D.使它的电阻和两端电压同时减少一半9.电灯泡上标着“PZ220-40”;这里的“220”表示_________________________;“40”表示的是灯泡______________.此灯泡正常工作时的电流为_______A ;电阻为__________.10.一个在某电压下工作的电烙铁;功率是100W ;电流是454mA ;加在这个电烙铁两端的电压是_______.11.在测定小灯泡电功率的实验中:(1)电源电压要_______小灯泡的额定电压;串联一个滑动变阻器是为了_______;(2)闭合开关前;滑动变阻器应放在_______位置上;这样做的好处是_______;(3)为了测定有“4.5V ”字样的小灯泡的功率;除了要用电压表、电流表、小灯泡、开关、滑动变阻器、导线外;还应在下列器材中选用_______。
电流做功一、电能和电功1.用电器工作的过程就是利用电能做功,将电能转化为其他形式的能。
电灯工作时,把电能转化为光能和内能;电动机工作时主要把电能转化为机械能,使得电风扇旋转、电力机车飞驰;电热器加热时把电能转化为内能;人造卫星展开太阳电池板把太阳能转化为电能。
2.在物理学中,常用的能量单位是焦耳。
电能的国际单位是焦耳(J),在日常生活和生产中,常用的电能单位是千瓦时(kW·h),俗称度,它与焦耳的换算关系为:1kW·h=3.6×106J。
3.电能可以转化成多种其他形式的能量,电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
在日常生活中,我们常说消耗了多少电能,就相当于电流做了多少功。
例1 下列关于能量转化的说法正确的是()A.发电机发电时,电能转化为机械能B.干电池对外供电时,化学能转化为电能C.电风扇工作时,机械能转化为电能D.给蓄电池充电时,化学能转化为电能解析发电机发电时,将机械能转化为电能;干电池对外供电时,将化学能转化为电能;电风扇工作时,将电能转化为机械能和少量内能;给蓄电池充电的过程中,电能转化为化学能。
答案B例2以下关于电功的认识,正确的是()A.电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻大小B.电流做功的过程,实际上是把电能转化为机械能的过程C.电功W与做功时间长短无关D.用电器工作时,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功解析由电功的公式W=UIt可知,电流通过导体所做功的多少取决于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的长短,故A、C错误;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式能的过程,不一定是机械能,故B错误;电流做功的过程,实际上是把电能转化为其他形式能的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,故D正确。
答案 D二、电功的计算电功的计算公式是W = UIt ,它适用于各种情况下电功的计算,结合欧姆定律RU I =,可得出推导式t RU W 2=和Rt I W 2=,这两个导出公式不适用于电动机及蓄电池等把电能转化为其他形式的能的电路,它们仅适用于只有电阻、灯泡(不考虑温度对电阻的影响)等把电能转化为内能的纯电阻电路中电功的计算.例3 加在某导体两端的电压为3V,1 min 内电流所做的功为180 J,则通过这导体的电流是( )A .180AB .60AC .3AD .1A 解析 由电功的计算公式W = UIt 可知, 通过导体的电流I == = 1A 。
物理中考知识点电和热复习要点参考
物理中考知识点电和热复习要点参考
1、电流通过导体时电能要转化成热,这个现象叫电流的热效应。
2、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到: P = I2 R 这个公式表示:在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。
3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。
此时因为输电线路上有电阻,根据P = I2 R 可知,电流越小时,在电线上消耗的.电能就会越少。
所以电厂在输电时提高送电电压,减少电能在输电线路上的损失。
4、电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等),也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。
我们要利用有利电热,减少或防止不利电热(如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等)。
第十四章 电功和电热一、选择题1、家用白炽灯上标有“220V 40W ”字样。
当该灯正常工作时,它的功率 ( )A.大于 40WB.小于 40WC. 等于 40W D .等于 220W2、改革开放以来,我国人民的生活水平有了较大的提高,电冰箱、空调机、电视机等家用电器普遍进入家庭。
观察下图所示四种家用电器的铭牌,下列说法正确的是 ( )A.除彩色电视机外,其它用电器在220V 电压时均能正常工作B.四种用电器都标有频率50Hz ,说明它们工作时产生的噪声都相同C .KFR-33GW 空调机制冷和制热两种工作状态消耗的电功率相同D .BC-65B 电冰箱每小时消耗的电能为0.5度3、标有“220V 40W ”和“220V 60W ”的两只灯泡L 1 、L 2 串联在电路中时,两灯均发光,实际消耗的功率分别为P 1和P 2,则 ( ) A .P 1>P 2 B .P 1=P 2 C . P 1<P 2 D .无法确定4、图中的几种用电器的额定功率最接近1000W 的是 ( )5、将分别标有“8V 4W ”、“4V 2W ”字样的灯L 1、L 2串联使用。
当灯L 1正常发光时,灯L 2会 ( ) A 、生正常发光 B 、比正常发光暗 C 、比正常发光亮 D 、以上三种情况均有可能6、有两个额定电压相同的小灯泡,串联起来接到电源上,亮度不同。
在破所二个灯泡的额定功率比较大时,要做以下分析: ①从关系式P =I 2R 可以知道; ②校亮灯泡的电阻较大; ③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比; ④从关系式P =U 2/R 可以知道; ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同; ⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大请你将最合理的排序选出来 ( )A 、②①③④⑤⑧B 、⑧②①③④⑤C 、①③④②⑥⑤D 、⑤①②④③⑥7、小灯泡额定电压为6V ,额定功率估计在7W ~l2W 之间,小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A 、3A 两档,电压表有3V 、l5V 两档,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则 ( )A .小灯泡额定功率为7.5WB .在5V 时小灯泡的功率为7.5WC .在1V 电压下小灯泡功率7.5WD .在5V 时小灯泡功率为1.5W8、小刚利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min 内,消耗电能0.3 KW ·h ,这个用电器可能是 ( )A .空调器 B .电冰箱 C .电视机 D .收音机9、如图所示电路,电源电压不变,当开关S 2闭合、S 1断开时,电流表示数为0.3A ,电压表示数为9V ;若将两表互换位置,并同时闭合S 1和S 2时,电流表示数为0.5A 。
第十五章电功与电热(一)复习班级___________ 姓名_________ 学号__________学习目标:1.会根据家用电能表的表盘数据计算电功.2.知道电功的概念及其单位.理解电功的公式.3.会对一些家庭用电器进行简单的电功计算.4.了解常用家用电器的额定功率.5.会用电流表、电压表和滑动变阻器等测定小灯泡的电功率.6.能够结合欧姆定律公式将电功率公式变形后进行有关实际功率的计算.重点难点:能够结合欧姆定律公式将电功率公式变形后进行有关实际功率的计算学习过程一、自主学习1、电能表:测量 的仪器。
2、电能表的参数: 3000R/KW ·h 指 , 220V 10A(40A) 。
3、电功(W ): 。
公式:4、电功率(P )——表示 的物理量。
公式:5、测量小电灯的功率①原理: ②测量工具:③滑动变阻器的作用:改变电灯两端的电压。
④电路图:⑤结论:A 、若U 实>U 额,则P 实 P 额 若U 实=U 额,则P 实 P 额若U 实<U 额,则P 实 P 额B 、电灯的亮度取决于它的 。
二、合作探究 考点1:电能表和电功 【例1】仅让一只“220V 100W ”的白炽灯泡连续工作15min ,如图所示的电能表转盘转动了60r ,则灯泡消耗的电能为____kW ·h ,实际消耗的功率为____W ,两端的实际电压____(选填“高于”、“等于”或“低于”)额定电压220V .【例2】如图所示的电路,电源电压U =6V ,电阻R 2=30Ω.闭合开关后通过R 1的电流I 1=0.1A .求:(1)通过电阻R 2的电流.(2)通电100s 电阻R 1消耗的电能.考点2:电功率【例3】一盏电灯未接入电路时的灯丝电阻为55Ω,接到220V 的电源上正常发光时通过的电流为0.5A 。
则该电灯的额定功率为_____W ;从刚接通电源到正常发光过程中,电灯的最大功率为_____W 。
辅导内容一轮复习:《第15章电功和电热》辅导日期【同步知识梳理】(一)电能表1、电能表是用来测量电路消耗____________的仪表。
2、单位:(俗称“度”),1 kW·h= J ;3、如图所示,电能表的表盘上:(1)20A表示____________________________(2)电能表常数3000r/ (kW·h),表示。
(二)电功1、电流通过用电器时要做功,这叫做_________。
做功的过程,伴随着______能向____________能量的转化。
电流通过电扇时,电能转化为能;电流通过电炉时,电能转化为能;蓄电池被充电时,电能转化为能;2、影响电功的主要因素是、和,进一步研究表明,若加在用电器两端的电压为U,通过用电器的电流为I,通电时间为t,则电流所做的功 W=_______,电功的国际单位是___ _。
根据定律:I=U/R,可推导电功W与电阻R的两个实用关系式:和。
(三)电功率1、电功率的单位:______,常用单位有________、_________。
2、电功率的公式是这样推导出来的:P=______=_________=UI。
(适用于任何电路)。
根据欧姆定律,可以计算电功率的两个推导公式是和(适用于纯电阻电路)。
(四)电热器、电流的热效应1、电热器是利用电流的效应制成的,电热器通过电流做功将能转化为能。
列举三例应用电流热效应工作的家用电器、、;(在额定功率相同的情况下,电热器产生的热量最,而非电热器除了转化电能转化内能,还要转化其形式的能,如电风扇将电能转化为机械能和内能)。
2、电热的计算:(1)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比。
公式:。
(2)当电流所做的功全部转化为内能时:Q=W===。
(非纯电阻电路,如电动机:W >Q)(五)家庭电路和安全用电1、家庭电路的组成:、、、、用电器等。
(各部分各司其职,注意顺序不能颠倒)2、家庭电路的连线方法和注意事项:(1)家庭电路中的各个用电器是的,控制用电器的开关与用电器是的;(2)插座的接法:左右中接;(3)螺口灯泡要注意:开关接在线上,金属螺旋外壳要接线。
09中考物理单元复习 电功和电热教学内容与目的要求1、知道电功及其单位,掌握电功的公式,知道电能表是测量电功的仪表2、掌握电功率的概念,理解额定功率3、理解焦耳定律,知道电热器的原理4、会测小灯泡的电功率知识重点与学习难点1、理解电功的概念2、理解电功率的概念,掌握电功率的计算公式3、理解额定功率和实际功率的概念4、理解焦耳定律及有关计算方法指导与教材延伸1、怎样理解电功这个物理量电流做功的过程就是电能转化为其它形式能,如:内能、机械能和化学能等的过程。
电功的计算公式W=UIt 是电功的基本计算公式,适用于任何电路。
根据W=Pt ,也可以计算电功,但是,根据I=U/R 推出的电功的两个计算公式:Rt I W 2=和t R U W 2=只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。
电功的单位是焦耳,常用的电功单位是千瓦时(度)。
1千瓦时=6106.3⨯焦耳2、怎样理解电功率这一物理量电功和电功率是既有联系又有区别的两个物理量。
电功率表示电流做功的快慢,即电流在单位时间内做的功。
公式P=UI 是计算电功率的基本公式。
另两个公式P=I 2R ,P=U 2/R ,这两个公式是根据P=UI 结合欧姆定律I=U/R 推出的,仅适用于将电能完全转化为内能的用电器或电路。
3、额定功率和实际功率(1)额定电压(U 0):用电器正常工作的电压。
(2)额定功率(P 0):用电器在额定电压下的功率。
(3)实际电压(U ):实际加在用电器两端的电压。
(4)实际功率(P ):用电器在实际电压下的功率。
当U > U 0时,则P > P 0 ;灯很亮,易烧坏。
当U < U 0时,则P < P 0 ;灯很暗,当U = U 0时,则P = P 0 ;正常发光。
(同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有 ;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。
例“220V100W”是表示额定电压是220伏,额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦。
)4、焦耳定律焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
即:Q=I 2Rt 。
它适用于任何用电器热量的计算。
在仅有电流热效应存在的电路中,电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能,这时电流产生的热量等于电流所做的功。
即Q=W 。
再根据W=UIt 和U=IR 可推导得出Q=I 2Rt 。
焦耳定律的公式也可以表述为t RU Q 2,用它解决某些问题比较方便,但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。
例题选讲例1、灯泡L 1和L 2串联在电路中,L 1的电阻比L 2大,在相等的时间里,电流做的( )A 、L 1灯做的功多B 、L 2灯做的功多C 、两灯一样多D 、无法确定 例2、把“12V 、8W”的电灯接到9V 的电路中,它的实际功率为多大?例3、现有甲、乙、丙三盏灯,分别标有“220V 、40W”、“110V 、40W”、“36V 、40W”的字样,它们均在额定电压下工作,比较它们的亮度,哪一盏灯最亮。
例4、一台“220V 、1000W”的电炉,想把它改装后接到110伏的电源上,但功率保持不变,以下哪个措施是正确的( )A 、将电炉丝截掉一半后接入电路B 、将电炉丝截掉四分之三接入电路C 、将电炉丝分成等长的两段,然后并联接入电路D 、将电炉丝截掉四分之一后接入电路例5、标有“6V 、3W”的灯L 1和标有“6V 、1W”的灯L 2串联后接在12伏的电源上,求灯L 1的实际功率。
例6、今有“6V 、6W”的电灯L 1和“6V 、1.5W”的电灯L 2各式各一盏,把它们分别接到电压6伏的电源上,要求两灯具有同样的亮度,应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻?阻值为多大?1L L 2V AS例7、如图所示,两盏灯L 1和L 2串联接入电路,合上开关后两灯均正常发光,电压表和电流表均有示数,突然两灯先后熄灭,同时发现电压表示数变为零,电流表示数先增大后变为零,电路发生故障的首要原因是( )A 、L 1断路B 、L 2断路C 、L 1短路D 、L 2短路例8、如图所示,一个标有“6V ,3.6W”字样的小灯泡L 和最大阻值为50的滑动变阻器R 串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )A .无论如何移动滑片P ,电路中总功率不会超过2WB .移动滑片P ,电路中总功率最小值为0.6WC .当滑片P 滑到某个位置时,L 和R 的电功率相等D .当滑片P 由a 滑向b 的过程中,灯泡L 的电功率一直是减小例9、如图所示,小灯泡L 标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R 最大值为10欧,当滑片P 移到a 端,小灯泡正常发光。
试求:⑴电源电压和小灯泡电阻。
⑵当滑片P 移到b 端时,闭合S ,你还能求出哪些物理量?例10:如图是供电设备向居民楼用房户输电的示意图。
为保证居民楼内的用户所有用电器 都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V ,当居民楼内消耗的功率为44 千瓦的时候,问:⑴通过输电线的电流为多少安?⑵若输电线的总电阻为0.1欧,供电设备的输出电压是多少伏?⑶居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部门申请“增容”,即增加用电功率,当居民的用电器的额定功率由44千瓦增加到88千瓦所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?⑷若要求减少输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施。
例11:市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热,如图,该热水器电路图。
电热管R标有“220V 1100W”,R0与R构成保温电路。
当K连到2时,电热管正常工作,给水箱里的水加热;当K连到3时,热水器处于保温状态,保温功率为100W。
⑴求R、R0的值。
⑵保温时R实际功率是多少?例12.如图所示是某同学家庭电路中的电能表.⑴若照明灯泡的规格为“220V 60W”,两孔插座接一台“220V 100W”的电视机,三孔插座接一台“220V 280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大?⑵如果某一天电灯和电视机都使用了5h,电饭锅使用了1h,这一天它们消耗了几度电?⑶如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V 600W”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符,他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10min电能表的转盘转了250转.请计算说明电热水器的实际功率是多大.例13:如图,是一个电热毯示意电路图,R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.⑴用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?⑵若要求在保温时电流通过电阻线R0每分钟有60焦的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?例14:某同学在做完“测定小灯泡的电功率”的实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5伏),及时完成了实验报告。
实验报告中他设计了表格。
如该同学对实验现象的观察和数据的记录都正确,请你指出他所设计的表格中的错误。
专题练习一、填空1.电流做功的过程,就是电能 的过程,电流做多少功,就有多少电能 。
2.“PZ220 40”的灯泡接在220伏的电路上工作 小时消耗1度电,改接在110伏的电路是,功率为 瓦,额定功率为 瓦。
3.甲灯标有“220V 40W”,乙灯标有“110V 40W”,将它们分别接在电路中,都能正常发光,则甲、乙两灯实际功率之比为 ,甲、乙两灯通过的电流之比为 ,甲灯的电阻是欧,甲、乙两灯的电阻之比为 。
4.电热器是利用电流的 制成的加热设备,它的发热体是由 、 的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
5.我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为kW 4105.4⨯。
若这个机组连续工作一天,输出的电能为 。
6.把标有“6V ,3W”和“6V ,6W”的两盏电灯串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率,则该电路两端的电压应为 V ,两灯消耗的实际总功率为W 。
7.如图所示电路,电源电压不变,Ω=301R 。
当S 1闭合、S 2断开时,电流表的示数为0.1A ;当S 1和S 2都闭合时,电流表的示数为0.4A ,在10min 内电流通过R 1与R 2做功之比W 1:W 2= 。
8额定电压220V 频率50Hz 洗衣功率330W 脱水功率300W的电流为A;若洗衣用20min,脱水用10min,则最大电流5A该洗衣机消耗的电能共是KWh。
9.甲、乙两个用电器并联在电路中,它们的电阻之比为R甲:R乙=1:3,则通过它们的电流之比I甲:I乙=,它们的电功率之比P甲:P乙=。
10.如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值R=10Ω,滑动R、的规格为“20Ω1A”。
闭合开关S ,当滑动变阻碍器接入电路的阻值在0~10Ω范围内变化时,电流表的示数在0.3A~0.6A的范围内变化,则电源电压为V。
当滑动变阻器接入电路的阻值分别是10Ω和20Ω时,滑动变阻器上所消耗的电功率之比等于。
11.灯泡的灯丝断了再搭接上,接到原来的电源上,灯泡比以前更了,这是因为灯丝电阻,消耗的功率。
12.如图是电吹风机送热风时的工作电路。
对应额定功率为1100W,正常工作10分钟,消耗电能焦,则电动机的机械能一定小于焦。
二、选择题13.下列各组中都属于电功单位的一组是()A.焦耳,伏特•安培,千瓦时B.焦耳,伏特•安培•秒,千瓦时C.瓦特,伏特•安培•秒,焦耳/秒D.瓦特,千瓦时,瓦特•秒14.家庭电路中正在使用的两盏白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则()A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大C.通过甲灯的电量一定比乙灯的多D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大15.电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样,正常工作时,相同的时间内产生的热量()A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电烙铁最多D.三者一样多16.下列说法中不符合事实的是()A.一只鸡的质量大约为1.5千克B.一只100瓦的白炽灯泡正常工作一小耗电1度C.如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧D.拿起两只鸡蛋举高1米,做的功大约是1焦耳17.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的为2V。
则关于该电路,下述判断不正确的是()A.电流表示数变小,电压表示数变B.电流表示数变大,电压表示数变小C.电阻R1消耗的功率增大D.整个电路消耗的总功率减小18.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的为位置,当灯泡L恰好正常发光时,电流表A的示数为0.5A,电压表V的示数为2V。