人教版《第八章 电功率》知识网络归纳典型例题题型总结Word文件下载.docx
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并有可能损坏用电器;
c、U实U额,则P实P额,用电器不能正常工作;
⑤用电器工作状态
⑥用电器额定功率与实际功率的关系:
=
①原理:
②需要测量的物理量;
③所需仪器
④实验电路图:
⑤实验注意:
⑥实验过程:
6、测量小灯
泡的电功率
(1)电流的热效应:
(2)电热的危害和预防:
(3)电热的应用:
(4)计算
7、电与热
①焦耳定律内容:
②公式:
;
1、家庭电路的组成:
、、、、、
、、
a、用电器,插座是联;
b、开关与用电器是联;
c、开关与保险丝要装在线上。
2、家庭电路的连接
(1)火线:
(2)零线:
3、火线与零线
三、
安
全
用
(1)作用;
(2)材料:
(3)选用:
(4)选用注意:
(5)空气开关作用相当于:
是利用工作的。
4、保险丝
5、电路中电流过大的原因:
①作用;
②二孔插座的接线:
③三孔插座的接线:
左;
右;
中。
④有金属外壳的家用电器接地原因:
6、插座
②结构;
③正确使用方法:
④使用注意:
7、测电笔
(1)、;
(2)螺丝口灯泡的接线方法:
8、灯泡的种类
(1)原因:
(2)种类
①低电触电的类型:
、;
②高压触电的类型:
9、触电
①防止破损;
②有金属外壳的家用电器要;
③要注意保持绝缘部分
④室外天线要注意:
10、安全用电的常识:
11、触电的急救方法:
。
专题复习:
电功和电功率
本章的电功、电功率、焦耳定律和电功率的综合计算是中考电学知识的重点考点,通过复习,明确电流做功的特点实际上是电能转化为其他形式的能的过程。
如电流通过各种用电器使之产生转动、发热、发光、发声等现象。
学会用电能表和秒表测某一用电器的实际功率。
电功率的计算是本章难点,因此必须掌握解题要领。
焦耳定律是一个实验定律,生活中利用发热现象工作的电器很多,这里的计算也是需要重点掌握的内容。
一、电功和电功率
(1)电功和电功率所描述的物理概念不同:
电功是描述电流做功多少的物理量,而电功率是描述电流做功快慢的物理量。
电功率不仅跟电流做功的多少有关,还跟做功的时间有关。
(2)电功和电功率的计算公式不同:
电功的基本计算公式是W=UIt,由此可以看出,电流做功多少跟电压、电流强度和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积来决定大小的。
电功率的基本公式是P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定。
(3)电功和电功率的单位不同:
电功的单位是J和kW·
h,而电功率的单位是W和kW。
(4)电功和电功率的测量方法不同:
电功用电能表来直接测量的,而电功率有两种测量方法,第一种方法是用伏安法间接进行测量,即测出用电器两端的电压及通过的电流,然后根据P=UI求出电功率。
第二种方法是用电能表和秒表间接测量,即测出某一段时间用电器所做的功,然后根据
可得用电器电功率。
(5)电功和电功率的联系密切,利用公式
可得出W=Pt。
二、额定功率和实际功率
一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的,一个用电器不是随便接入任何一个电路都能正常工作。
设计用电器时,需要确定它在正常工作时的条件(如电压、电流、电功率)。
通常在用电器的铭牌上标出。
正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下的电功率叫额定功率。
一个用电器一但生产出来,其额定电压和额定功率是确定的。
实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的,如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压,那么实际功率就等于额定功率,这是用电器正常工作;
如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压,那么实际功率就小于它的额定功率,这时用电器不能正常工作;
如果用电器两端的电压大于额定电压,那么实际功率就大于额定功率,用电器不仅不能正常工作,严重时还会烧坏用电器。
为此,在使用用电器时,应保证用电器两端的电压等于它的额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用。
三、理解焦耳定律
焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,它定量地描述了电能向内能转化的规律。
用公式Q=I2Rt表示,它适用于任何电路。
当电流所做的功全部用来产生热量时,焦耳定律可以根据电功的公式W=UIt和欧姆定律
导出:
。
这里的条件是电流所做的功全部用于产生热量,而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。
所以上述导出公式只适用于纯电阻电路。
例如在电动机工作的电路中,加在电动机两端的电压是U,通过的电流是I,电动机的线圈也有一定的电阻R,此时电流做的功W=UIt,而电流做的功并没有全部转化为热,绝大部分转化为机械能了,通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热,产生的热量为Q=I2Rt,但此时
,而是Q<W,此时W=Q+机械能。
初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路,如电灯、电炉、电烙铁等电路。
故W=Q成立。
所以我们用公式
来计算的结果都一样,在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单。
【典型例题透视】
例1.关于电热和电功,以下说法正确的是()
A.电流在电路中所做的功一定等于电热
B.电流在电路中所做的功一定大于电热
C.在电路中包含有电动机时,电流做的功将转化为机械能、内能,此时,电功必大于电热
D.在电路中仅有电阻时,电功等于电热
答案:
C、D
透视:
电流通过电路做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
这种能的转化同样遵循能的转化和守恒定律。
若电流通过电动机做功时,则电能转化为机械能和内能;
若电流通过的电路只有电阻(即纯电阻电路),电流做的功就全部转化为内能(如电炉等)。
例2.照明电路的电压是220V,如果在某电灯并联接入一个大电炉,发现灯的亮度变暗,其原因是()
A.干路上的电流减小了
B.电炉从灯那里分出了部分电流
C.干路中的电流变大,干路上导线分担电压增多
D.干路上消耗的电压不变,但电灯两端的电压变小了
C
这里所说的大电炉意指该电炉的功率很大,依分式
知,功率越大的电炉其电阻越小。
当这个电炉与电灯并联后其总阻值比原来电灯的电阻值要小,根据欧姆定律
知,干路中的电流必增大,且由于电炉功率大,干路电流值明显增大,所以线路的分担电压
(r为线路电阻)明显增大。
由于干路两端电压维持220V不变,故电灯两端的电压
必下降,从而使灯的亮度变暗。
例4.如图1所示电路,灯L上标有“12V9W”字样,当开关S和S1都闭合,变阻器的滑片P移到a端时,灯恰好正常发光,电流表示数是1.25A,求:
(1)变阻器的最大阻值是多少?
(2)当开关S闭合,S1断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是多少?
图1
解:
(1)当开关
都闭合时,P在a端,灯泡L与变阻器R1并联,灯正常发光
通过R1的电流
因为灯L与变阻器R1直接并联到电源两端,所以
变阻器最大值:
(2)当开关S闭合,S1断开,滑片P滑到R1的b端时,灯L与R1串联。
灯的电阻:
串联后总电阻:
电路中的实际电流:
灯的实际功率:
(1)变阻器的最大阻24Ω;
(2)当S闭合S1断开P在b端时,灯消耗的功率1.44W。
电功率综合应用问题把欧姆定律、串、并联电路的知识及初中阶段电学仪器的全部应用和电功、电功率知识融合在一起,通过对这部分问题的训练、学习,同学们的物理思想、逻辑分析能力、表达能力及应用数学讨论物理问题的能力都会有一个大的飞跃。
解决电功率综合问题的方法:
(1)弄清电路的连接方法,必要时画等效电路图。
(2)弄清引起电路结构变化的原因是开关的断开、闭合,还是滑动变阻器滑动引起变化。
(3)弄清电压表、电流表测的是哪部分电路的电压和电流。
(4)列方程式,抓住电路中的不变量(如电源电压不变)或利用串、并联的特点列式求解。
该题是开关和滑动变阻器引起的电路结构变化的题型,首先要弄清闭合了哪些开关,滑动变阻器滑片P在什么位置,电路发生了怎样的变化,然后根据题中已知量列方程求解。
例6.如图3所示是一个电热毯的示意电路图,
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“220V100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。
(1)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?
(2)若要求在保温时电流通过电阻丝
每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?
图3
(1)当开关S闭合时,电阻
消耗的功率
当开关S断开时,
因为
,所以
所以S断开时,电热毯处于保温状态。
(2)电热毯的电阻丝阻值:
保温状态时,根据
可知电阻丝两端的电压为:
所以R两端的电压为:
根据
可知通过R和
的电流:
所以电阻
本题与生活联系紧密。
【常见失误分析】
例2.关于电功和电功率,下述说法正确的是()
A.电功率的大小决定于电流做功的多少
B.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的多少
C.电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的快慢
D.电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能
错解:
A或B
D
分析:
错解的原因在于对电功、电功率概念的理解模糊,我们在对力学中的功与功率的学习中,已经知道功与功率是意义不相同的两个概念。
电功率表示电流做功的快慢,表示用电器消耗电能的本领。
电流做功的多少与电流做功的快慢,其差异在于与时间的联系上,“快慢”与时间有关,而“多少”与时间无关。
所以它们不可能表示同一物理意义,选项B与C肯定不正确。
电功表示电能与其他形式能的真正转化,而电功率表示这种转化的一种潜在的能力。
对功和功率概念的正确理解,并不是一次就能完成的,对知识整理、归纳,使其系统化、条理化,将有助于完成这种理解。
例4.标有“6V6W”和“6V3W”的灯泡L1和L2串联接在某电源上,设灯丝电阻不变,则()
A.通过灯L1、L2的电流之比为2:
1
B.灯L1、L2的实际功率之比为1:
2
C.电源电压为12V时,L1、L2均正常发光
D.电源电压为9V时,L2正常发光
A、C
B、D
此题易误选A、C的原因在于对串联电路中电压分配关系、电功率与电阻关系不能熟练正确的运用,以及公式使用时忽略了同一状态下等条件。
两灯串联,通过的电流相等,所以A错误。
由“6V6W”和“6V3W”可以求出两灯电阻之比
R1:
R2=P1:
P2=3:
6=1:
根据串联电路电功率与电阻关系
可知两灯实际功率之比为1:
2,所以B正确。
电源电压为12V时,两灯分得电压U1:
U2=R1:
R2=1:
2,即L1两端电压为4V,L2两端电压为8V,所以两灯都不能正常发光。
所以C错误;
同理,电源电压为9V时,L1两端电压3V,L2两端电压6V,所以L2能正常发光。
例5.现有L1为“12V8W”和L2为“6V2W”的两盏电灯,把它们与“20Ω1A”的滑动变阻器串联后,接在18V的电源上,如图1所示,开关闭合后,当滑动变阻器R'
的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.两灯都变亮,且L2首先正常发光
B.两灯灯丝电阻不同
C.因为L1的额定功率大,所以L1比L2更亮
D.两灯都变亮,且L2可能先烧毁
A
AD
当用电器串联接入电路中时,首先要先计算出其电阻值,然后通过P=I2R计算或分析其实际功率是否与其额定功率相同,切不可仅凭额定电压和额定功率就草率地做出判断。
因为P=UI,所以
显然I1>
I2;
当滑片自a端向b端移动过程中,电路中的电流逐渐增大,因此,两灯的亮度均增加,由于I1<
I2,故L2可以先达到其正常工作时的电流,首先正常发光,但当随着电路中的电流再继续增大时,电流I将大于I2,造成L2烧坏,因此,选项A、D正确。
电功率题型总结和练习
关于公式P=W/t
两套单位:
1、有一种电饭锅,标有220V.600W字样。
工作2小时消耗多少电能?
一度电可供40W电灯工作多长时间?
2、2007年5月,重庆开县某小学遭雷击造成多人伤亡的重大安全事故。
如果某次闪电的能量为4×
109J,则这次闪电释放的电能可供100W的灯泡持续工作_______s(设灯泡寿命足够长);
若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为_______W。
电能表:
3、有一电能表的表盘上标有3000r/kw.h字样将一个用电器单独接入电路中,正常1min表盘转了15转。
求这个用电器的额定功率?
4.某家用电能表上标有“220V 5A 3000R/kWh”的字样,当家中用电器全部工作时,电能表1min内转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________W;
若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加________W以下的用电器.
5.小明同学在晚上学习时,使用220V、40W的灯泡3小时,则电路中消耗了的电能,若电路中接有“600revs/kW·
h”的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了转。
关于公式P=UI=U2/RP=I2R
6、一盏标有“6V3w”的小灯,接在6V电压下工作,通过灯丝的电流多大?
灯丝的电阻多大?
把该灯直接接在4V电压下工作,实际功率是多大?
7、一个标有“4V2W”字样的灯泡,给它两端加2V电压时,不考虑温度对它电阻的影响,则()
A.此时灯泡中电流为0.5AB.此时灯泡中电流为1A
C.此时灯泡的实际功率为0.5WD.此时灯泡的实际功率为1W
8.有一额定电压为220V的电炉,想把它接在110V电路中,而又不改变电炉的功率,应该()
A.把电阻丝截去一半B.把电阻丝截成相等的两段再并联起来
C.把另一根相同的电阻丝和它串联起来D.把另一根相同的电阻丝和它并联起来
9.有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍后,再接入原来的电路中,电炉的功率为()
A.等于P/4B.等于2PC.等于P/2D.等于P
10.如下图所示.是某研究性学习小组利用"
220V60W”的灯泡L1和"
220V15w”的灯泡L2所设计的四个电路图。
当把它们分别接人同一家庭电路中时,其中有一个电路消耗的功率最大,它消耗的最大功率为_______W,消耗功率最小的电路图是_______。
11.将标有“3V1.5W”字样的小灯泡L1与额定电压为6V的小灯泡L2并联接在电源上,L1正常发光,L2较暗,此时干路中的总电流为1.1A、则L1正常发光时通过的电流为___________A;
L2的电阻值为________Ω。
若将L1、L2串联到另一可调的电源上,L2的最大功率为_________W
12、为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应该采用的措施是[ ]
A.使电流减半.B.使电压减半. C.使电炉的电阻减半.D.使电压和电炉的电阻各减一半
13、将一根电阻丝接在电压恒定的电源上,电阻丝消耗的功率为P.若将该电阻丝均匀拉长到原来的2倍后仍接入该电源上时,电阻丝消耗的功率为[ ]
A.4P. B.0.25P. C.16P. D.0.125P.
关于公式P=U2/R和P=I2R的选择
14、问答题:
电灯灯丝断了以后将电灯取下,摇晃几把灯丝搭接上后,接入原来的中发现灯变得更亮,解释这一现象。
15、为什么电炉丝热的发红,而与它相连的导线却不热?
关于比例问题
16、电阻R1和R2的阻值之比为2:
3把它们串联在电路中通电10s,则它们两端的电压之比为通过的电流之比为电功率之比为消耗电能之比为放出热量之比。
若把它们并联在电路中通电10s,则它们两端的电压之比为通过的电流之比为电功率之比为消耗电能之比为放出热量之比。
17、甲灯标有“220V60W”、乙灯标有“220V100W”字样,如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是灯,如果
将两灯串联在220V的电源上,使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是。
18.标有“6V6W”和“6V3W”的灯泡L1和L2串联接在6V电源上,设灯丝电阻不变,则()
A.灯L1、L2通过的电流之比为2:
1B.灯L1、L2的实际功率之比为2:
C.电源电压为12V时,L1、L2均正常发光D.电源电压为9V时,L2正常发光
亮度问题
19、220V 40W、110V 40W、36V 40W三盏电灯都正常发光,它们的亮度情况是 若三灯串联则 最亮;
若三灯并联则 最亮。
20、把标有“6v6W”的L1灯和标有“6V3W”的L2灯串联,接在6V的电源上,则()
A、两灯一样亮B、L1比L2亮C、11比L2暗D、两灯都能正常发光
21、两灯额定电压相同,串联后甲灯比乙灯亮。
则 灯的额定功率大。
22、一只标有“PZ220-40”和一只标有“PZ220-100”的灯泡,若:
(1)把它们并联在220V的电源上,问哪盏灯亮些?
(2)把它们串联在220V的电源上,哪盏灯亮些?
关于最大电压或电流
22、6V3W和9V 3W两灯串联接入电路中,则这个串联电路两端的最大电压为
若将两灯并联接入电路中,干路最大电流为 。
23、将标有“220V25W”L1和“220V60W”L2的两盏电灯串联后接入380V的电路中,烧坏的电灯是。
24、将标有“6V3W”和“6V9W”的两盏灯串联在电路中,并使其中一盏灯正常发光,则加在电路两端电压是V;
此时两灯的实际功率各为W和W.
分压电阻问题
25、有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到12V的电源上必须如何联接一个阻值多大的电阻?
才能使小灯泡正常发光,此时这个电阻上消耗的电功率是多少?
关于电热:
纯电阻电路:
26、某电热器的电阻为55Ω,接在220V的电源上,1min产生的热量为J,若接在电压为110V的电路中,则电热器的功率为W。
27、把一根阻值为484Ω的电炉丝接到照明电路上,通电时间240s,则它放出J的热,若将此电炉丝截去一半长度,将剩余部分再接入该照明电路上要它放出同样多的热量,通电时间为s.
非纯电阻电路:
30、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生的热量是()
A、电烙铁最多 B、电视机最多 C、电风扇最多 D、一样多
关于加热保温档
31、如图是一个电饭锅的电路图,这种电饭锅有加热保温两个档位。
分别为220V2000W和220V200W(功率都是电路的总功率)则当开关闭合时是 档。
求R1、R2的阻值。
33、右图是一种恒温式电烙铁的电路图,在不用电烙铁焊按时,断开开关S,使它处于保温状态;
需要焊接时,闭合开关S就能很快达到焊接温度.若电烙铁的规格是“220V40W”,且R′=R.则保温时电路消耗的总功率为 ( )
A.20WB.40WC.60WD.80W
串联电阻使灯泡正常发光
1.一个标有“6V6W”的灯泡与一个9欧的电阻串联后接入电压恒定的电路,灯泡正常发光,求电源电压。
2.有一个标有“8V,2W”的小灯泡,如果接到12V的电源上必须如何联接一个阻值多大的电阻?
3.现有两个小灯泡,上面分别标有“6V1.2W”和“12V6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是多少?
4.把标有“6V,3W”和“8V,2W”的两用电器,串联后接入某电路中,要求其中至少有一个用电器能正常工作,该电路两端的电压应是多少?
8.要将一保“220V,15W的灯泡接在380V的电路上,为使灯泡还能安全发全,可采用的方法是如果是:
()
A串联一保“220V,60W”的灯泡;
B串联一只“220V,15W”的灯泡;
C并联一只“220V,60W”的灯泡;
D并联一保“220V,15W”的灯泡。
开关通断导致电路结构发生变化
1.如图所示,当开关
闭合时,电流表
的示数为
;
开关
、
同时闭合时,电流表
已知电阻
,求:
(1)电源的电压;
(2)电阻
的大小;
(3)电阻
的电功率。
5、如图电路中,已知R1的阻值是12Ω,当闭合S2,断开S1和S3时,电流表示数是0.5A,灯L的实际功率是其额定功率的
当断开S2,闭合S1、S3时,灯L刚好能正常发光。
求灯的额定电压和额定功率。
(灯的电阻值保持不变)
滑动变阻器导致电路结构发生变化
1.将“PZ220-100”的灯泡与总电阻是121Ω的滑动变阻器串联起来,接到220V的电源上,如图所示,调整滑动变阻器的阻值时,可使电灯的功率在多大范围内变化?
2、小宇做了一个可以调节亮度的迷你型夜灯,已知小灯泡铭牌是“6V3.6W”,电池电压为9V,变阻器的变阻范围是0~20Ω。
变阻器的电阻调至多大时,小灯泡实际功率是2.5W?
3、在图所示电路中,灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大阻值R1=12Ω,先闭合S1,将滑动变阻器滑片P滑至左端,此时灯泡L正常发光.问:
(1)电源电压是多大?
灯泡L的电阻是多大?
(2)再闭合S2,电流表示数为0.8A,此时R2的电功率是多大?
(3)断开S2,当滑片P滑至右端时,灯泡L的实际功率是多大?
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