电流做功与电功率稍难文档格式.docx

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允许通过的最大电流是5A；

每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数：

A、测量较大电功时用刻度盘读数。

①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。

②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

3

2

4

6

8

5

如：

电能表月初读数月底读数是

这个月用电度合J

B、测量较小电功时，用表盘转数读数。

某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。

二、电功率：

电流在单位时间内所做的功。

2、物理意义：

表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。

3、电功率计算公式：

P=UI=W/t（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：

P=I2R=U2/R

P=I2RP1:

P2:

P3:

…Pn=R1:

P=U2/RP1:

P2=R2:

计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn

4、单位：

国际单位瓦特（W）常用单位：

千瓦（kw）

5、额定功率和实际功率：

⑴额定电压：

用电器正常工作时的电压。

额定功率：

用电器在额定电压下的功率。

P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：

普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。

若知该灯“正常发光”可知：

该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。

⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）

　当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器

　　①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得

②根据P=U2/R　如果U减小为原来的1/n

则P′=　　　　　　　如：

U实=12U额P实=14P额

当U实>

U额P实>

P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）

　P实=0用电器烧坏（灯丝烧断）

⑶灯L1“220V100W”，灯L2“220V25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。

判断灯丝电阻口诀：

“大（功率）粗短，小细长”（U额相同）

两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。

判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大”（U额相同）

⑷“1度”的规定：

1kw的用电器工作１h消耗的电能。

Ｐ＝Ｗ/t可使用两套单位：

“W、J、s”、“kw、kwh、h”

6、测量：

Ⅰ、伏安法测灯泡的额定功率：

①原理：

P=UI②电路图：

③选择和连接实物时须注意：

　电源：

其电压高于灯泡的额定电压

滑动变阻器：

接入电路时要变阻，且调到最大值。

根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。

电压表：

并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。

根据额定电压选择电压表量程。

电流表：

串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。

根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。

Ⅱ测量家用电器的电功率：

器材：

电能表秒表原理：

P=W/t

三电热

1、实验：

目的：

研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？

原理：

根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。

实验采用煤油的目的：

煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：

是绝缘体

2、焦耳定律：

电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

3、计算公式：

Q=I2Rt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：

Q=UIt=U2t/R=W=Pt

Q=I2Rt。

Q1:

Q2:

Q3:

…Qn=R1:

并联电路中常用公式：

Q=U2t/RQ1:

Q2=R2:

②无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：

Q=U2t/R=Pt

4、应用——电热器：

①定义：

利用电流的热效应而制成的发热设备。

②原理：

焦耳定律

③组成：

电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。

④优点：

清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。

练习☆家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。

四生活用电

（一）、家庭电路：

1、家庭电路的组成部分：

低压供电线（火线零线）、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。

2、家庭电路的连接：

各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。

3、家庭电路的各部分的作用：

⑴低压供电线：

①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。

火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V

②测电笔：

用途：

用来辨别火线和零线

种类：

钢笔式，螺丝刀式。

使用方法：

手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。

举例：

☆测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因是：

（至少填两种可能原因）测电笔氖管已坏；

手没有接触笔尾金属体；

火线断路。

☆某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：

火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。

⑵电能表：

①用途：

测量用户消耗的电能（电功）的仪表。

②安装：

安装在家庭电路的干路上，原因：

这样才能测出全部家用电器消耗的电能。

③铭牌：

所标的电压U是：

额定电压所标的电流I是：

允许通过的最大电流UI是：

电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏

⑶闸刀（空气开关）：

①作用：

控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。

家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线

⑷保险盒：

材料：

保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成②保险原理：

当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用

③电路符号：

④连接：

与所保护的电路串联，且一般只接在火线上

⑤选择：

保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。

⑥规格：

越粗额定电流越大。

注意：

不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。

因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。

应用举例：

☆某家庭需要使用10A保险丝，可只有5A和15A保险丝。

如何分别来代替使用：

①可用两根5A保险丝并起来代用；

②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相同。

⑸插座：

①作用：

连接家用电器，给可移动家用电器供电。

②种类：

固定插座、可移动插座

二孔插座、三孔插座

③安装：

并联在家庭电路中，具体接线情况：

1接火线2接零线3接地线

4接用电器的金属外壳5接用电部分的线路

把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。

⑹用电器（电灯）、开关：

1①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。

大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。

灯泡长期使用会变暗，原因是：

灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；

升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。

②灯泡的种类：

螺丝口卡口。

螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；

灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：

原因：

防止维修触电

③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。

④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯

（二）、家庭电路电流过大的原因：

1、原因：

发生短路、用电器总功率过大。

2、家庭电路保险丝烧断的原因：

发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝

（三）、安全用电：

1、触电事故：

①定义：

一定强度的电流通过人体所引起的伤害

②危险性：

与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。

③安全电压：

不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。

2、触电形式：

家庭电路（低压触电）单线触电

双线触电

家庭电路触电的事故：

都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。

要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。

高压触电高压电弧触电

跨步电压触电

3、安全用电原则：

不接触低压带电体不靠近高压带电体

实战演练

一．选择题（共13小题）

1．（双选）（2015•成都校级自主招生）一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压．家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压．现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌如右图所示，测得电能表的表盘转过125转的时间为121秒．根据所给信息可知（　　）

A．该电热水壶的电阻为110Ω

B．电热水壶的实际功率为1500W

C．电热水壶在121秒内实际消耗电功为1.5×

105焦

D．电热水壶的实际电压为200V

2．（2014•济南）下列有关数据，不符合实际的是（　　）

A．一般日光灯管的功率为40WB．正常情况下人的体温约37℃

C．纳米级导线的直径小于1nmD．我国家庭用电的频率为50Hz

3．（2014•抚顺）如图甲，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V．通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法中不正确的是（　　）

A．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3W

B．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45W

C．当L2两端电压为1.5V时，通过它的电流为0.15A

D．此时滑动变阻器两端电压是1.5V

4．（2016•合肥模拟）如图所示，一个标有“6V，3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω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2W

B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W

C．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

5．（2016•丹徒区模拟）如图甲所示是小明的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示．（电阻丝AB的阻值不随温度变化），下面说法中正确的是（　　）

A．电阻丝AB的阻值为6Ω

B．小灯泡的最小功率为1.5W

C．电路中的最大功率是6W

D．滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，电压表示数变大

6．（2015•岳阳）用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（　　）

A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的

B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同

C．选用的两只小灯泡规格必须相同

D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验

7．（2015•南通）图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

8．（2015•漳州）电饭煲具有保温和加热功能，晓东同学设计了如图所示的模拟电路（R1＞R2），其中保温状态和加热状态电功率都最小的是（　　）

9．（2015•黔东南州）将灯L接到电压为U的电路上时，灯的电功率为36W，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为25W，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（　　）

A．3WB．4WC．5WD．11W

10．（2015•游仙区模拟）有两只标有“220V40W”的灯泡，灯泡在它两端不超过额定电压时，电流随电压的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率（　　）

A．大于20WB．等于20WC．小于20WD．等于40W

11．（2015•江汉区模拟）质量相等的甲、乙两车，在同一平直公路山向东行驶，他们行驶过程中的路程与时间图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．在行驶过程中，两车的动能始终相等

B．以乙车为参照物，则甲车向西行驶

C．若两车行驶过程中受到的阻力相等，则甲车受到的牵引力较大

D．若两车行驶过程中受到的阻力相等，则甲、乙两车的功率之比为9：

12．（2015•孝南区校级模拟）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1=0.6欧，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为2安时，滑动变阻器的电功率为3.6瓦，当电流表的示数为3安时，滑动变阻器的电功率为（　　）

A．1.2瓦B．2.4瓦C．3.6瓦D．4.8瓦

13．（2015•梧州二模）如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝（R1＞R2）．下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（　　）

如图的连接方式发热功率最小

B．

如图的连接方式发热功率最大

C．

D．

二．填空题（共5小题）

14．（2015•河南）如图是某款电热水龙头的电路原理图．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换．当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是　　　　　　水（选填“冷”、“温”“热”）．若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作lmin消耗的电能为　　　　　　J．

15．（2015•茂名）如图所示是电动机结构的示意图，F为换向器，它的作用是　　　　　　．闭合开关S，线圈缓慢转动，现要使线圈转动加快，可以　　　　　　．小明用图乙所示的电子式电能表测额定电压为220V洗衣机的功率，当电路中只有洗衣机正常工作时，电能表的指示灯在3min内闪烁30次，则该洗衣机的额定功率是　　　　　　W．（3000imp/kW•h表示消耗1千瓦时电能指示灯闪烁3000次）

16．（2015•十堰）如图是演示巨磁电阻效应原理的示意图，GMR是巨磁电阻，它的电阻在磁场中随磁性增强而急剧减小．它所在电路的电源电压保持6V不变，L是标有“2V0.1W”的指示灯，当它两端电压达到1.2V时开始发光，若指示灯电阻不受温度影响，则灯丝阻值为　　　　　　Ω．闭合S1、S2时，图中电磁铁的　　　　　　（选填“左”或“右”）端是S极，将滑动变阻器滑片P向左滑动，电磁铁周围的磁场　　　　　　（选填“增强”、“减弱”或“不变”），P滑到某点，L刚好开始发光，此时GMR接入电路的阻值为　　　　　　Ω，继续向左滑动滑片P，电压表示数　　　　　　．

17．（2015•张家港市模拟）小明家有一个标有“220V880W”的电炉，当它正常工作时，通过电炉丝的电流为　　　　　　A；

在一次单独使用它时，小明家标有“1200r/kw•h”的电能表在2min的时间里转盘转过了30转，则此时电炉的电功率是　　　　　　W．

18．（2015•滨州模拟）某同学在“节能调查”活动的一周内先后用手机拍下自家的电能表如图示，先拍摄的照片是　　　　　　（选填照片序号1或2），两次拍摄期间内，他家消耗　　　　　　kW•h电能．将某用电器单独接在该表（标有：

3200imp/（kw•h））上工作20min，电能表指示灯闪烁了320次，它的电功率为　　　　　　W．1kW•h电能可供一盏“220V40W”电灯正常工作　　　　　　h．

三．解答题（共12小题）

19．（2016•徐州一模）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．求：

×

牌电烤箱

额定电压

220V

额定功率

高温档

1100W

低温档

440W

（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；

（2）电路中R1的阻值；

（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R2的功率．

20．（2016•苏州模拟）有一种电加热恒温箱，工作原理如图（甲）所示．控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器（线圈电阻不计）、电阻箱R0和热敏电阻R1组成；

工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成．其中，电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时，衔铁才吸合，切断工作电路；

热敏电阻R1阻值随温度变化关系如图（乙）所示．

求：

（1）电热丝正常工作时的功率；

（2）电热丝正常工作100s产生的热量；

（3）如果恒温箱的温度设定为50℃，电阻箱R0接入电路的阻值．

21．（2016•苏州模拟）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图A中的实物电路连接完整，并画出对应的电路图．

（2）闭合开关前，图A中滑动变阻器的滑片P应位于　　　　　　（选填“A”或“B”）端．

（3）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图B所示）为　　　　　　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图A中滑片P向　　　　　　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．

（4）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图C所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　　　　　　W．

（5）小勇同实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　　　　　　（写出一种即可）．

24．（2015•雅安）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；

（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是　　　　　　（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；

（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向　　　　　　（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察　　　　　　（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　　　　　W；

（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于　　　　　　Ω．

22．（2015•张家界）电动环保车因环保经济在各大旅游景区已广泛投入运营．

如图1所示的电动环保车，有关技术参数如下表．

空车质量

1200kg

电动机额定功率

5kW

满载乘员

10人

电动机额定电压

48V

满载时轮胎与地接触面积

4×

250cm3

最大车速

18km/h

电动机效率

80%

平路续驶里程

≤180km

根据技术参数和具体要求，求解下列问题：

（g取10N/kg）

（1）用图2甲中的专用插线板给电动环保车充电，请在图2乙画出插线板内部开关和两插座的连线，并接入家庭电路，要求：

①插线板上的开关可同时控制两插座的通、断；

②开关接通时两插座都能提供220V电压．

（2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？

（3）经检测电动环保车以额定功率匀速行驶时，受到的阻力与质量的关系如图3所示，若电动环保车满载时，每个乘员大约60kg，求车在行驶过程中受到的阻力．

（4）该车充一次电储存了2.7×

108J的电能，电动环保车将电能转化为机械能的效率为80%，若该车满载时以额定功率匀速行驶，则充电一次最多可连续行驶多长的路程？

23．（2015•十堰）如图是某型号电压力锅的工作电路简图．接通电源后，开关S自动闭合，开始加热．当锅内温度达到105℃时，开关S自动断开，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾，保压时的额定功率为220W．把2.5L初温为25℃的水加入电压力锅中，将它单独接入家庭电路，使其工作1min40s，观察到家中标有“220V3600imp/kW•h”字样的电能表指示灯闪烁84次．已知水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），假设电能全部转化为内能．求：

（1）保压状态时的电流大小．

（2）加热状态时的实际功率．

（3）加热多少秒后开始保压？

25．（2012•广州）小明把两电热棒R1、R2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路．电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J．

R2

电能表转盘转过的圈数/圈

20

30

加热水所用的时间/s

100

200

如图所示，R1、R2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃，记录数据如下表

（1）R1通电100s消耗多少电能？

（2）R1的电功率多大？

（3）R1的电阻多大？

（4）两杯水用于升温所需消耗电能应相同，而根据表中实验数据知道R