初二物理下第七周第八章电能复习方案.docx
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初二物理下第七周第八章电能复习方案
初二物理下第八章电能复习方案、建议
河南考纲要求:
要求学生理解电能、电电功率、电流的热效应的概念,知道这些物理量的单位;掌握电能、电电功率、电流的热效应公式,并能进行简单计算;知道用控制变量法研究电流的热效应与电流、电阻、通电时间的关系;并会用伏安法测电功率。
中考所占分值:
本章是中考的必考内容,常见题型为填空题、选择题、实验探究题、综合运用,分值为10——12分。
复习建议:
(四课时完成)
1、复习基础知识
2、出示典型例题
3、模拟试题检测
(一)知识要点
一、电能
1、电能:
用电器工作用的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。
单位是焦耳,常用的单位还有kW•h,1kW•h=3.6×106J。
2、电功:
电流所做的功。
用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。
电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能。
电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。
电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比,即W=UIt。
电功计算公式:
W=Pt=UIt。
推导公式:
W=I2Rt=U2t/R,(只适用于纯电阻电路);W=UQ。
电功的单位:
J、kW•h。
3、电能表:
电能表是测量电功的仪表,即测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。
电能表的读数方法:
电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能,单位是kW•h。
表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。
二、电功率:
1、电功率的物理意义:
表示用电器消耗电能(电流做功)快慢的物理量。
2、定义:
用电器在单位时间内所消耗的电能。
或电流在单位时间内所做的功。
3、单位:
瓦特(W),常用单位还有kW。
4、公式:
P=W/t=UI。
P=W/t可用于计算电功率,也可以用于计算其它功率,是计算功率的通用公式。
P=UI只能用于计算电功率,将欧姆定律I=U/R代入,还可以得到P=U2/R、P=I2R等推导公式。
注意:
P=UI是计算电功率普遍适用的公式,在纯电阻电路中,P=UI与P=U2/R、P=I2R都可以用来计算电功率;而在非纯电阻电路中,只能用P=UI计算电功率。
5、额定功率:
①额定电压:
用电器正常工作时的电压。
②额定功率:
用电器在额定电压下工作时的功率。
即用电器铭牌上标的用电器的功率。
③额定电流:
用电器在额定电压下正常工作时的电流。
用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。
④实际电压:
用电器实际工作时加在用电器两端的电压。
⑤实际功率:
加在用电器上的实际电压所对应的功率。
6、实际功率和额定功率的关系:
若U实>U额,则P实>P额,用电器不能正常工作,严重时会影响用电器的使用寿命,甚至会烧坏用电器。
若U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作。
若U实
注意:
小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
三、测量小灯泡的电功率。
1、实验目的:
测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。
2、实验原理:
根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯光的电功率。
3、实验电路图:
4、实验器材:
电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一,导线若干。
5、实验步骤:
①按电路图连接好电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电流表的读数。
并观察小灯泡的亮度。
③调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压低于和稍高于它的额定电压,观察小灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。
④利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。
6、实验结果:
测出小灯泡的额定功率,得到消耗的电功率越大,小灯泡就越亮这一规律,灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。
说明:
“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压,但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确,后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压,以观察比较三种情况下小灯泡的亮度,从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。
四、电和热
1电流的热效应:
电流通过导体时电能转化为热的现象。
2、电流产生的热量与电阻的关系:
在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大电流产生的热量越多。
在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多。
3、焦耳定律:
①内容:
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公式:
Q=I2Rt③对于任何电路都可以用Q=I2Rt计算。
在纯电阻电路中Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。
串、并联电路中放出的总热量Q=Q1+Q2+…+Qn。
焦耳定律与电功的关系:
在纯电阻电路中W=Q,表明电流做的功全部转化为电阻的内能;在非纯电阻电路中W>Q,表明电流做的功只有一部分转化为内能,另一部分电能转化为其它形式的能,计算非纯电阻电路中通过导体转化为内能的部分只能用Q=I2Rt
4、电热功率的计算:
P热=I2R,电能转化为热时的发热功率即电流通过导体时产生热量的功率跟导体中电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比。
5、电热的利用—电热器:
电热器的主要部分是发热体,发热体由电阻率大、熔点高的合金制成。
电热的优点:
清洁卫生、无环境污染、热效率高、可以方便地控制和调节温度。
6、电热的防止:
电热会使用电器温度过高影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器。
电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备,就是为了防止电热的破坏。
五、电功率与安全用电
1、电流I与用电器电功率P的关系:
I=P/U。
家庭电路中的电压是一定的,用电器的电功率越大,电路中的电流越大。
为了防止同时使用的用电器总功率过大,如需添置大功率的用电器时,应先计算一下增加用电器后电路的电流,看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。
3、家庭电路中电流过大的原因:
过载,即用电器总功率太大;短路。
4、保险丝:
保险丝用熔点低、电阻率较大的铅锑合金制成。
当电流过大时,根据P=I2R,电流在保险丝上的发热功率大,保险丝的温度升高,达到熔点而熔断,切断电路保护电路的安全。
保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。
选用保险丝时,其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流,过粗的保险丝不能起到保险作用,过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。
决不能用铜丝或铁丝代替保险丝。
5、测电笔:
①作用:
识别火线和零线
②使用方法:
用手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时,如果氖管发光,表示接触的是火线。
③判别简单的电路故障的方法:
当电路发生故障时,用电器一般不能工作,用测电笔检查插座,如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光,则表明干路中零线断路;如果接触时两孔都不能使氖管发光,则表明火线断路。
六、串、并联电路的特点
串联电路并联电路
电路图
电流电流处处相等I=I1=I2=…=In干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2+I3+…+In。
电流分配:
通过各支路的电流跟支路上的电阻成反比,即:
I1:
I2=R2:
R1
电压两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
即:
U=U1+U2+…+Un。
电压分配:
加在各导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即
U1:
U2=R1:
R2两端的电压与各支路两端的电压相等。
即:
U=U1=U2=Un。
电阻总电阻等于各串联导体电阻之和,即:
R=R1+R2+…+Rn总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和,即:
1/R=1/R1+1/R2+…+1/R
电功(不管是串联电路还是并联电路,电流所做的总功都等于各部分用电器电流所做功之和。
即:
W总=W1+W2)电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成正比。
即:
W1:
W2=R1:
R2电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成反比。
即:
W1:
W2=R2:
R1
电功率(不管是串联电路还是并联电路,总功率都等于各用电器功率之和。
即:
P总=P1+P2)各用电器的电功率与它们的电阻成正比。
即:
P1:
P2=R1:
R2各用电器的电功率与它们的电阻成反比。
即:
P1:
P2=R2:
R1
电热(不管是串联电路还是并联电路,电流所产生的总热量都等于电流通过各部分用电器所产生的热量之和。
即:
Q总=Q1+Q2)电流通过各用电器啼生的热量与它们的电阻成正比。
即:
Q1:
Q2=R1:
R2电流通过各用电器产生的热量与它们的电阻成反比。
即:
Q1:
Q2=R2:
R1
(二)典型例题
1.(2011重庆,第13题)小明家中的电能表如图7所示,从表盘信息可知,小明家接入的用电器总功率不能超过_________W。
当家里只有微波炉工作时,电能表在1min内转60转,则微波炉消耗的电能为___________J。
【答案】22006×104
2.(2011甘肃兰州,第23题)暑假期间某同学和家人外出旅游,他忘记将家中电视机的电源关闭,电视机处于屏幕保护状态,出门前它家电能表的示数如图所示,10天后它回到家中,电能表的示数为。
这段时间电视机消耗了______Kw•h的电能,电视机处于屏幕保护状态是电功率约为__________W。
你从电能表的盘面上还能获得什么信息:
__________。
(写出一条即可)
【答案】2.410额定电压220V(能正确写出其它参数的含义均可)
3.(2011广东湛江,第18题)小鹏同学家的电能表如图6所示,则小鹏家已消耗的电能为___kW•h,转盘已转过______转;他发现家里只使用一只电水壶(其它用电器都关闭)时,观察到电能表转盘3分钟转过100转,电水壶工作时的实际电功率为______W.
【答案】306×1041000
4.(2011浙江杭州,第5题)在如图所示的电路中,电源电压为3伏特,电阻R的阻值为5欧姆,滑动变阻器标有“20Ω2A”字样,当滑片由A端滑动B端的过程中()
A.电阻R两端的电压不断变大B.电阻R的功率不断变小
C.滑动变阻器两端的电压不断变小D.滑动变阻器的功率不断变大
【答案】B
5.(2011江苏无锡,第14题)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20ΩlA”,灯泡标有“2.5V1.25W”字样。
若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是
A.电流表示数的变化范围是O~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
C.灯泡的最小功率是0.162W
D.该电路的最大功率是2.7W
【答案】C
6.1.(2011年湖北省武汉市第24题)(6分)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。
已知小灯泡L的额定电压为2.5V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电源电压U保持不变。
(1)请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)开关S连接触点“1”,滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时,电流表的指针在图丙所示的位置,则电源电压U=______V。
7.(2011年河北省,第38题)图20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连人电路,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关系图像如图21所示。
(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连人电路的阻值R1=2.5ῼ时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。
【答案】解:
(1)当滑片P在B端时,由图可知电源电压与小灯泡的额定电压相等为6V,对应的电流为1A,小灯泡的额定功率为:
PL=ULIL=6V×1A=6w。
(2)当滑片在A端时,由图得小灯泡两端达到电压为1.5V,电流I小=0.5A,由于R与L串联,则电阻丝两端电压:
U丝=6V-1.5V=4.5V;由欧姆定律得电阻丝AB的电阻:
(3)灯泡消耗的功率为
或
课上练习:
8.(2011山东临沂,第II卷第2题)某日光灯接在照明电路中正常工作时,其电流是0.13A,若通电10min,有 J的电能转化成了热能和 能。
【答案】17160 光
9.(2011浙江义乌,第20题)如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。
若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:
1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
【答案】D
10.(2011年湖南岳阳市第15题)图中电源电压保持不变,R2的电阻为5Ω,闭合开关,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A,则()
A.R2两端的电压小于3V
B.R1、R2中的电流均为0.3A
C.R1与R2的等效电阻为15Ω
D.R2的电功率为1.8W
【答案】D
11.(2011年福建省福州第20题)如图9所示 ,电源电压不变,灯L标有“6V 6W”字样。
当闭合开关S1时,灯L正常发光,它的电阻是____Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:
3,则电阻R的阻值为____Ω。
【答案】612
12.(2011湖北黄石,第32题)李明家购买了一台空调,购买时广告上宣传牌上标识有“1.5P匹,制冷量3500W”,他查资料发现1.5匹≈1100瓦。
李明想测量空调在一般情况下的实际功率,他只让空调工作,在6min内观察到他家的电能表的表盘转过了60转,电能表上标有600revs/KW•h。
则此时空调的实际功率为W。
【答案】1000
13.(2011湖北襄阳,第29题)电阻R1上标有“1.5A6Ω”字样,其中“1.5A”是允许通过R1的最大,电阻R2上标有“1A10Ω”字样,将R1和R2并联在电路中,电路两端允许加V的电压;此时该电路中消耗的总功率为W。
【答案】电流921.6
14.(2011浙江温州,第29题)小明设计焉如图甲所示的电路图,用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。
各元件都完好,电源电压保持不变。
(1)小明将各元件连接成如图乙所示的电路,请指出其中的错误:
__________________。
(2)电路调整正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到__________时,表明小灯泡正常发光,并记录电流表的示数。
(3)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系,小明继续调节滑动变阻器的滑片,并记录数据如右表,发现第2次实验小灯泡最亮,此时小灯泡的实际电功率为_______瓦。
【答案】电流表没有与小灯泡串联,电压表没有与小灯泡并联电压表示数为2.5伏0.98
15.(湖北省荆门市2011年第20题)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V。
灯泡电阻不随温度变化,
求:
(1)闭合S1、断开S2,滑动变阻器滑片在最右端时,此时灯泡的实际功率为0.75W,求电源电压是多大?
(2)闭合S1、S2,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻器R的取值范围。
【答案】
(1)P额=U额2/RR=U额2/P=12ΩP实=I实2RI实=0.25AU=(R1+R2)I实=8V
(2)①②由①和②得:
4Ω<R<7.2Ω。
当堂检测:
16.(2011山东聊城,第Ⅱ卷第8题)小刚家安装了新感应式电能表,一个月后此表的示数如图所示,这个月他家用电kWh;
小刚家最多能接入总功率为W的用电器。
【答案】65.2
17.2011四川铜仁,第10题)石刚家的电能表上月的数字是,这个月的数字如右图所示,可知他家本月用电度,若每度电0.45元,则他家本月应支付电费元;目前他家已有40W的灯泡5颗,15W的台灯4个,70W的电视机一台,200W的洗衣机一台,200W的电冰箱一个,750W的电饭锅一个;一天他的父亲未经计算,又购回了一台800W的电磨,石刚的妈妈说:
不行了。
而石刚说:
不要紧。
于是石刚为家里提出了一条合理的用电措施,你认为这条用电措施可能是。
(此空的答案不唯一,只要回答合理均可给分)
【答案】114.351.435不让所以用电器同时工作(总功率小于或等于2200W)
18.(2011江苏扬州,第12题)在如图所示的电路中,电源电压恒定,L1、L2均标有“6V6W”字样(设灯丝的电阻不变)。
当S1、S2闭合时,灯L1正常发光;则S1闭合,S2断开时,两盏等的总功率是
A.12WB.6WC.3WD.2W
【答案】C
19.(2011湖南邵阳,第14题)一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。
这是因为
A.灯丝的电阻变小,实际功率变大
B.灯丝的电阻变大,实际功率变大
C.灯丝的电阻变大,实际功率变小
D.灯丝的电阻变小,实际功率变小
【答案】A
20.(2011浙江金华,第34题)小金、小丽在进行“测定小灯泡电功率”的实验时,电源电压为3V恒定不变,他们设计的实验电路图如图甲所示。
(1)小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。
①根据电路图连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡比较暗,移动滑动变阻器金属滑片,小灯泡的亮度不变。
如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示,你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的(用字母表示)两接线柱连入到电路引起的。
②正确连接后,小金通过实验得到数据如下表,请分析数据并回答:
小灯泡的额定功率为瓦。
依据表中的数据,可知滑动变阻器的最大阻值至少是欧。
(2)小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。
根据电路图正确连接电路后,调节滑动变阻器滑片过程中,小灯泡的灯丝突然烧断了,她立即观察电压表和电流表的示数,其示数分别为:
。
【答案】A和B0.531.253V0A
21.(2011江苏宿迁,第24题)如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路,选用的电源电压恒为6V,灯泡上标有“3.8V0.4A”字样,变阻器上标有“20Ω1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电阻.
(2)求灯泡正常发光时变阻器消耗的电功率.
(3)使用中小明发现这个电路存在缺陷,于是他在电路中串联了一个电阻R0,电路如图乙所示.你认为R0在电路中起到了什么作用?
其阻值为多大比较合适?
【答案】
(1)R=UL/I=3.8V/0.4A=9.5Ω………………………………………………………2分
(2)P电阻器=(U-UL)•I=(6V-3.8V)×0.4A=0.88W……………………………………3分
(3)保护电路(或保护灯泡不变损坏等)…………………………………………1分
R=(U-UL)/I=(6V-3.8V)/0.4A=5.5Ω……………………………………………3分
(三)检测题
一、选择题
1.一只断灯丝的灯泡,摇接灯丝后使用,要比原来亮一些,这是因为灯丝的[]
A.电阻变小B.电阻增大
C.电阻率减小D.电阻率增大
2.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”,则它们的额定电流之比为[]
3.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端,电流做功的功率为P。
若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。
则它的功率为[]
A.4PB.0.25P
C.16pD.0.125P
4.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。
若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为[]
A.U=4VB.U=8V
C.E=16JD.E=32J
5.两只灯泡分别接在两个电路中,下列判断正确的是[]
A.额定电压高的灯泡较亮
B.额定功率大的灯泡较亮
C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮
D.在电路中实际功率大的灯较亮
6.图1中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a,b之间的电阻是R,在a,b之间加上电压U,测得流过这电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是:
[]
C.UID.I2R+UI
7.图2中M,N接稳压电源,a,b间断开时,Uab=120V,a,b间接入“220V,100w”的灯泡时,Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为[]
A.25WB.27.27W
C.102.27WD.2.27W
[]
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.以上说法均不正确
9.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R。
设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内[]
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
10.输电线总电阻为r,输送的电功率是P,送电电压U,则用户得到的功率为[]
11.在电动机正常工作时,每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系,下列说法中正确的是[]
A.电功等于电热
B.电功等于电热的0.24倍
C.电功等于电动机输出的机械功
D.电热仅为电功的一部分
二、填空题
12.如图3,将滑动变阻器A、P端接入电源两端,当A、P间电阻值为8Ω时,A、P段电阻的功率为2W,如果在电源电压降为原来
的1/2时,A、P段电阻消耗功率仍为2W则A、P段的电阻值必须为______Ω。
这时通过A、P段电阻的电流为______A。
13.在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。
14.相同材料制成的导线A和B长度相同。
导线A的截面半径是B
B
两导线横截面的电量之比为______,电流对A和B两导线做功之比为______,A和B两导线两端的电压之比为______。
15.一个标明“1kΩ,10W”的电阻,允许通过的最大电流为_____,允许加在这个电阻两端的最大电压为______。
当这个电阻两端的电压为40V时,它消耗的实际功率为______。
(设电阻阻值不随温度变化)
16.“220V、5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电流为______A,1s钟内产生的热量是______J,1s内有______J的电能转化为机械能。
17.如图4,为用直流电源给蓄电池充电的电路。
若蓄电池的内阻为r,电流表和电压表的示数分别为I和U,则输入蓄电池的功率为______,蓄电池的发热功率为______,电能转化为化学能的功率为______。
三、实验:
18、“测定小灯泡电功率”实验中,小灯泡上标有“3.8V”字样。
连接电路时开关应________,滑动变阻器的主要作用是改变流过灯的_
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- 初二 物理 下第 第八 电能 复习 方案