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电能复习
一.知识梳理
知识点1:
电能
电能是能量的一种形式,电能的获得是由各种形式的能量转化而来的,而这些能量的转化过程是由各种各样的发电厂和各种各样的电池完成的。
电源是提供电能的装置,其实质都是把其他形式的能转化为电能。
发电类型有:
风力发电、水力发电把机械能转化为电能;火力发电是把化学能转化为电能;太阳能发电是把太阳能转化为电能;原子能发电是把原子能转化为电能。
电池类型有:
干电池、铅蓄电池、手机电池是把化学能转化为电能;硅光电池是把光能转化为电能;太阳能电池是把太阳能转化为电能。
用电器在工作时把电能转化为其他形式的能。
电灯把电能转化为内能、光能;电风扇、无轨电车、吸尘器、洗衣机等把电能转化为动能;电视机、计算机把电能主要转化为光能和声能;热水器、电饭锅把电能转化为内能等。
知识点2:
电能的单位
电能的国际单位是焦耳,简称焦,符号是J。
常用单位是度,学名叫千瓦时,
符号是kW·h。
1kW·h=3.6×106J。
对焦耳、千瓦时的感性认识:
将一个苹果从地面举高到桌面所需的能量大约是1J,手电筒1秒消耗的电能大约是1J,微波炉工作1小时消耗的电能大约是1kW·h.
知识点3:
电能表
作用:
测量用电器在一段时间内消耗的电能。
计算方法:
电能表的示数由四位整数和一位小数组成.电能表的计量器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
但要注意电能表的示数的最后一位是小数。
重要参数的意义:
●“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用;
●“10(20A)”—表示这个电能表的标定电流为10A,在短时间应用时电流可超过10A,但不能超
过20A;
●“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用;
●“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转
过600转。
根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为
新型电能表:
IC卡电能表;没有铝盘,靠内部的电子电路计算电能。
规律方法指导:
(1)能量转化:
用电器工作时,我们利用电能能够获得其他形式的能.电能可以方便地转化成很多其他形式的能;发电机发电过程中则是把其他形式的能转化成了电能。
(2)电能表的参数与计算问题:
关键是熟记各常数的含义和电能表的读数方法.电能表的读数是中考的热点。
(3)实际应用题:
理论是为实践服务的,而本章与生活密切相关,要认识电能在社会发展中的作用,要关注家用电器的耗电情况,增强节能意识。
(4)信息题:
会根据仪表提供的数据合理地进行分析,要具备一定的信息搜索能力。
(5)分析说理题:
关键是要掌握所学的物理概念及公式,进而掌握好答题要点,要富有较强的逻辑能力。
经典例题透析:
能的转化
1.指出下列各过程中的能量转化情况。
(1)利用太阳能发电
(2)干电池和蓄电池向外供电
(3)电风扇在工作 (4)用电暖气取暖 (5)利用风力发电.
解析:
(1)太阳能发电相当于储存电能;
(2)干电池和蓄电池都属于电源,它们是靠化学变化来获得电能的;
(3)电风扇是用电器,工作时消耗电能,风扇转动具有动能;
(4)电暖气是用电器,取暖时消耗电能而获得内能;
(5)风力发电,是利用风吹动风车转动带动机器发电。
答案:
(1)太阳能转化为电能
(2)化学能转化为电能
(3)电能转化为动能
(4)电能转化为内能
(5)动能转化为电能
总结升华:
在分析能量转化过程中,首先要利用过程中的始末形式,然后再进行判断.电源把其他形式的能转化为电能;用电器把电能转化为其他形式的能。
举一反三:
1.以下各用电器在工作时能量转化的主要形式与其他三个用电器不同的是()
A.电炉 B.电水壶 C.电烙铁 D.电风扇
答案:
D。
解析:
电炉、电水壶、电烙铁在工作时都把电能转化成了内能,只有电风扇把电能转化成动能。
2.下列用电器在工作时,将电能转化为机械能的是().
A.给蓄电池充电时 B.灯泡通电时,灯丝发光
C.用电热水壶烧水 D.爸爸用电动剃须刀刮胡子
解析:
给蓄电池充电时,是将电能以化学能的形式储存在电池内,是电能转化成化学能;灯泡工作时消耗了电能,得到了光能和内能,属于电能转化成光能和内能,C是电能转化成内能;电动剃须刀是利用电能来工作的,电动机转动得到了机械能,这一过程是电能转化成机械能。
答案:
D。
电能表
2.图中是一个电能表,对其中的重要参数,其中说法错误的是()
A.“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用;
B.“10(20)A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20A;
C.“50Hz”是说这上电能表应在50Hz的交流电中使用;
D.“600revs/kw·h”是说,接在这个电能表上的用电器,每消耗1kw时的电能,电能表上的转盘转过600转。
解析:
本题是考查对电能表上相关技术参数的理解。
①“kW·h”指电能的单位是“千瓦·时”;
②“00200”是指到目前为止,这家用户共消耗电能20kW·h,最后一位是十分位;
③“220V”指这个电能表应该在220V的电路中使用;
④“10(20)A”是指电能表的标定电流为10A,在短时间内允许超过10A,但不能超过20A;
⑤“50Hz”是说这个电能表在50Hz的交流电中使用;
⑥“600revs/kW·h”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h时的电能,电能表上的转盘转过600转。
答案:
B。
总结升华:
此题是典型的概念判断性题目,在解答时要注意分析理解各个参数的含义并进行掌握。
了解电能表铭牌上参数信息的意义是使用电能表的前提,也说明了用电器的铭牌是物理服务于社会的一个重要体现。
举一反三:
1.对于图中的数据,下列说法中正确的是()
kW·h
2
0
0
4
1
3000revs/(kW·h)
220v5(10)A
×××××厂
A.每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000转;
B.额定电压为220V,额定电流为10A;
C.电能表读数的单位是kW·h;
D.该电能表计量的电能为20041kW·h。
解析:
错选B的原因是不理解5(10)A的含义:
5A是额定正常工作时的电流,短时间内电流可以超过它,而绝对不能超过10A;错选D的原因是不清楚表盘上最末一格的数字,它表示的是小数点后的一位。
答案:
A、C。
3.有一只电能表,标有“800revs/kW·h”字样,在该电能表的转盘转过40r时,它计量的电能
是_________kW·h,合___________J.
解析:
电能表是计量电能的仪表,在电能表上会标有一些相关的参数,题中所给的“800revs/kW·h”的意义是,电能表每记录1kW·h的电能,表的转盘就转过800转,所以当表的转盘转过40转时,表示计量的电
能W=(40/800)kW·h=0.05×3.6×106J=1.8×105J。
答案:
0.05;1.8×105J。
总结升华:
电能表上“800revs/kW·h”字样的意义是用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘就会转过800转.知道了这一点,题目中的问题就会迎刃而解。
举一反三:
在家庭用电时,常常有几个同时工作的用电器,如果关闭其中的一个,那么电能表的转盘的速度
将_________,一只标有“600r/kW·h”电能表在计量电能时,如果计量0.6kW·h的电能,它的转盘会转
过___________r。
解析:
电能表是测量消耗多少电能的仪表,在相同的时间内,电路中消耗的电能越多,电能表就转得越快.当用电器减少时,电路在相同的时间内消耗的电能减少,电能表的转动速度减慢.电能表每记录1kW·h,电能表的转盘就就转过600r,0.6kW·h转过的圈数为0.6×600r=360r。
答案:
减慢;360
生活实际
4.生活中不难发现,晚上7点到9点,使用的用电器增多,家中的电灯要暗一些;到了夜间11点以后,使用的用电器减少,电灯又会变得亮一些。
背景资料:
许多城市开始实施居民用电分时计价,某市物价部门确定峰时段(8时至21时)的电价
为0.55元/度,而谷时段(21时至8时)的电价仅为0.3元/度。
请你谈谈安装分时电表,实行分时计价后,除了部分居民可以节省一些电费外,还有哪些好处?
解析:
本题是根据实际情况进行电费计算的典型题目,同学们可以通过本题加深对电费计算问题的掌握,有利于巩固基础知识和技能。
答案:
移峰填谷,合理使用电力资源。
(或鼓励用户在低谷段用电或引导用户合理用电;或缓解高峰用电紧张的局面,提高电网设施的利用率等)
总结升华:
现在很多大城市已经采用峰谷电计价,按峰电和谷电计价时,要分开进行计算,按照不同的时间段计费。
举一反三:
某一家庭安装了单相电子式多费率电能表,表面用电量是液晶数字显示,有两行数字,如图所示,抄表员上月底对他家抄表结果是___________,本月底抄表结果是_________。
上月底 本月底
已知峰电价格为0.55元/(kW·h),谷电价格为0.30元/(kW·h),请计算他家本月应付的电费
为__________元.若他没有申请安装峰谷电表,按统一价为0.52元/(kW·h),他家需付___________元电费。
解析:
如上图所示,抄表员上月底对他家抄表结果是541.5kW·h,本月底抄表结果是862.5kW·h。
按谷电计价,本月应付电费为:
(401.7kW·h-266.7kW·h)×0.3元/kW·h+[862.5kW·h-541.5kW·h-(401.7kW·h-266.7kW·h)]×0.55元/kW·h=142.8元。
按统一价0.52元/kW·h计价:
则他家需付电费为(862.5kW·h-541.5kW·h)×0.52元/kW·h=166.92元。
答案:
541.5kW·h、862.5kW·h、142.8元、166.92元。
二.巩固练习
一.选择题
1.下列电器设备中,利用电流热效应的是()
A.电动机 B.电饭锅 C.电风扇 D.电视机
2.通过某用电器的电流强度是0.2安,10分钟内电流做的功是240焦,则用电器两端电压是()
A.120伏B.60伏C.10伏D.2伏
3.一段导体中电流强度为2安时,产生的热量是Q,若通电时间不变,使通过导体的电流
强度增大到4安,则电流通过导体产生的热量是()
A.
B.
C.2QD.4Q
4.让标有“220V800W”的电炉和标有“220V800W”的电动机都正常工作相同的时间,则它们产生的热量()
A.电炉多 B.电动机多 C.一样多 D.无法判断
5.小明同学设计的家庭电路如图1所示,其中设计错误的是()
A.插座d B.开关c C.电灯b D.插座a
6.如图2所示,用来研究通电直导线在磁场中受到力的作用的实验装置是()
8.图4所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P由中间向右滑动时,滑动变阻器上消耗的电功率将()
A.变大B.不变C.变小D.无法确定
9.对于电功率的认识,以下说法正确的是()
A.电功率越大的用电器做功一定多;B.做相同的功,时间短的用电器功率大;
C.电功率是反映电流做功多少的物理量;D.两个用电器工作时,通电时间短的电功率大。
10.实验室制作一个电铃电路,现有器材:
1个12伏电源,1个“6V6W”电铃开关,导线若干.要使电铃电路正常工作,至少还需()
A.串联一只阻值为6欧的电阻 B.串联一只阻值为12欧的电阻
C.并联一只阻值为6欧的电阻 D.并联一只阻值为12欧的电阻
11.如图5所示,电源电压都是220伏,灯泡L1是“220V、40W”,灯泡L2是“220V、100W”,在下列四个电路中,消耗总功率最大的是()
12.如图6中,L1、L2、L3为三个完全相同的电灯,当开关S1闭合,S2断开时,L1、
L2均正常发光,若开关S1、S2都闭合,电源电压不变,则()
A.L1、L2同时变暗B.L1、L2同时变亮
C.L1变暗,L2变亮D.L1有可能烧坏
13.一只“6V、6W”和一只“6V、3W”的灯泡串联起来接入某电源两端,闭合开关后只有一只灯泡正常发光,另一只发光很暗,则电源电压为()
A.8伏B.9伏C.10伏D.12伏
14.将一只“220V、100瓦”的灯L1和一只“110伏、40瓦”的灯L2,先后接入110伏的电路中,则()
A.L2较亮B.L1较亮C.一样亮D.无法确定
16.两个电热器的电阻之比是3:
2,在相同时间内产生的热量之比是2:
3,则通过它们的电流强度之比为()
A.2:
3B.1:
1C.9:
4D.4:
9
17.甲、乙两根电阻丝,给一壶水加热至沸腾,电源电压不变,若只用甲加热需10分钟,若只用乙加热需15分钟,把两根电阻丝并联后加热,则需用时间是()
A.25分钟B.5分钟C.6分钟D.10分钟
18.分别标有“110V,40W”和“110V,60W”的甲、乙两盏灯串联后接在220V电源上,则()
A.两灯一样亮B.甲灯较亮,乙灯较暗
C.乙灯较亮,甲灯较暗D.两灯都比正常的暗
19.如图8所示,一个标有“6伏 3.6瓦”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6伏的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断错误的是 ( )
A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2瓦
B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6瓦
C.当滑片P滑至某个位置时,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的
图8图9
20.如图9所示电路中,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则下列判断错误的是 ( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小 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
25.如图11所示,在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水,通电后,已知右边容器中的水先沸腾,由此可知()
A.R1>R2 B.R1<R2C.R1=R2 D.条件不足,无法确定
二.填空题
1.5库仑电量通过2欧姆的电阻,电流做功10焦耳,则电阻两端的电压是伏,通过的电流强度是安,通电时间是秒,电阻消耗功率是瓦。
2.1千瓦时等于焦,图1为某同学家8月25日和10月25日电能表的示数,在这段时间他家用电千瓦时。
3.一度电所做的功,如果全部用来提升重物,可将
千克的物体提高20米。
(g=10牛/千克)
4.灯泡上标有“PZ220-100”的字样,表示该灯泡的__________是220伏,是100瓦,灯泡正常工作时通过它的电流强度约是安。
1度电可供该灯泡正常工作小时,或把它接在110伏的电路中,它的实际功率是瓦,额定功率是瓦。
5.一只额定功率为1200瓦的电热水器,在220伏额定电压下使用,5分钟产生焦的热量。
6.一根电阻丝,通过它的电流是0.6安,5分钟内产生6480焦的热量,该电阻丝的电阻是欧。
7.如图2所示电路中,一个阻值是6Ω的电阻与一灯泡串联,当S闭合时,“6V,3W”的灯泡能正常发光,当S断开时,灯的实际功率是_______瓦。
8.一只“220V,1000W”的电炉接入220伏的电路中,电炉每分钟产生的热量是__________焦。
电炉正常工作时通过它的电流强度是__________安。
电炉丝的电阻值是___________欧。
9.有一只标有“12V,6W”字样的小灯泡,如果要使它接在36V电源上能正常发光。
则必须__________联一只_________欧的电阻,电路的总功率为________瓦。
这个电阻的功率是___________瓦。
14.一个标有“220V500W”的电加热器(俗称“热得快”),正常工作20分钟产生的热量为_________焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收,在标准大气压下_________(选填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热到沸腾.
15.如图3所示,A、B两点间的电压保持不变.调节滑动变阻器R1使电压表的示数为10伏时,变阻器R消耗的电功率为10瓦;调节滑动变阻器R1使电压表的示数为5伏时,变阻器R1消耗的电功率变为7.5瓦.则A、B两点间的电压U是_________伏,定值电阻R0的阻值是_________
16.城市的交叉路口通常都装有红、黄、绿三色灯来指挥车辆和行人通行,若每只灯的规格都是“220V300W”,则每组交通指挥灯(含红、黄、绿三种颜色灯)工作24小时所消耗的电能为_________千瓦时.
17.某同学家电度表上标有“220V3A”字样,他家最多能让_________盏“220V100W”的电灯同时正常发光;若一台“220V110W”电冰箱和一台“220V66W”电视机同
时正常工作,干路中电流为_________安;若电冰箱平均每天工作1.2小时,1个月按30天计算,每月它用电_________度.
三、实验题
1.如图所示是研究焦耳定律的演示实验装置图.
(1)(本题各空均填“相同”或“不同”)为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系,两烧瓶中煤油的质量应________;通过两烧杯中两根电组丝的电流应__________;两烧瓶中两根电组丝的阻值应__________.
(2)该实验采用的研究方法是:
_______(填“A”或“B”)
A.与研究欧姆定律的控制变量法相同
B.与研究总电阻和各串联电阻关系的等效法相同
2.用伏安法测额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率.
图甲图乙
(1)用铅笔画线代表导线,在图甲中将所给实物连接成测量电路(电池组和开关已连好).
(2)接通电路后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数U=2.5伏,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数I=__________安.
(3)小灯泡的额定电功率是_____瓦.
四、计算题
1.如图所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器最大阻值为R2,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端时,电流表示数由1.5安变为0.5安,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电压表示数的变化范围; (3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时,通电2分钟,R1产生的热量.
2.在如图所示的电路中,电源电压不变,灯L标有“6伏 3瓦”字样.当电键K闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.6安.求:
(1)通过灯L的电流.
(2)电阻R2的阻值. (3)在10秒内,电流通过电阻R2所做的功.
3.如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,灯L上标有“16伏 4瓦”的字样,电源电压保持不变.
(1)闭合开关S、S1、S2,电流表的示数为0.35安,此时灯L恰能正常发光,求电阻R1的大小;
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电压表的示数较
(1)中变化了3.2伏,求此时电阻R2消耗的电功率.(灯丝电阻不变).
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