电功率和焦耳定律.docx
- 文档编号:29459505
- 上传时间:2023-07-23
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:412.63KB
电功率和焦耳定律.docx
《电功率和焦耳定律.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电功率和焦耳定律.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电功率和焦耳定律
第二节电功率
第一课时电功率的理解和简单应用
【重要知识点及考点】
1.电功率
(1)定义:
在单位时间内消耗的电能叫做电功率,用P表示。
(2)意义:
用来表示电流做功的__________。
(3)单位:
a.国际单位:
_________,简称_________,符号W。
b.常用单位:
_________,符号kw,1kw=_______W。
(4)计算式:
P=_______=_______。
2.千瓦时的来历
(1)千瓦时是电能单位,而千瓦是电功率的单位,二者的意义完全不同。
(2)1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。
【课后作业】
1、有几位同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是( )
A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
2、在如图所示的物理学家中,以其名字命名为电功率单位的是( )
3、下列单位中,哪个不是电功率单位( )
A.J/sB.WC.kW•hD.V•A
4、甲乙两个电扇,甲的电功率比乙的大,则说明( )
A.甲做的功一定比乙多B.甲做功用的时间一定比乙短
C.甲做功比乙做功快D.甲做功用的时间一定比乙长
5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是( )
A.接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200W
B.该电能表应该在220V的电路中使用
C.该电能表转盘转过600转,接在这个电能表上的用电器消耗的电能是3.6×106J
D.该电能表的额定最大电流为20A
6、小明的新家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,2200W的柜式空调机一台,250W的电脑一台,800W的电饭锅一只,40W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适( )
A.220V5AB.220V15AC.220V20AD.220V10A
7、电功率是表示电流做功__________的物理量;某用电器工作时的实际功率为10W,10W的意义是电流通过该用电器每秒做功__________.
8、某台机器的铭牌上标有5kW,合__________W,表示的物理意义是____________________,这台机器在1h内做的功是__________J.
9、商场中,一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见.售货员说微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”.他们是从不同角度来说的,其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________(填“电能”或“电功率”)比较大.
10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示,则他家在这段时间内用电为_______kW•h,用电器消耗的实际功率是_______W.
12、活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压B.增加总功率C.减小总功率D.降低散热能力
13、小明家中的电能表如图所示,当家里只有电磁炉工作时,电能表在4min内转240转,
则
(1)微波炉消耗的电能为多少焦耳?
(2)微波炉的电功率为多少瓦.
14、在如图所示的电路中,定值电阻R2阻值为10欧,电源电压为3伏且保持不变,当电键S闭合后,干路中的电流为1安,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电路消耗的总电功率.
第二课时额定电压额定功率
【重要知识点及考点】
1.额定电压和额定功率
(1)额定电压:
用电器_________工作时的电压。
(2)额定功率:
用电器在_________电压下工作时的电功率。
2.实际电压和实际电功率
(1)实际电压:
用电器_________工作时的电压。
(2)实际电压:
用电器在_________电压下工作时的电功率。
3.铭牌的意义
一只灯泡上标有“PZ22025”字样,其中PZ表示该灯泡适用于普通照明,“220”表示该灯泡的额定电压是220V,“25”表示该灯泡的额定功率是25W。
4.灯泡的亮度
灯泡的亮度取决于实际功率的大小。
无论额定电压如何,额定功率如何,在没有损坏的前提下,如果实际功率相等,则灯泡的发光强度就相同。
对于同一个灯泡,在不同的电路中电流不同,实际功率也不同,故发光强度也不同。
【典型例题】
例1、如图所示电路中,电源电压为6V,电阻R为5Ω.S接通时R每分钟消耗电能为12J,灯泡的额定功率是0.25W,若灯泡电阻不变,则灯泡的额定电压为( )
A.2.5VB.3VC.6VD.12V
例2、把“6V 3W”、“6V 6W”的两个灯泡串联后分别接在6V,9V,18V的电源上,下面说法中不正确的是( )
A.接在9V的电源上时,“6V3W”的灯泡能正常发光
B.接在6V的电源上时,“6V6W”的灯泡的实际功率是额定功率的1/9
C.接在18V的电源上时,“6V3W”的灯泡比正常发光时亮,“6V6W”的灯泡比正常发光时暗
D.不另加器材,无论电源电压为多少,都不能使他们同时正常发光
【课后作业】
1、下列家用电器设备正常工作时,相关数据最符合实际的是( )
A.空调器的工作电流约为6AB.洗衣机的额定功率约为8kW
C.电冰箱一个月消耗10度电D.数码相机电池电压约为4mV
2、下列四个用电器正常工作时,电流做功最快的是( )
A.“220V100W”的白炽灯B.“220V4W”的电热棒
C.“3.6V1W”的手机D.“48V200W”的电动车
3、如图所示电路中电流表A1示数为0.5A.电流表A2的示数为0.8A,L是标有额定功率6W字样的小灯泡,刚好正常发光,则以下判断正确的是( )
A.电源输出功率为15.6W
B.电阻R消耗功率为15.6W
C.电阻R的阻值为10Ω
D.小灯泡L两端的电压为10V
4、如图所示,将标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )
A.两灯的实际功率之和等于12WB.两灯的实际功率之和大于12W
C.灯泡L1比灯泡L2亮D.灯泡L2比灯泡L1亮
5、一个“36V40W”的电灯接入某电路后,林芳测得通过它的电流为1A,那么该灯的实际功率是( )
A.等于40WB.大于40WC.小于40WD.无法确定
6、标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯,下列说法中正确的是( )
A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.串联后接在220V的电路中,因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C.串联后接在220V的电路中,因为甲灯实际功率较大,所以甲灯较亮
D.串联后接在220V的电路中,因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮
7、灯泡A的规格为“3V0.2A”,灯泡B的规格为“220V40W”,(不考虑灯的电阻变化),将两个灯泡串联在220V的电源上( )
A.两个灯泡都发光B.两个灯泡都不发光
C.两个灯泡都正常发光D.灯泡灯泡A被烧坏,灯泡B完好但不发光
8、标有“220V25W”的节能灯,正常工作时,它的功率是_______.1度电可供它工作_______h.
9、额定电压为2.5V的灯泡,正常发光时通过灯泡灯丝的电流是0.3A,则该灯泡的额定功率是_______W.
10、灯L1标有“8V,2W”,L2标有“8V,?
W”(额定功率标记不清).现将两灯串联后接到12V的恒定电源上,灯L1两端的电压为8V,则灯L2的额定功率是_______W.
11、家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的,某电饭煲的额定电压为220V,它的额定功率为1100W(不考虑温度对电阻值的影响).则
(1)电饭煲正常工作的电流是多大?
(2)电饭煲正常工作30min消耗的电能是多少kW•h?
12、电热水壶已在家庭和宾馆广泛使用.某种电热水壶的铭牌如表所示.
(1)该电热水壶正常工作时的电流和电阻分别是多大?
(2)该电热水壶正常工作时,烧开一壶水需要6min.其消耗的电能是多少?
14、如图所示是XX型”220V1000W“电饭煲的原理图.它有高温和保温两档,通过单刀双掷开关S进行调节,R0为电阻丝.当开关S接高温档时,电路的功率为1000W;当开关S接保温档时,电路的总功率为22W.求:
(1)电饭煲在高温档时,开关S应与哪个触点连接?
(2)电热丝R0的阻值多大?
(3)当电饭煲在保温时,实际电流多大?
保温5min,电热丝R0消耗的电能为多少?
第三课时电功率的基本应用
【重要知识点及考点】
串、并联规律
电流
电压
电阻
分压、分流
电功率
电能
【典型例题】
例1、甲、乙两个灯泡消耗的电能之比为3:
4,所用的时间之比是1:
2,则甲,乙两个灯的电功率之比是( )
A.3:
2B.2:
3C.1:
3D.3:
1
例2、如图所示电路,电源电压恒为6伏,L1标有“6V7.2W”,L2标有“6V3.6W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.仅闭合S1、S3,L1不亮,L2亮B.仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6安
C.仅闭合S1、S2,电路总电阻为15欧D.仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8瓦
【课后作业】
1、若将通过某一电阻丝的电流强度增大到原来的3倍,则在相同时间内( )
A.电阻消耗的电功率增大到原来的3倍B.电阻消耗的电功率增大到原来的6倍
C.电阻消耗的电功率增大到原来的9倍D.无法确定
2、甲乙两灯串联接在电源上时,甲灯比乙灯亮,若改接为并联则( )
A.甲灯亮,R甲>R乙B.乙灯亮,R甲>R乙C.甲灯亮,R甲<R乙D.乙灯亮,R甲<R乙
3、将15WLED灯和40W白炽灯接入如图所示的电路中,闭合开关S,两盏灯正常发光,下列说法中正确的是( )
A.两盏灯串联B.通过LED灯的电流小
C.两盏灯消耗的电能相等D.白炽灯一定比LED灯更亮
4、甲、乙两用电器的电功率之比是4:
1,消耗的电能之比是2:
1,则通电时间比是( )
A.8:
1B.1:
2C.4:
1D.1:
4
第3题第5题第6题
5、如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4:
1B.1:
4C.1:
5D.5:
1
6、如图所示电路,电源电压不变,R1=30Ω,当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.1A,当S1和S2都闭合时,电流表的示数为0.4A,则此时流过R1、R2的电流之比为________,R1与R2的电功率之比为________.
7、某电熨斗内有R1、R2两段发热丝,其简化电路如图,它在220V或110V电压下都能正常工作:
110V时将S打至1挡,220V时将S打至2挡,这两种情况下熨斗的电功率均为1100W.则电熨斗在220V电压下正常工作的电流是________A,两发热丝的电阻之比R1:
R2为________
第8题第9题
8、某型号电饭锅有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于________(填“保温”或“加热”)状态,如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量大小为________kW•h.
9、在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为图乙中所示,则电阻R1两端的电压为________V,电阻R1和R2电功率之比是________.
10、某种型号电热器的等效电路如图所示,它有高、中、低三档并可手动调节,其额定电压为220V,低温档、中温档的额定功率为220W和440W.用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.把它接入家庭电路后,当开关S1________、S2________时该电热器处于低温档;中温档加热时电流为________A,高温档加热时的功率为________W.
11、如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V12W”的字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时.电流表示数为1.2A.这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)若将开关S1、S2都断开.此时灯L实际消耗的功率是多少?
12、如图所示,电源电压为6V且保持不变,小灯泡L标有“6V,6W”(电阻不变),滑动变阻器R1标有“10Ω,2A”,定值电阻R2的阻值为5Ω.求:
(1)小灯泡正常发光1min消耗的电能;
(2)Sl、S2、S3都闭合,整个电路允许消耗的最大功率;
(3)只闭合S1,移动滑片P,使滑动变阻器所消耗的功率为1.5W,此时小灯泡两端的实际电压是多少?
第四课时电功率的综合应用
【典型例题】
例1、在图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变.当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B.电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
D.电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
例2、标有“6V3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示.若把它与一只阻值为5Ω的电阻串联接在电压为6V的电路中,则整个电路消耗的功率为( )
A.3.2WB.2.4WC.2.1WD.3W
例3、如图所示的电路,小灯泡标有“6V3W”的字样,电源电压恒为9V,小灯泡电阻不变.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,小灯泡恰好正常工作.求:
(1)小灯泡正常工作的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)滑动变阻器的功率.
【课后作业】
1、有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示.把它们串联在电路中,如图(乙)所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A.2.0V0.8WB.2.5V1.0WC.4.5V1.0WD.4.5V1.8W
2、小华在做“比较灯泡亮暗的实验”时将标有“6V6W”的灯L1与标有“6V3W”的灯L2串联,如图所示.下列说法正确的是( )
A.该电路能测出灯泡L2的额定功率B.该电路能测出灯泡L1正常发光时的电阻
C.该电路能探究电流与电压的关系D.该电路不可以探究电流做功的多少与电压的关系
3、如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A.0.45WB.0.50WC.0.80WD.0.90W
第1题第2题第3题
4、如图,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P在A点时标有“6V,6W”字样的小灯泡正常发光,P在中点时电流表的示数为0.5A.下列说法不正确的是(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)( )
A.电源电压6VB.滑动变阻器最大阻值为12Ω
C.P在中点时通电5min电路消耗的电能为900JD.P在中点时灯泡消耗的功率为3W
5、如图所示电路,电源电压恒定为6V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2V,则滑动变阻器R2的电功率为________W.
6、如图是正常工作时小灯泡的U--I关系图象,由图象可知:
当U=2.5V时,小灯泡正常工作,则小灯泡的额定功率为________W;当U=1.5V时,小灯泡的电阻是________Ω.
7、如图所示,电源电压为4.5V,灯泡上标有“3V0.6W”的字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的电阻,当电流表的示数为A时,小灯泡恰好正常发光,此时变阻器接入电路的阻值是________Ω,电路消耗的总功率是________W.
第4题第5题第6题第7题
8、
如图所示的电路中,电源电压为4.5V,灯L标有“3V 0.9W”字样,滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,当滑片移到图中位置时,L恰好正常发光,此时电流表的示数是________A,变阻器连入电路的电阻是________Ω.若此时滑动片向右移动,则小灯泡的实际功率将________(变大/变小/不变).
8、9题图
9、小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为6V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“30Ω1A”,灯泡L标有“5V2.5W”字样(忽略灯丝电阻变化).在不损坏电路元件的情况下,该电路的最大功率是________W,电路中电流变化的范围是________A,滑动变阻器阻值变化的范围是________Ω.
10、某直流电动机的工作电压是12V,它是通过换向器来改变线圈中电流的方向,如图是电动机的转子,其线圈电阻为0.4Ω,若电动机的额定功率是60W,则该电动机正常工作时,每分钟消耗的电能是________J,电动机的发热功率是________W.
11、如图所示,是某种电加热器的简化电路示意图(图中1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换).阅读该加热器说明书可知:
水箱容积2L,额定电压220V,加热时的功率400W,低温档的功率40W.试问:
(1)当旋转型开关S置于2、3触点处时,电路处于高温档还是低温档?
此时电路中的电流为多大?
(计算结果保留两位小数)
(2)R1的电阻值是多大?
(3)该电加热器在高温档时加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
(c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
12、如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“12V6W”字样,滑动变阻器的最大阻值24Ω,当开关S1、S2都闭合,小灯泡L正常发光,电流表的示数为0.8A.求
(1)R1的阻值和通电5min电流通过R1做的功
(2)当S1、S2都断开时,求小灯泡功率的变化范围.
第四节焦耳定律
第一课时电流的热效应
【重要知识点及考点】
1.电流的热效应
(1)电流有三大效应:
a.电流的热效应b.电流的磁效应c.电流的光学效应
(2)电流的热现象:
电流通过导体时电能转化为内能,这个现象叫做电流的__________。
(3)任何用电器,只要由电阻存在,电流通过时都会有热效应产生;如果电阻为零(如超导体)则没有电流的热效应产生。
2.影响电流产生热量的因素
(1)影响的因素:
__________、__________和__________。
(2)在实验中用到了__________法和转换法。
(3)结论:
在电阻和电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多;在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大产生的热量越多;在通电时间和电阻相同的情况下,电流越大,产生的热量越多。
【典型例题】
例1、下列用电器属于电热器的是( )
A.电风扇B.电冰箱C.电烙铁D.空调器
例2、如图所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内部都盛有质量和初温均相等的液体,其中,A、B烧瓶中装的是煤油,C瓶中装的是水,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC,且RA<RB=RC.(假设实验中没有任何热损失)
(1)小明用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”,他应该观察比较_______两瓶中温度计的示数变化情况,其中_______瓶中的液体温度升高得更快一些.
(2)小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”的实验,她应该观察比较_______、C两瓶中温度计的示数变化情况,实验中水和煤油吸热的多少是通过_______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”).该实验中装有_______(选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计示数变化较大.
【课后作业】
1、下列所示的家用电器,正常工作时发热最多的是( )
A.电暖气B.洗衣机C.电风扇D.电视机
2、将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电烙铁产生的热量最多B.电风扇产生的热量最多
C.电视机产生的热量最多D.三个用电器产生的热量一样多
3、如图所示,烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油,通电一段时间后(液体均不沸腾),发现两只温度计示数上升得相同.不考虑热损失,则电阻R1、R2的大小关系是( )
A.R1>R2B.Rl<R2C.R1=R2D.无法确定
4、某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
5、下列情况中利用电流热效应为我们服务的是( )
A.电视机背后设计有散热窗B.电动机外壳有许多散热片
C.爆破工程中引发炸药的电热装置D.计算机内装的散热风扇
6、电热毯通电后很热,而跟电热毯连接的铜导线却不怎么热,这是因为( )
A.通过电热毯的电流比通过铜导线的电流大
B.铜导线的电阻小,因而产生的热量少,而电热毯电阻大产生的热量多
C.铜导线有绝缘层,所以不怎么热D.铜导线比电热毯传热快,所以不容易热
7、小陈家里有“1000W”的电饭煲、“500W”的电熨斗、“1000W”的电吹风各一个,同时使用时它们之间是_______(“串”或“并”)联的.若让它们各自正常工作相同时间,_______产生的热量最多,_______消耗的电能最少.
8、普通白炽灯的灯丝工作时处于高温状态,说明有部分电能转化为_______能.为了节约能源,现在尽可能用发光二极管(LED)等新型光源代替白炽灯.发光二极管属于_______(填“导体”、“绝缘体”或“半导体”).
9、海南阴雨天气,即使不用的用电器也要通电一段时间目的是_______.这是利用电流的_______效应.
10、如图是探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置.将两根阻值不等的电阻丝R1、R2(R1>R2)串联后分别密封在两个相同的烧瓶中,瓶中气体通过玻璃管分别于与a、b气球相连,闭合开关后,通过R1的电流_______通过的R2电流;一段时间后,a体积_______b体积.(以上均选填“大于”、“小于”或“等于”)
第10题第11题
11、小明在研究电流产生的热量与什么因素有关的实验时,设计了如图甲乙所示的两个实验.实验中通过______________来判断电流产生的热量的多少.(填液面的高度或液面的高度差)甲实验中探究的是电流产生的热量与_______有关;乙实验中探究的是电流产生的热量与_______有关.
12、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关系,王军设计了如图所示的甲、乙两装置.他将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧杯中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变.
(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关.
(2)在这个实验中,电流产生热量的多少是通过___________体现出来的,像这
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电功率 焦耳 定律
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)