《河南中考物理 第一部分 教材知识梳理 第18章 电功率 第1节 电功率基础知识课件 (新版)新人教版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河南中考物理 第一部分 教材知识梳理 第18章 电功率 第1节 电功率基础知识课件 (新版)新人教版(63页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第一部分第一部分 考点研究考点研究第第十八章十八章 电功率电功率 第一节第一节 电功率基础知识电功率基础知识1. . 电能电能(1)单位单位国际单位:国际单位:_ ,符号是符号是_;常用单位:常用单位:_,也叫做度也叫做度,符号是符号是kWh;换算关系:换算关系:1度度=_kWh=_J.焦耳焦耳J千瓦时千瓦时13.6106 中招考点清单考点一考点一 电能、电功电能、电功(2)计量工具计量工具:电能表:电能表(3 3)计量方法计量方法:电能表结束和起始时的示数之:电能表结束和起始时的示数之_ _ 即为这段时间内电路消耗的电能的度数即为这段时间内电路消耗的电能的度数. .2.2.电功电功(1 1)
2、定义定义:电能转化为其他形式的能的过程也可以说:电能转化为其他形式的能的过程也可以说成是电流做功的过程成是电流做功的过程. .(2 2)大小大小:电流做功的多少跟电流的大小、电压的高:电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系低、通电时间的长短都有关系. .(3 3)计算公式计算公式:_._.差差W=UIt1.电功率电功率(1)意义意义:用电功率来表示电流做功快慢:用电功率来表示电流做功快慢,用符号用符号P 表示表示.(2)大小大小:电功率等于电功与时间之比:电功率等于电功与时间之比. (3)公式公式:_ .(4)单位单位 国际单位:瓦特(国际单位:瓦特(W);); 常用单
3、位:千瓦(常用单位:千瓦(kW);换算关系);换算关系:1 kW= _ W.考点二考点二 电功率电功率103(5)常考电功率估测常考电功率估测:家用空调的电功率约为:家用空调的电功率约为1 000 W,电电 吹风机的电功率约为吹风机的电功率约为500 W,洗衣机的电功率约为洗衣机的电功率约为300 W,台式电脑的电功率约为台式电脑的电功率约为200 W,液晶电视机的电功液晶电视机的电功 率约为率约为100 W,日光灯的电功率约为日光灯的电功率约为40 W.2.额定电压、额定功率额定电压、额定功率(1)额定电压额定电压:用电器:用电器_ 时时的电压的电压.(2)额定功率额定功率:用电器在:用电器
4、在 _下下工作时的电功率工作时的电功率.(3)实际电压实际电压:用电器:用电器 _时时的电压的电压.(4)实际功率实际功率:用电器在:用电器在 _下下工作时的电功率工作时的电功率.正常工作正常工作额定电压额定电压实际工作实际工作实际电压实际电压1112131.电流的热效应电流的热效应:电流通过导体时电能转化为:电流通过导体时电能转化为 _,这这种现象叫做电流的热效应种现象叫做电流的热效应.2.焦耳定律焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 _,跟导体的电阻成跟导体的电阻成 _,跟通电时间成跟通电时间成 _._.3.公式公式: _.4.电热的利用
5、与防止电热的利用与防止(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器;)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器;(2)防止:散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇)防止:散热窗、散热片、散热孔、电脑的微型风扇.内能内能正比正比正比正比正比正比QI2Rt1415161718考点三考点三 焦耳定律焦耳定律1.(15河南河南6题题2分分)如图所示是)如图所示是某款电热水龙头的电路原理图某款电热水龙头的电路原理图.R1、R2为电热丝,通过旋转手为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开关柄可使扇形开关S同时接触两个同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换水挡之间的
6、切换.当开关同时接触当开关同时接触2、3触点时,水龙头放出的是触点时,水龙头放出的是_(选填(选填“冷冷”“温温”或或“热热”).若若R22R1,水龙头在温水挡正常工作,水龙头在温水挡正常工作时时电功率为电功率为2 000 W,则它在热水挡正常工作,则它在热水挡正常工作1 min消消耗耗的电能为的电能为 _ J.1.8105河南五年中招第第1题图题图温温【解析】【解析】开关接触开关接触1、2时没有电阻联入电路,电热水器时没有电阻联入电路,电热水器放出的是冷水,开关接放出的是冷水,开关接2、3时,时,R1接入电路,接接入电路,接3、4时,时,R1和和R2并联,电阻最小,根据并联,电阻最小,根据
7、知,开关接触知,开关接触2、3时放出温水,接时放出温水,接3、4时放出热水时放出热水.由题意可知,当温水挡由题意可知,当温水挡时功率为时功率为2 000 W,由,由 可可得得R1=24.2 ,R2=2R1=48.4 ,则热水挡的功率,则热水挡的功率P=P1+P2=P1+ =2 000 W+ =3 000 W,所以在热水挡正常工作所以在热水挡正常工作1 min产生的热量产生的热量Q=W=Pt=3 000 W60 s=1.8105 J.即消耗即消耗的电能为的电能为 1.8105 J.2. (13河南河南5题题2分分)小明家的电能)小明家的电能表月初的数字是表月初的数字是,月末表盘的示数如月末表盘的
8、示数如图所示图所示.若按若按840.5元元/(kWh)的标)的标准收费准收费,他家本月应缴纳电费他家本月应缴纳电费_ 元元.若电能表的转盘在若电能表的转盘在10 min内转过内转过400转转,则接在该电能表上的用则接在该电能表上的用电器总功率为电器总功率为_W.1 200第第2题图题图42【解析】【解析】小明家本月用电量小明家本月用电量=月末表盘示数月初表月末表盘示数月初表盘示数盘示数=1 469.5 kWh1 385.5 kWh84 kWh,所,所需电费为需电费为840.5元元/(=42元;电能表元;电能表消耗的电能为消耗的电能为 ,所用时,所用时间为间为10 min 即即 h,由,由 得用
9、电器的功率为得用电器的功率为1.2 kW,即,即1 200 W.3. (13河南河南15题题2分分)如图所示,在四个相同水槽中盛)如图所示,在四个相同水槽中盛有有质量和温度都相同的纯水质量和温度都相同的纯水,现将阻值为现将阻值为R1、R2的电阻丝的电阻丝(R1R2),分别按下图的四种方式连接放入水槽分别按下图的四种方式连接放入水槽,并接入并接入相同电源相同电源.通电相同时间后通电相同时间后,水温最高的是水温最高的是 ( ) D【解析】【解析】用电加热水是将电能转化为内能,由公式用电加热水是将电能转化为内能,由公式QW=Pt 知,电功率最大的在相同时间内使质量相同知,电功率最大的在相同时间内使质
10、量相同的水温度升高得最高的水温度升高得最高.由由 可可知,在电压相同时,知,在电压相同时,电阻越小的功率越大电阻越小的功率越大.A选项中两电阻串联,电阻最大,选项中两电阻串联,电阻最大,功率最小,水温最低,所以功率最小,水温最低,所以A选项错误;选项错误;B选项中只选项中只用一个电阻加热,功率不是最大,所以用一个电阻加热,功率不是最大,所以B选项错误;选项错误;C选项中也只用一个电阻加热,功率不是最大,所以选项中也只用一个电阻加热,功率不是最大,所以C选项错误;选项错误;D选项中将两电阻并联,总电阻最小,选项中将两电阻并联,总电阻最小,功率最大,所以功率最大,所以D选项正确选项正确.4.(11
11、河南河南16题题2分分)如图是甲、乙两电阻的电流与电)如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像压关系的图像,现将甲、乙串联后接在电压为现将甲、乙串联后接在电压为4.5 V的电的电源两端源两端.下列分析正确的是下列分析正确的是 ( )A. 甲的阻值是乙阻值的两倍甲的阻值是乙阻值的两倍B. 通过乙的电流是甲的电流的两倍通过乙的电流是甲的电流的两倍 C. 乙两端的电压是甲两端电压的两倍乙两端的电压是甲两端电压的两倍D. 甲的电功率是乙的电功率的两倍甲的电功率是乙的电功率的两倍C第第4题图题图【解析【解析】选选项项解读解读正误正误 A从图像上可以看出,当电流从图像上可以看出,当电流I=0.1 A时,时
12、,U甲甲=0.5V,U乙乙=1 V,根据,根据 可知可知R乙乙=2R甲甲B 串联电路中电流处处相等,甲、乙串联时,通串联电路中电流处处相等,甲、乙串联时,通过乙的电流与甲的电流相等过乙的电流与甲的电流相等C 在电流相等时,在电流相等时,U=IR,U乙乙=2U甲甲D根据根据P=I2R可知,由于可知,由于R乙乙=2R甲甲,所以,所以P乙乙=2P甲甲5. (15河河南南22题题9分分)在在课课外外活活动动中中,同同学学们们设设计计了了一一种种物物品品自自动动筛筛选选器器,可可将将质质量量小小于于一一定定标标准准的的物物品品自自动动剔剔除除,其其原原理理如如图图甲甲所所示示,放放在在水水平平轻轻质质传
13、传送送带带上上的的物物品品,经经过过装装有有压压敏敏电电阻阻R的的检检测测区区时时,使使R的的阻阻值值发发生生变变化化,其其阻阻值值随随压压力力F变变化化的的关关系系如如图图乙乙所所示示.已已知知电电源源电电压为压为 12 V,R0 为定值电阻,当电路中电压表示数小于为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V 时时,机机械械装装置置启启动动,将将质质量量不不达达标标的的物物品品推推出出传传送送带,实现自动筛选功能带,实现自动筛选功能.g取取10 N/kg.试问:试问:(1)当物品随传送带匀速运动时,物品)当物品随传送带匀速运动时,物品_ (选填(选填“受受”或或“不受不受”)摩擦力)摩擦力.不
14、受不受第第5题图题图【解析解析】物品随传送带匀速运动】物品随传送带匀速运动物品受平衡力物品受平衡力竖直方向受重力和支持力,二力平衡;水平方向不竖直方向受重力和支持力,二力平衡;水平方向不受力受力物品不受摩擦力物品不受摩擦力.解解:当检测区上没有物品时,压力为零,由:当检测区上没有物品时,压力为零,由R-F图像可知图像可知此时压敏电阻阻值此时压敏电阻阻值R=100 当当R0两端的电压为两端的电压为2 V时,时,R两端的电压两端的电压U1=U-U0= 12 V-2 V=10 V由于串联电路中电流相等,所以有由于串联电路中电流相等,所以有 ,代入数据得,代入数据得 ,解得:,解得:R0=20(2)当
15、检测区上没有物品时,电压表的示数为)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2 V,R0的阻值为多少?的阻值为多少?解解:R的功率的功率P=(U-U0)I=(U-IR0)I=12I-20I2利用求极值公式,可知当利用求极值公式,可知当I0.3 A时,时,P有最大值,此有最大值,此时电压表的示数时电压表的示数UIR00.3 A20 6 V,则,则 由由图像可知,当图像可知,当R=20 时,传送带上的压力时,传送带上的压力F=40 N,物体对传送带的压力等于物体重力,即物体对传送带的压力等于物体重力,即F=G=40 N,物,物体的质量体的质量 (3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为多)当压敏电
16、阻的电功率最大时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?少?此时在检测区上物品的质量是多少?(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将低,能通过检测区物品的最小质量将_(选填选填“增大增大”或或“减小减小”).增大增大【解析解析】使机械装置启动的电压表示数】使机械装置启动的电压表示数2.4 V不变,不变,R0不变,则不变,则I不变,因为电源电压降低,所以使机械不变,因为电源电压降低,所以使机械装置启动的装置启动的R值降低,对照值降低,对照R-F图可知对应的图可知对应的F值增大,值增大,即能通过检测区物品
17、的最小质量将增大即能通过检测区物品的最小质量将增大. 6. (14河南河南21题题8分分)南阳市南召县回龙抽水蓄能电)南阳市南召县回龙抽水蓄能电站,是我省第一座抽水蓄能电站在深夜用电低谷,它站,是我省第一座抽水蓄能电站在深夜用电低谷,它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内,白天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我天用电高峰时放水发电,补充电网电能不足,为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献省电网的调峰压力做出了贡献(1)蓄能电站放水发电时)蓄能电站放水发电时,_转化为转化为_机械能机械能电能电能【解析解析】蓄能电站是座拦河坝,通过提
18、高上游的水位,】蓄能电站是座拦河坝,通过提高上游的水位,来提高水的机械能(重力势能)来提高水的机械能(重力势能).放水时,水的机械能放水时,水的机械能带动发电机转动,转化成电能带动发电机转动,转化成电能.(2)该蓄能电站的发电总功率为)该蓄能电站的发电总功率为110 MW,采用,采用 220 kV高压进行输电,求高压输电线中的电流高压进行输电,求高压输电线中的电流.解解:根据:根据PUI,得:,得:(3)该蓄能电站每天发电小时,如果一天的发电量由)该蓄能电站每天发电小时,如果一天的发电量由热电转换效率为热电转换效率为30%的热电厂来提供,需要消耗多少煤?的热电厂来提供,需要消耗多少煤?(煤的热
19、值(煤的热值q=3.0107 Jkg)解解:5 h发电的电能:发电的电能:WPt1.1108 W53 600 s1.981012 J由由 得燃烧煤放出的热量:得燃烧煤放出的热量:由由Q放放=mq得煤的质量:得煤的质量:7. (12河南河南21题题8分分)利用太阳能电池在太阳光照)利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电安阳市启动了射下发电叫光伏发电安阳市启动了“光伏工程光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20 kW的光伏发电系统的光伏发电系统(1)光伏发电系统发电时)光伏发电系统发电时,_能转化为能转化为_能能(2)一天的有效光照时间
20、按计算,该光伏发电)一天的有效光照时间按计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?系统一天共发电多少千瓦时?太阳太阳电电解解:W=Pt=20 kW8 h=160 kWh(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为率为30%的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热值的热值煤煤3.0107 J/kg)解解:160 kWh1603.6106 J=5.76108 J(4)请写出一条光伏发电的优点)请写出一条光伏发电的优点 答答:节能:节能环保环保8.(11河南河南22题题8分分)节约能源应从点滴做起)节
21、约能源应从点滴做起.不少家庭不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源习惯用遥控器关电视而不断开电源,这一方式虽然便捷这一方式虽然便捷,但但电视在待机状态下仍要消耗电能电视在待机状态下仍要消耗电能.洋洋家彩色电视机的待洋洋家彩色电视机的待机功率大约是机功率大约是5 W,若他家平均每天看若他家平均每天看4 h电视电视,看完后电视看完后电视总处于待机状态总处于待机状态.水的比热容为水的比热容为4.2103 J/(kg)试问:)试问:(1)在一个月中(按)在一个月中(按30天计)天计),洋洋家的这台电视因待机洋洋家的这台电视因待机浪费的电能是多少焦耳?浪费的电能是多少焦耳?解解:浪费的电能为:浪费的电能
22、为W=Pt=5 W(24-4)3 600 s30=1.08107 J(2)如果将这些浪费的电能全部用来烧水)如果将这些浪费的电能全部用来烧水,可将多少质量可将多少质量的水从的水从15 加热到加热到40 ?若洋洋洗一次澡需?若洋洋洗一次澡需40 的水的水20 kg,这些烧热的水可供他洗澡多少次?这些烧热的水可供他洗澡多少次?解解:依:依题意可知,题意可知,Q=W由由Q=c水水m(t-t0)得加热水的质量为得加热水的质量为洋洋洗澡的次数为洋洋洗澡的次数为(3)请你就如何降低彩电的电能消耗)请你就如何降低彩电的电能消耗,提出两条提出两条合理化建议:合理化建议:_;_.尽量减少待机时间尽量减少待机时间
23、看电视时,调小音量;减少看电视时间等看电视时,调小音量;减少看电视时间等【名师点拨】【名师点拨】电能表的计算方法电能表的计算方法 1. 电能表前后两次读数之差,就是用电器在这段电能表前后两次读数之差,就是用电器在这段时间所消耗的电能时间所消耗的电能 2. 转盘式电能表:转盘式电能表:电能电能表转盘转表转盘转n转电流做的功为转电流做的功为 ;用电器的实际功率为;用电器的实际功率为 . n是电能表的实际转数,是电能表的实际转数,N为电能表常数,如:为电能表常数,如:常考类型剖析3 000 r(kWh) 3. 频闪式电能表:电能表指示灯闪烁频闪式电能表:电能表指示灯闪烁n次电次电流做的功为流做的功为
24、 ;用电器的实际功率为用电器的实际功率为 .1.(15莱芜莱芜)一天晚上,小华在)一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电度表在爷爷家发现爷爷家的电度表在10 min内转了内转了60转,如图所示转,如图所示.小华利用物理课上学到的知识,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的计算出了此时爷爷家用电器的总功率为总功率为_kW.如果当地如果当地家庭用电的收费标准是家庭用电的收费标准是0.5元元/kWh,假设爷爷家平,假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电均每天用电4 h,一个月按,一个月按30天计算,爷爷家一个月天计
25、算,爷爷家一个月的电费是的电费是_元元.0.5第第1题图题图30【解析【解析】10 min消耗的电消耗的电能能 ,用电器的总功率用电器的总功率 ,爷爷家一,爷爷家一个月消耗的总电能:个月消耗的总电能:W=Pt=0.5 kW4 h3060 kWh,爷爷家一个月的电费为:爷爷家一个月的电费为:0.5元元/(kWh)60 kWh30元元.2. (15遵义遵义)如图所示,电子式电)如图所示,电子式电能表盘上标有能表盘上标有“3 000 imp/(kWh)”字样,(字样,(“3 000 imp/(kWh)”指接在这个电能表上的用电器消指接在这个电能表上的用电器消耗耗1 kWh的电能,电能表上的指的电能,
26、电能表上的指示灯闪烁示灯闪烁3 000次),现将若干盏次),现将若干盏规格都为规格都为“220 V20 W”的节能灯接在该电能表上一起的节能灯接在该电能表上一起正常工作正常工作15 min,电能表的指示灯闪烁了,电能表的指示灯闪烁了135次,这些次,这些节能灯消耗的电能为节能灯消耗的电能为_J,接入的节能灯共有,接入的节能灯共有_盏盏1.621059第第2题图题图【解析】【解析】节能灯消耗的电能为节能灯消耗的电能为 15 min=900 s,节能灯消耗的总功率为,节能灯消耗的总功率为需接入节能灯的盏数为需接入节能灯的盏数为180 W20 W=9盏盏.3.(14广元)如图所示广元)如图所示,电源
27、电压电源电压保持保持不变不变,小灯泡小灯泡L标有标有“6 V 0.6 W”的的字样字样,R为定值电阻为定值电阻,闭合闭合S1,断开断开S2,小小灯泡正常发光;若再闭合灯泡正常发光;若再闭合S2,发现发现电流电流表示数变化了表示数变化了0.3 A,则则R的阻值的阻值为为_,此时灯泡此时灯泡L和电阻和电阻R消耗的消耗的功率之比是功率之比是_201:3第第3题图题图类型二类型二 电能、电功率的计算电能、电功率的计算【解析解析】闭合】闭合S1,断开,断开S2,小灯泡正常发光,因此电,小灯泡正常发光,因此电源电压为源电压为6 V;再闭合;再闭合S2,R和和L并联,电流表测量的并联,电流表测量的是干路电流
28、,电流表示数变化了是干路电流,电流表示数变化了0.3 A,即,即IR=0.3 A,由由 得:得: ;功率为功率为 PR=UIR=6 V0.3 A=1.8 W,则,则PL PR=0.6 W 1.8 W=1 3.4. 现在有一种现在有一种“手机自生能手机自生能”技术技术,手机上装上特制电手机上装上特制电池池,上下左右摇晃手机即可产生电能上下左右摇晃手机即可产生电能,每摇一分钟可通每摇一分钟可通话两分钟设手机上下摇动一次话两分钟设手机上下摇动一次,相当于将相当于将200 g的重的重物举高物举高10 cm,每秒约摇一次由此可知每秒约摇一次由此可知,每摇一次可以每摇一次可以获得的电能为获得的电能为_J,
29、该手机通话时的功率为该手机通话时的功率为_W【解析】【解析】每摇一次获得的电能为:每摇一次获得的电能为: W=Gh=mgh=20010-3 kg10 N/kg1010-2 m=0.2 J;每摇一次的功;每摇一次的功率为:率为: ;则手机的功率为:则手机的功率为:0.20.1 类型三类型三 电功率计算中的图像问题电功率计算中的图像问题5. (15荆州荆州)如图甲所示,额定电压为)如图甲所示,额定电压为6 V的的灯泡灯泡L与滑动变阻器与滑动变阻器R串联接入电路,电源串联接入电路,电源电压一定滑动变阻器的滑片从最右端滑到最电压一定滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡左端时,灯泡L的的I-U图像
30、如图图像如图乙所示,以下说乙所示,以下说法正确的是法正确的是 ( )A灯泡正常发光时的电流为灯泡正常发光时的电流为0.5 AB灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为3 V时,它消耗的电功率为时,它消耗的电功率为1.5 WC灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值为灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值为3 D当滑动变阻器接入电路的阻值为当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5 时,灯泡消耗时,灯泡消耗 的电功率为的电功率为3.2 W,此时灯丝的阻值为,此时灯丝的阻值为5 第第5 题图题图D【解析】【解析】由题意知,灯泡的额定电压为由题意知,灯泡的额定电压为6 V,由图,由图乙知,当灯泡两端的电压为乙知,当灯
31、泡两端的电压为6 V时,灯泡的电流为时,灯泡的电流为1 A,A错误;由图乙知,当灯泡两端的电压为错误;由图乙知,当灯泡两端的电压为3 V时,灯泡中的电流大于时,灯泡中的电流大于0.5 A,由,由P=UI可知,此时可知,此时灯泡消耗的电功率大于灯泡消耗的电功率大于1.5 W,B错误;由图知,错误;由图知,当变阻器滑片在最左端时,灯泡两端的电压等于当变阻器滑片在最左端时,灯泡两端的电压等于6 V,可知此时变阻器的阻值为零,可知此时变阻器的阻值为零,C错误;当变错误;当变阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于阻器阻值为零时,灯泡两端的电压等于6 V,可知,可知电源电压为电源电压为6 V;设灯泡两端的电压
32、为;设灯泡两端的电压为U,此时电,此时电阻为阻为R,根据题意可知:,根据题意可知: ,即,即 又又 ;联;联立立解得解得U=2 V或或U=4 V,根据灯泡的实际功率,当根据灯泡的实际功率,当U=2 V时,其实际功率小时,其实际功率小于于3.2 W,不符合题意,所以,不符合题意,所以U=4 V,代入,代入得得R=5 ,D正确故选正确故选D6. (15贵港贵港)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电流为泡的额定电流为2 A.闭合开关闭合开关S后,当滑片后,当滑片P从最右端滑从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所
33、示关系图像如图乙所示.则小灯泡的电阻值为则小灯泡的电阻值为_,电路消耗的最小功率为,电路消耗的最小功率为_W.66第第6题图题图【解析】【解析】由由I-U图像可知,灯泡的电阻为图像可知,灯泡的电阻为 ,由电路图和由电路图和I-U图像分析可知:滑片移到最左端时,只有灯图像分析可知:滑片移到最左端时,只有灯泡串联接入电路,则电压为泡串联接入电路,则电压为12 V即为电源电压,滑片移到即为电源电压,滑片移到最右端时,电阻最大,电流最小为最右端时,电阻最大,电流最小为0.5 A,电路消耗的电功,电路消耗的电功率最小,所以电路消耗的最小电功率率最小,所以电路消耗的最小电功率P=UI=12 V0.5 A=
34、6 W.7.(14柳州柳州)某型号的泡茶壶铭牌如图)某型号的泡茶壶铭牌如图,它的额定电压它的额定电压是是_V;壶中装有;壶中装有1 kg温度为温度为20 的水的水,在标准大气压在标准大气压下将水烧开(泡茶壶有下将水烧开(泡茶壶有80%的电能被水吸收)至少需要的电能被水吸收)至少需要_J电能已知水的比热容为电能已知水的比热容为4.2103 J/(kg).某型号的泡茶壶某型号的泡茶壶型号:型号:JY456额定电压:额定电压:220 V频率:频率:50 Hz额定功率:额定功率:1 100 W容量:容量:1 L2204.2105【解析】【解析】由铭牌可知,泡茶壶的额定电压是由铭牌可知,泡茶壶的额定电压
35、是220 V;标;标准大气压下水的沸点是准大气压下水的沸点是100 ,则烧开水吸收的热量:,则烧开水吸收的热量:Q吸吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -20 )=3.36105 J,由,由 可得,将水烧可得,将水烧开需要电能:开需要电能:8. (15绵阳绵阳)莲莲用电热水)莲莲用电热水壶烧水壶烧水 ,她突发奇想,想测,她突发奇想,想测量该电热水壶的烧水效率量该电热水壶的烧水效率.她她查看了该电热水壶的铭牌如查看了该电热水壶的铭牌如图所示,然后装了图所示,然后装了1 L水,测水,测出水的初始温度为出水的初始温度为25 ,接,接通电源,让它以额定功率工作,测量出水烧
36、开用时通电源,让它以额定功率工作,测量出水烧开用时5min 50 s.则在一个标准大气压下,把电热水壶中的水烧开,则在一个标准大气压下,把电热水壶中的水烧开,水需要吸收水需要吸收_J的热量,该电热水壶的烧水效率的热量,该电热水壶的烧水效率为为_.水水1.0103 kg/m3,c水水4.2103 J/(kg)3.1510590%第第8题图题图【解析】【解析】1 L水的质量水的质量m=V=1103 kg/m3110-3 m3=1 kg;把电热水壶的水烧开,水需要吸收的热量;把电热水壶的水烧开,水需要吸收的热量Q吸吸cmt4.2103 J/(kg)1 kg(100 -25 )=3.15105 J;电
37、热水壶的;电热水壶的加热时间加热时间t=5 min 50 s=350 s,则消耗的电能,则消耗的电能WP额额t1 kW350 s3.5105 J,故该电热水壶的烧水效率,故该电热水壶的烧水效率9. 如图甲为一款具有高、低温挡的家用蒸气电熨斗,其如图甲为一款具有高、低温挡的家用蒸气电熨斗,其工作原理如图乙所示,其中工作原理如图乙所示,其中R1、R2为电热丝,电源电压为电热丝,电源电压恒定,电熨斗的部分参数如下表恒定,电熨斗的部分参数如下表.电熨斗在低温挡工作电熨斗在低温挡工作10 s,电流所做的功是,电流所做的功是_J;某次用电高峰时,家庭;某次用电高峰时,家庭电路的实际电压为电路的实际电压为2
38、00 V,则电熨斗在高温挡的实际功率,则电熨斗在高温挡的实际功率是是_W.(假设电热丝电阻不随温度变化而变化)(假设电热丝电阻不随温度变化而变化)1.11041 636.4第第9题图题图【解析】【解析】由铭牌可知当电熨斗处于低温挡时,其功率为由铭牌可知当电熨斗处于低温挡时,其功率为P低低=1 100 W,则工作,则工作10 s,电流所做的功为,电流所做的功为W=P低低t=1 100 W10 s=1.1104 J;电熨斗在高温挡的实际功率为;电熨斗在高温挡的实际功率为XX牌电熨斗牌电熨斗额定电压额定电压220V额定功率额定功率高温挡高温挡1980W低温挡低温挡1100W电源频率电源频率50Hz1
39、0. (15成都成都)如图所示,是晨晨同学)如图所示,是晨晨同学探究探究焦耳定律的部分实验装置焦耳定律的部分实验装置.已知已知R甲甲=5 ,R乙乙=10 ,在探究电流通过导体,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝两电阻丝_联在电路联在电路.若电路中的电流若电路中的电流为为0.3 A,则甲电阻丝在,则甲电阻丝在1 min 内产生的热内产生的热量为量为_J.【名师点拨】【名师点拨】计算加热:纯电阻电路:利用计算加热:纯电阻电路:利用Q=W=Pt=UIt,知道电流时用,知道电流时用Q=I2Rt、知道电压时用、知道电压时用Q=U2Rt;非纯;非
40、纯电阻电路:利用公式电阻电路:利用公式QI2Rt计算电热计算电热.第第10题图题图27串串类型五类型五 焦耳定律的应用焦耳定律的应用【解析】【解析】探究导体产生的热量与电阻大小关系时要应探究导体产生的热量与电阻大小关系时要应用控制变量法的思想,控制除探究因素(导体电阻大用控制变量法的思想,控制除探究因素(导体电阻大小)之外的其他因素(通电时间、通过导体的电流)小)之外的其他因素(通电时间、通过导体的电流)相同,应将两电阻丝串联甲电阻丝产生的热量相同,应将两电阻丝串联甲电阻丝产生的热量Q=IRt=(0.3A)2560 s=27J.11. (15乐山乐山)如图所示,将三个相同的空烧瓶口)如图所示,
41、将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(丝(R1R2R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是电一段时间后体积变化最大的气球是 ( ) A. a B. b C. c D三个相同三个相同C第第11题图题图【解析】【解析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关如图,三个电阻是串联的,电流相通电时间有关如图,三个电阻是串联的,电流相等,通电时间相等,电阻不同,所以探究的是电流等,通电时间相等,电阻不同,所以探究的是电流产生
42、热量多少跟电阻大小的关系根据产生热量多少跟电阻大小的关系根据Q=I2Rt可知,可知,在电流和通电时间相等时,电阻越大,电流产生的在电流和通电时间相等时,电阻越大,电流产生的热量越多,由于热量越多,由于R1R2R3,且电流大小和通电时,且电流大小和通电时间一定,所以气球间一定,所以气球c中电流产生的热量最多,空气中电流产生的热量最多,空气膨胀更明显,气球膨胀最明显故选膨胀更明显,气球膨胀最明显故选C.1. 被加热的材料选用煤油或空气的原因(被加热的材料选用煤油或空气的原因(利用其利用其比热容小,效果明显且安全比热容小,效果明显且安全)2. 选择加热物质的要求(选择加热物质的要求(物质种类、质量、
43、初温物质种类、质量、初温均相同均相同) 实验突破实验实验 探究电流产生的热量与哪些探究电流产生的热量与哪些因素有关因素有关3. 转换法的应用转换法的应用4. 控制变量法的应用控制变量法的应用5. 实验结论总结实验结论总结实验结论实验结论:导体产生的电热与电流、电阻导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关和通电时间有关例例 (15大连大连)小明猜想电流通过导体产生的热量)小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关与电流、电阻和通电时间有关.为了探究为了探究“电流通过电流通过导体产生的热量与电流是否有关导体产生的热量与电流是否有关”,所用的实验器,所用的实验器材有:稳压电源、电流表、
44、滑动变阻器、开关、停材有:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;绝热的塑料盒一个,盒内密封着空气,表各一个;绝热的塑料盒一个,盒内密封着空气,盒内电阻丝的阻值是盒内电阻丝的阻值是10 ,插在盒中温度计的量程,插在盒中温度计的量程是是0100 ,导线若干导线若干.(1)用笔画)用笔画线代替代替导线,将,将图中的中的电路路连接完整接完整.例题图例题图(2)记录的实验数据如下表:)记录的实验数据如下表:实验实验次数次数通电通电时间时间t/s电阻电阻R/电流电流I/A盒内空盒内空气的初气的初温温t0/ 盒内空盒内空气的初气的初温温t/ 盒内空盒内空气升高气升高的度温的度温t/ 热热量量Q12
45、0100.2203212小小20.3204727中中30.4206949大大分析表格中数据,得到的探究结论是:分析表格中数据,得到的探究结论是:_.电流通过导体产生的热量与电流有关电流通过导体产生的热量与电流有关【解析】【解析】根据表格中的数据可发现导体的电阻、通根据表格中的数据可发现导体的电阻、通电时间相同时,电流越小,导体产生的热量越小,电时间相同时,电流越小,导体产生的热量越小,由此得出的结论为电流通过导体产生的热量与电流由此得出的结论为电流通过导体产生的热量与电流有关有关.从表格中提取的数据能得出该结论的信息是:从表格中提取的数据能得出该结论的信息是:_.通电时间和导体的电阻一定,电流
46、变化,导体通电时间和导体的电阻一定,电流变化,导体产生的热量也变化产生的热量也变化【解析【解析】从表格中提取的能得出该结论的信息从表格中提取的能得出该结论的信息是通电时间和导体的电阻一定时,电流变化,是通电时间和导体的电阻一定时,电流变化,导体产生的热量也变化导体产生的热量也变化.(3)实验结束后,小明为了缩短实验时间,对原实验方)实验结束后,小明为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,也不打开通气孔,直接把前
47、一次实验的末温作为开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,到预设值时开始计时,20 s后记录末温后记录末温指出改动后方案的两点不足(可以结合原方案的实验数指出改动后方案的两点不足(可以结合原方案的实验数据):据): _ ._.前一次实验的末温并不是下一次实验的前一次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温有误初温,所以初温有误第三次实验的末温超过了温度计的最大量程第三次实验的末温超过了温度计的最大量程无法完成第三次实验无法完成第三次实验【解析解析】若不断开开关,也不打开
48、通气孔,直接把前一次】若不断开开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,根据表格数据可知第实验的末温作为下一次实验的初温,根据表格数据可知第二次实验结束时空气的温度为二次实验结束时空气的温度为32 +27 =59 ,再加热,再加热20 s,末温将为,末温将为59 +49 =108 100 ,故温度计无,故温度计无法完成第三次实验的测量;同时改动后,前一次实验的末法完成第三次实验的测量;同时改动后,前一次实验的末温并不是下一次实验的初温,所以初温有误温并不是下一次实验的初温,所以初温有误.(1)实验中被加热的材料选用空气,这是因为利用)实验中被加热的材料选用空气,这是因为利用了空气了空气_的的特点特点.(2)根据你得出的结论,简要解释:电炉工作时,)根据你得出的结论,简要解释:电炉工作时,电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发电炉丝热得发红,而与电炉丝连接的导线却几乎不发热,这是为什么?热,这是为什么?比热容小比热容小电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过电电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过电流的时间相同而导线的电阻很小,电炉丝的电阻流的时间相同而导线的电阻很小,电炉丝的电阻很大,所以,当通过的电流相等时,电炉丝热得发很大,所以,当通过的电流相等时,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热红,而导线却几乎不发热