154探究焦耳定律

1、電功與電功率學(xué)案獲取提供電能使用:用電器消耗電能的過程，實(shí)際是電能轉(zhuǎn)化為的過程，也就是電流做功的過程單位國際單位焦耳常用單位千瓦時(shí)換算關(guān)系1 kWh=J測(cè)量工具電能表1電能2.電能表作用測(cè)量電路消耗的參 數(shù)220 V額定電壓為220 V10(20) A標(biāo)定電流為10 A,額定最大電流為 20 A600 r/kW 每用1度電，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)2 500 imp/ kW h -每用1度電，電能表上的指示燈閃爍2 500次讀數(shù)計(jì)數(shù)器最后一位是小數(shù)測(cè)量電能的方法較大的電能利用刻度盤示數(shù)測(cè)量，消耗的電能為前 后兩次示數(shù)差，即 W =較小的電能利用轉(zhuǎn)盤圈數(shù)計(jì)量，消耗的電能為W=（n為某段時(shí)間轉(zhuǎn)盤

2、轉(zhuǎn)過的圈 數(shù)，n0為表上參數(shù)）3 .電功率意義表示用電器消耗電能的單位瓦特，符號(hào)W; 1 kW 103 W定義用電器單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能公式4.電功和電功率常用公式基本公式導(dǎo)出公式電功W = Pt = Ultw = U2t/R= |2Rt電功率p= w/t = UlP= U2/R= |2R適用范圍普遍適用純電阻電路5.額定電壓和額定功率額定電壓額定功率概念用電器正常工作時(shí)的電壓用電器在額定電壓下的功率銘牌燈泡“ PZ220 V 40 W ”指燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為40 W6.測(cè)量小燈泡的電功率原理P= UI電路圖滑動(dòng)變阻器的作用(1) 保護(hù)電路(2) 改變小燈泡兩端電壓和通過

3、小燈泡的電流，從而實(shí)現(xiàn)多次 測(cè)量實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)論用電器兩端電壓不同，電功率就不同小燈泡兩端電壓越高，功率越大，燈泡越燈絲溫度越高，燈絲電阻越大注意不能將多次測(cè)得的電功率求平均值1.1 小明家新買了一個(gè)電熱水器，剛接入電路，家里的空氣開關(guān)就斷開了。他猜想造成空氣開關(guān)斷開的原因是：連入電路中的用電器總功率 過大；電熱水器或插頭處短路。于是他請(qǐng)電工師傅檢修后，將空氣開 關(guān)復(fù)位，只讓電熱水器單獨(dú)工作，家里標(biāo)有“ 2 000 r/(kW h) ”電能表 的轉(zhuǎn)盤3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了 100轉(zhuǎn)，電熱水器的功率為 W。小明猜想 用電器的總功率約為 3200 W,空氣開關(guān)允許通過的最大電流為 40 A)(填序號(hào))是正確

4、的。(已知電熱 水器接入電路前，小明家正在使用的kw* h0 0 0同迴 中午 12:001.2 家庭中的電燈、電視機(jī)和電冰箱等用電器都是 聯(lián)在電路中的。小明家中一周前后電能表示數(shù)如圖所示，他家這周消耗了 kWh的電能。1.3 一天，小明注意到家中的燈泡比平常亮，猜測(cè)可能是電壓越過了220 V,為了證實(shí)他的猜測(cè)，他做了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)閉家中其他用電器，只開一盞“ 220 V 100 W ”的電燈，觀察到家中標(biāo)有“ 3 000 r/(kW - h) ”字樣的電能表在20 min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 121 r(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。 在20 min時(shí)間內(nèi)這盞燈消耗的電能是 J，小明家此時(shí)的實(shí)際電壓是 V

5、,為使這盞燈能正常發(fā)光，可以采取的措施是O2.1 如圖所示，電源電壓可調(diào)，燈泡 電阻不隨溫度變化。電流表量程為“ 阻器的規(guī)格分別為“ 25 Q 2 A”和“ 10 Q 3 A”。(1)將電源電壓調(diào)到18 V,閉合開關(guān)， 移動(dòng)P,使燈泡正常發(fā)光。求燈泡的 電阻和燈泡消耗的最小功率。 將電源電壓調(diào)到15 V,用定值電 阻R0替換燈泡，P置于中點(diǎn)A閉合 開關(guān)，電流表指針指到滿偏刻度的三L規(guī)格為00.6 A ”“15 V 45 W，且燈絲和“ 03 A ”，滑動(dòng)變BA壓敏電阻-<v>-分之二位置(可能重新選擇了電表量程和變阻器R)。然后將P從A移到最左端B,兩表示數(shù)的IU關(guān)系如圖所示。通過

6、計(jì)算判斷所用變阻器的規(guī) 格。2.2如圖甲所示，R是壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化而改變，R0為定值電阻。閉合開關(guān) S,改變R 上壓力大小，兩電表示數(shù)之間 的關(guān)系圖像如圖乙所示。 則電 源電壓U=V , R)=Q;當(dāng)R)消耗的電功為0.4 W 時(shí)，R消耗的電功率P=W2.3如圖甲所示，是某同學(xué)“探究定值電阻F0的發(fā)熱功率R、滑動(dòng)變阻LP/W器R消耗的電功率 住和電源總功率PU隨電流I變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖， 通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法在同一 坐標(biāo)系中作出了 a、b、c三條圖線， 如圖乙所示。根據(jù)圖像可知，其中， 反映電源的總功率 Pu隨電流I變化的 關(guān)系圖線是（填“ a”“ b”或“c”），滑動(dòng)

7、變阻器 R消耗的最大電 功率約為W2.4如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為2.5 V,變阻器的最大阻值 R為定值電阻R的三倍。閉合開關(guān) S,當(dāng)滑片P置于 某點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為 2.5 V，電流表示數(shù)為|1,當(dāng)滑片P置于最右端時(shí)，電流表示數(shù)為I 2，且I 1 : I 2= 5 : 4。 兩次變阻器連入電路的電阻之比R： R=8 ： 15。圖乙是該小燈泡的 IU圖像。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值；（2）滑片置于最右端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率；（3）電源電壓。3.1、標(biāo)有“ 36V 25W”“ 110V 25W ” 220V25W'字 樣的三只燈泡，若在各自額定電壓下工作，則（）A “ 220V 25W ”的燈泡最亮B “ 110V 25W”的燈泡最亮C “ 36V 25W ”的燈泡最亮D一樣亮3.2、把標(biāo)有“ 36V15W ”的甲燈和標(biāo)有“ 36V 5W ”的乙 燈串聯(lián)后接在電壓是36V的電路中，則 （）A 因?yàn)榧谉纛~定功率較大，所以甲燈較亮 B 應(yīng)為通過他們的電流相等，所