第18講電能與電功率

第九單元電功率與生活用電第18講電能與電功率電能電能獲取___________提供電能使用用電器將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能單位國(guó)際單位__________常用單位_____________換算關(guān)系1kW·h=_________J測(cè)量工具電能表電能表的認(rèn)識(shí)和使用作用測(cè)量電路___________單位_______________參數(shù)220V額定__________為220V10（20）A標(biāo)定__________為10A,額定最大電流為20A600r/kW·h每用1度電，表的鋁盤(pán)轉(zhuǎn)_________轉(zhuǎn)2500imp/kW·h每用1度電，表的指示燈閃___________次讀數(shù)計(jì)數(shù)器末尾數(shù)字表示小數(shù)位測(cè)量電能方法較大的電能利用刻度盤(pán)示數(shù)測(cè)量，消耗的電能為前后兩次示數(shù)差，即W=W2-W1較小的電能利用轉(zhuǎn)盤(pán)圈數(shù)計(jì)量，消耗的電能為W=n/NkW·h（n為某段時(shí)間轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，N為表上參數(shù)）電功率電功率意義表示用電器消耗電能的_______________單位___________，符號(hào)W;1kW=_______W定義用電器單位時(shí)間內(nèi)______________公式P=_____________【提示】用電器功率大，說(shuō)明用電器消耗電能快，但不一定消耗電能多.電功和電功率常用公式基本公式導(dǎo)出公式電功W=Pt=UItW=U2t/R=I2Rt電功率P=Wt=UIP=U2/R=I2R適用范圍普遍適用純電阻電路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的電壓用電器在額定電壓下的功率銘牌燈泡“PZ220V40W”指燈泡的為_(kāi)______220V，_______為40W【提示】用電器額定功率與外加電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān).測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)量小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)原理P=_________電路圖滑動(dòng)變阻器的作用（1）_______________（2）改變_______和_________，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，燈泡越亮燈絲溫度越高，燈絲電阻越大注意不能將多次測(cè)得的電功率求平均值【提示】在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)后小燈泡不亮，不一定是小燈泡斷路，還可能是由于滑動(dòng)變阻器連入了最大阻值，導(dǎo)致電路中的電流很小，小燈泡無(wú)法發(fā)光.命題點(diǎn)1電功的計(jì)算及電能表讀數(shù)(2015·慶陽(yáng))一個(gè)同學(xué)家中的電能表，月初示數(shù)為，月末示數(shù)為，則這個(gè)月該同學(xué)家消耗的電能為_(kāi)_______度，合________J.掌握電能表的讀數(shù)方法是正確解答本類題目的關(guān)鍵．在讀數(shù)時(shí)切忌最后一位是小數(shù)，消耗電能是前后兩次示數(shù)之差．1．(2014·安徽)某太陽(yáng)能熱水器裝有100kg、初溫為20℃的冷水，經(jīng)過(guò)一天的太陽(yáng)照射，水溫升高到65℃，則這些水吸收的熱量等于完全燃燒________m3天然氣所放出的熱量；假如用功率為2kW的電熱水器產(chǎn)生同樣多的熱量，則通電的時(shí)間為_(kāi)_______s．[已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)、天然氣的熱值為4.2×107J/m3]2．(2015·安徽)當(dāng)天空中空氣的濕度很大、兩塊云之間的電壓很高時(shí)，原先不導(dǎo)電的空氣就會(huì)變成導(dǎo)體，強(qiáng)大的電流可在瞬間通過(guò)天空，形成閃電．某次閃電的放電電流約為1×104A，電壓約1.8×108V，放電時(shí)間約0.01s，則這次閃電釋放的電能約________J，合________kW·h.3．(2015·安徽安慶一模)如圖，小明觀察家中的電能表，下列說(shuō)法正確的是（）A．電能表的額定功率是220WB．此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用C．小明家已經(jīng)消耗的電能為107JD．此電能表轉(zhuǎn)盤(pán)每小時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)命題點(diǎn)2電功率的計(jì)算(2015·郴州)如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1的阻值為15Ω，只閉合開(kāi)關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.2A；再閉合開(kāi)關(guān)S1，電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A，則此時(shí)電路的總功率為_(kāi)_______W，R2的阻值是________Ω.【點(diǎn)撥】先利用歐姆定律公式求出電源電壓，再利用P總＝UI總計(jì)算總功率大??；利用并聯(lián)電路電流特點(diǎn)求出通過(guò)R2的電流，再利用歐姆定律公式求出R2的電阻．4．(2015·蘭州)如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡L1、L2均標(biāo)有“6V3W”的字樣(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，燈泡L1正常發(fā)光，則電源電壓為_(kāi)_______V；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電路的總功率為_(kāi)_______W.5．(2014·達(dá)州)分別標(biāo)有“6V6W”和“6V3W”的甲、乙兩只燈泡，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得其I－U特性曲線如圖所示．現(xiàn)將甲、乙兩燈并聯(lián)在電路中，當(dāng)兩只燈泡的總電流為1A時(shí)，兩只燈泡消耗的總功率是（）A．3WB．4WC．4.5WD．6W6．(2015·重慶)電源電壓3V保持不變，把標(biāo)有“3V3W”的燈L1和標(biāo)有“3V1.5W”的燈L2按如圖的方式連接，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．燈L1消耗的實(shí)際功率是3WB．燈L2消耗的實(shí)際功率是1.5WC．兩燈消耗的總功率是1WD．電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1∶2命題點(diǎn)伏安法測(cè)量小燈泡額定功率伏安法測(cè)量小燈泡額定功率是中考的熱點(diǎn)，它在中考中占有很高的地位，考查的內(nèi)容主要從實(shí)驗(yàn)的原理、基本操作過(guò)程、實(shí)物電路的連接、電表和滑動(dòng)變阻器的連接、電路故障、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等方面展開(kāi)．(2015·安徽)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，電路圖如圖甲所示．使用的電源電壓約為6V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“5Ω2A”．(1)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至________(填“a”或“b”)端．(2)該同學(xué)將滑片移至正確位置后，閉合開(kāi)關(guān)，觀察到電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡兩端的電壓為_(kāi)_______V．為了保證小燈泡不被損壞，接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________________________________________________________________．(3)為了能測(cè)出這個(gè)小燈泡的額定功率，請(qǐng)你寫(xiě)出一條改進(jìn)措施：________________________________________________．(4)在她移動(dòng)滑片過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)要比電流表示數(shù)增大的快，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________．(5)下圖所示電路中(R阻值已知)，無(wú)電壓表也能測(cè)出該燈泡額定功率的是________．第九單元電功率與生活用電第18講電能與電功率一、填空題1．(2015·廣元)如圖所示用來(lái)測(cè)量電能的儀表，這只電表此時(shí)的讀數(shù)是________kW·h，當(dāng)電路中只有一個(gè)電飯煲接入電路，正常工作0.5h，發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1500轉(zhuǎn)，則這只電飯煲的額定功率是________W.2．(2015·南充)如圖所示，電源電壓恒定不變，R1＝20Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.3A；若再閉合開(kāi)關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2A，則電源電壓為_(kāi)_______V，電流通過(guò)電阻R2消耗的電功率與整個(gè)電路消耗的總電功率之比P2∶P總＝________.3．(2015·哈爾濱)圖甲是通過(guò)燈泡L的電流跟其兩端電壓關(guān)系的圖像．現(xiàn)將L與阻值為10Ω的電阻R連入圖乙所示電路．閉合開(kāi)關(guān)S，L的實(shí)際功率為1.8W．則電源電壓是________V，此時(shí)通過(guò)R的電流是________A.二、選擇題4．(2015·濰坊)為了同學(xué)們飲水安全、衛(wèi)生，學(xué)校要安裝一臺(tái)電熱水器，該電熱水器的額定電壓是380V，額定功率是15kW.連接該電熱水器時(shí)，有四種絕緣銅芯導(dǎo)線供選擇，其規(guī)格如下表所示．從既安全又經(jīng)濟(jì)的方面考慮，選用導(dǎo)線的橫截面積是（）導(dǎo)線規(guī)格導(dǎo)線橫截面積S/mm22.54610安全載流量I/A28374768A.4mm2B．6mm2C．2.5mm2D．10mm25．(2014·泰安)為測(cè)量某電熱杯的電功率，小明同學(xué)把家中其余用電器均從電源上斷開(kāi)，只將該電熱杯接入電路．觀察電能表，發(fā)現(xiàn)在1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)15圈．電能表的部分技術(shù)參數(shù)如表所示，該電熱杯的電功率是（）電壓220V電流規(guī)格10(20)A電流頻率50Hz每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)3000r/(kW·h)A.300WB．30WC．150WD．200W6．(2015·云南)圖示為燈L1、L2的U－I圖像，根據(jù)圖像可知（）A．通過(guò)L2的電流為0.2A時(shí)，L2兩端的電壓為100VB．電壓為160V時(shí)，通過(guò)L1的電流較大C．電壓為160V時(shí)，L1的電阻較大D．把兩燈并聯(lián)接入220V的電路中，L1較亮7．(2015·梅州)小林做作業(yè)時(shí)，電燈突然變暗，其原因可能是（）A．電燈的實(shí)際電壓變大B．電燈的額定電壓變小C．電燈的實(shí)際功率變小D．電燈的額定功率變小三、實(shí)驗(yàn)題8．(2014·泉州)小雨同學(xué)進(jìn)行“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有器材：額定電壓為6V的同規(guī)格小燈泡(電阻約為25Ω)若干個(gè)，電壓為12V的電源1個(gè)，電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各1個(gè)，規(guī)格分別為“20Ω1A”和“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格為“____________”的滑動(dòng)變阻器．(2)圖1中已經(jīng)連接了部分電路，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．(3)小雨正確連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是____________．(4)故障排除后，再次閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖2所示，則電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A，小燈泡的額定功率是________W.四、計(jì)算題9．(2015·泉州)如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，其電阻不隨溫度變化，R為定值電阻．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示．求：(1)小燈泡L的電阻；(2)電阻R的阻值；(3)電阻R消耗的電功率．一、填空題1．(2014·長(zhǎng)沙)如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器．圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像．則該滑動(dòng)變阻器的最大阻值是________，電源電壓是________V.2．(2015·德陽(yáng))如圖，電源電壓為6V，L的電阻是10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大值是40Ω.閉合開(kāi)關(guān)后，滑片從a端向b端移動(dòng)時(shí)，電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù)變化范圍是________，燈L消耗的電功率________(填“變大”“變小”或“不變”)．3．(2014·貴陽(yáng))如圖所示電路，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是20Ω.移動(dòng)滑片至變阻器的最右端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表示數(shù)為2V，R2消耗的電功率為P2；移動(dòng)滑片將其置于某位置時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，R2消耗的電功率為P′2.若P2∶P′2＝8∶9，則電源電壓為_(kāi)_______V.二、選擇題4．(2015·德陽(yáng))如圖所示，電源電壓為6V，定值電阻R＝20Ω，在S閉合的情況下，下列說(shuō)法正確的是（）A．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)合適的電壓表時(shí)，電壓表有明顯示數(shù)B．不能在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)電流表C．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)“3V0.5A”的小燈泡，小燈泡能正常發(fā)光D．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)10Ω的電阻，電路消耗的電功率為2W5．(2015·荊州)如圖甲所示，額定電壓為6V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入電路，電源電壓一定．滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑到最左端時(shí)，燈泡L的I－U圖像如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的是（）A．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5AB．燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，它消耗的電功率為1.5WC．燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3ΩD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為2.5Ω時(shí)，燈泡消耗的電功率為3.2W，此時(shí)燈絲的阻值為5Ω6．(2014·泰安)實(shí)驗(yàn)中繪出了小燈泡的電流與電壓關(guān)系的U－I圖像如圖甲所示，則圖乙中有關(guān)此小燈泡功率P與U2或P與I2的圖像可能正確的是（）7．(2015·蘇州)如圖所示，電源電壓為12V，R0＝60Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣．不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全，則（）A．S閉合，S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω～50ΩB．S閉合，S1、S2都斷開(kāi)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡的功率變化范圍是2.25W～3WC．S、S1、S2都閉合，電路消耗的總功率最小值是2.4WD．S、S1、S2都閉合，當(dāng)電路消耗的總功率最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是30Ω三、實(shí)驗(yàn)題8．(2015·遂寧)小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻，于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一些器材連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒定不變．(1)小麗測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是________．(2)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物連接完整(要求滑片向左移燈泡變亮)，并在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖．(3)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，其故障原因是____________．(4)故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為_(kāi)_______A，小燈泡正常工作時(shí)的電阻是________Ω.(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小麗向老師要了一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻和一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)出了小燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫她完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)________(填“1”或“2”)，移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______V；丙②保持滑片的位置不動(dòng)，再將開(kāi)關(guān)S2撥到觸點(diǎn)________(填“1”或“2”)，讀出電壓表的示數(shù)為U；③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝____________________(用已知量和測(cè)量量表示)．四、計(jì)算與推導(dǎo)題9．(2015·安徽)(1)如圖甲，n個(gè)相同的電阻R并聯(lián)，其總電阻可以用一個(gè)等效電阻R′表示(如圖乙)，請(qǐng)根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓規(guī)律和歐姆定律推證：R′＝R/n.(2)如圖丙，A、B之間的電壓U＝220V，通過(guò)導(dǎo)線為遠(yuǎn)處的M、N之間的用電器供電，由于距離很遠(yuǎn)，導(dǎo)線AM和BN的電阻不可忽略，他們的總電阻用圖中的r表示，r＝4Ω，若M、N之間并聯(lián)10個(gè)阻值為R＝400Ω的相同電阻，求通過(guò)導(dǎo)線AM的電流大小．(3)試分析說(shuō)明：在圖丙的電路中，M、N之間并聯(lián)的用電器越多，每一個(gè)用電器的實(shí)際功率越小．第九單元電功率與生活用電第18講電能與電功率考點(diǎn)解讀考點(diǎn)11.電源焦耳千瓦時(shí)3.6×1062.消耗的電能千瓦時(shí)(kW·h)電壓電流6002500考點(diǎn)21.快慢瓦特103所消耗的電能eq\f(W,t)＝UI3.額定電壓額定功率考點(diǎn)3UI保護(hù)電路小燈泡兩端電壓通過(guò)小燈泡的電流＞＝＜各個(gè)擊破例1501.8×108例21.510題組訓(xùn)練1.0.4594502.1.8×10105×1033.B4.61.55.A6.C實(shí)驗(yàn)突破例(1)b2.9(2)換用最大阻值較大的滑動(dòng)變阻器(3)在電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻或接一個(gè)小燈泡拓展訓(xùn)練(4)燈絲電阻隨溫度的升高而增大(5)C整合集訓(xùn)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1．107.010002.62∶53.60.64.B5.A6.C7.C8