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第15講電功與電功率,1.(2018常德)如圖是現(xiàn)代家庭中的電子式電能表,它的示數(shù)為318.6kWh。,找問題知易,2.(2018福建)如圖所示是四種家用電器各自消耗1度電可持續(xù)正常工作的時間柱狀圖,其中額定功率最大的電器是電視機,節(jié)能燈正常工作5小時消耗的電能是0.1kWh。,3.(2018黔南州)1840年,英國物理學家焦耳最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時間的關(guān)系。從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電熱器的電熱絲工作時是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,4.(2018德州)在測量小燈泡電功率的實驗中,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V,小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω。(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整。要求:當滑動變阻器的滑片向A端移動時,連入電路的電阻變大,連線不得交叉。,答案如圖所示,(2)小剛同學閉合開關(guān),移動滑片P到某一位置時,電壓表示數(shù)為2.3(如圖乙所示),若他想測量小燈泡的額定功率,應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動,圖丙的I-U圖像是小剛根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪制的,根據(jù)圖像可得小燈泡的額定功率為0.5W。(3)由實驗中I-U圖像發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要因素是溫度。(4)若把小燈泡換成一個定值電阻,還可探究B的關(guān)系。A.電流與電阻B.電流與電壓,體系構(gòu)建,夯基礎學易,,考點一電能電功「5年3考」,1.(2018德州)小剛早上8:00出門前查看了他家的電能表示數(shù)如圖甲所示,然后關(guān)閉家中其他用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數(shù)字如圖乙所示。則小剛家的電冰箱在這段時間內(nèi)消耗的電能為0.5kWh,電冰箱的實際電功率為50W。,2.(2018內(nèi)江)如圖所示是用來測量電能的儀表,這只電表此時的讀數(shù)是231.0kWh,當電路中只有一個電飯煲接入電路,正常工作12min。發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了500轉(zhuǎn)。則這個電飯煲的額定功率是1000W。,學法提點電能表是一個測量電能的儀表,涉及電能表的讀數(shù)、測量電能的大小以及間接測量用電器電功率的問題是近幾年中考熱點。常用的用電能表測量電能的方法有兩種:(1)電能表在一段時間前后示數(shù)之差就是這段時間內(nèi)用電器消耗的電能,注意單位是kWh,最后一位是小數(shù);(2)利用電能表的參數(shù)計算電能。用N(電能表的參數(shù))表示接在該電能表上的用電器每消耗1kWh的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù),用n表示只讓某一用電器工作一段時間對應電能表的轉(zhuǎn)盤實際的轉(zhuǎn)數(shù),則這一用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能W=3.6106J。,考點二電功率「5年5考」,3.(2018呼和浩特)如圖是某種電加熱器的電路工作原理圖。有總控開關(guān)S1,溫控開關(guān)S2,兩個加熱電阻絲R1、R2(阻值不變)。該加熱器部分參數(shù)已知:額定電壓為220V,加熱功率為4840W,保溫功率為400W。求:(1)當S1、S2都閉合,該加熱器處于加熱(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)時,電路中的總電流;(2)傍晚用電高峰期,若實際電壓只有200V時,加熱器保溫狀態(tài)下的實際功率。(保留整數(shù)),答案(1)22A(2)331W,4.(2018陜西)如圖1為一款陶瓷電煎藥壺,工作電路簡化為圖2所示,它在工作時,有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個過程。已知正常工作時,高火加熱功率為500W,文火萃取功率為100W。若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg,且在額定電壓下煎藥時,藥液的溫度與工作時間的關(guān)系圖像如圖3。,圖1,圖2,圖3(1)觀察圖像中高火加熱過程可知:電煎藥壺在前半段比后半段時間的加熱效率低。上述高火加熱過程中,1kg藥液所吸收的熱量是多少?[c藥液=4.2103J/,(kg℃)](2)分析電路可知:當Sa接2,同時Sb斷開時,電路處于文火萃取階段,電路中的電阻R2在工作。(3)已知電阻R2=484Ω,求R1的阻值是多少?電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦?,答案(1)3.36105J(3)121Ω80W,學法提點電學中用電器銘牌和多擋位問題是中考熱點。,1.根據(jù)用電器的銘牌提供信息,提取電學相關(guān)參數(shù),然后按題意進行計算即可。燈泡上標有“220V25W”的含義:220V表示該燈泡的額定電壓為220V,25W表示該燈泡的額定功率為25W。,2.根據(jù)額定功率求額定電流:由公式P=UI,得I額=,根據(jù)額定功率求電阻:由公式P=UI,I=,得P=,R=,或P=I2R,R=。,3.計算多擋位問題的理解(電路中總電壓不變)。解決擋位問題的關(guān)鍵是判斷電路電阻的大小。對于家庭電路在不同擋位時總電壓不變(220V),根據(jù)P=UI=知,電阻最小時,總功率最大,用電器處于高溫擋;電阻最大時,總功率最小,用電器處于低溫擋。這類題分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種情況,下面對兩種情況分別進行講解:串聯(lián)電路中(如圖),開關(guān)S2閉合,S1斷開,電路中兩個電阻串聯(lián),為低溫擋;開關(guān)S1、S2都閉合,電路中只有一個電阻R2,為高溫擋。并聯(lián)電路中(如圖)開關(guān)S2閉合,S1斷開時,電路中只有一個電阻R2,為保溫擋;開關(guān)S1、S2都閉合時,電路中兩個電阻并聯(lián),為加熱擋。,考點三測量小燈泡的電功率「5年3考」,5.(2018濱州)某實驗小組的同學用圖甲所示器材測量小燈泡電功率,待測小燈泡L的額定電壓為3.8V,額定功率小于1W,電源電壓恒為6V,滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”,圖甲所示是該實驗小組沒有連接完整的電路。,(1)請你用筆畫線代替導線,在圖甲中把電路連接完整。,答案如圖所示,(2)正確連接完電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)明顯,仔細檢查,連接無誤,那么出現(xiàn)該狀況的原因應該是B(選填“A”“B”“C”或“D”),A.電流表內(nèi)部斷路了B.燈泡的燈絲斷了C.燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路D.滑動變阻器的電阻線斷了,(3)排除故障后,通過正確操作,當燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,其值為0.2A,小燈泡的額定功率為0.76W。(4)測出小燈泡的額定功率后,再測大于小燈泡額定功率的實際功率,應將滑動變阻器的滑片向右(選填“左”或“右”)端滑動。(5)測量小燈泡的電功率不需要(選填“需要”或“不需要”)多次測量求平,均值,原因是小燈泡在不同電壓下的功率不同。(6)圖丙是該實驗小組的同學測量小燈泡電功率的電路圖,測量后他們對測量結(jié)果進行了誤差分析,考慮電表本身對電路的影響,該電路主要是由于所測電流(選填“電壓”或“電流”)值偏大引起小燈泡電功率偏大的。,6.(2018南京)在綜合實踐活動中,科技小組設計了一個能反映水平風力大小的裝置,如圖甲所示。電源電壓恒為16V,R0為定值電阻,L為額定電壓是2.5V的小燈泡,其I-U關(guān)系的部分數(shù)據(jù)如圖乙所示,AB為長14cm、阻值60Ω粗細均勻的電阻絲(電阻絲的阻值與長度成正比),OP為質(zhì)量、電阻均不計的金屬細桿,下端連接一個重2N的圓球P。閉合開關(guān)S,無風時,OP下垂并與A端接觸,此時電流表示數(shù)為0.2A;有風時,OP繞懸掛點O轉(zhuǎn)動,風對球的作用力F方向始終水平向右。已知OA為10cm,OP始終與AB接觸良好且無摩擦。求:(1)電流表示數(shù)為0.2A時,燈泡的電阻為5Ω。(2)無風時R0消耗的電功率。,(3)為保護電路,允許風對球施加的最大作用力。,答案(2)0.6W(3)1.4N,學法提點測量電功率:,1.伏安法測燈泡的額定功率:①原理:P=UI;②測量器材:電流表和電壓表。,2.測量家用電器的實際功率:①原理:P=;②測量器材:電能表和秒表。,考點四焦耳定律「5年3考」,7.(2018無錫)用如圖的裝置“探究影響電流熱效應的因素”,電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中,且R1Q=I2Rt,所以當電流通過有些用電器時,其產(chǎn)生的熱量是不能用Q=UIt來計算的(合理均可)。,2.小明利用如圖所示的裝置,探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系。在兩個相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油,煤油中都浸泡著一段金屬絲,甲燒瓶中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,乙燒瓶中的電阻絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大。,(1)通電一段時間后,乙燒瓶中溫度計的示數(shù)大,這表明:在電流、通電時間一定時,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。(2)在這個實驗中,電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少,是通過U形管兩側(cè)液面的高度差的大小體現(xiàn)出來,這種方法在研究許多物理問題時都用到,下列幾個研究實例中也是采用相同研究方法的有C。A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B.真空不能傳聲C.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布D.研究光的傳播時,引入“光線”,(3)小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱能力的實驗裝置,則他將甲燒瓶中的煤油換成質(zhì)量相同的水、銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的電阻相等的鎳鉻合金絲,并將兩個燒瓶中的金屬絲做了絕緣處理,加熱一段時間后小明發(fā)現(xiàn)燒瓶乙(選填“甲”或“乙”)中溫度升高的快。[煤油的比熱容為2.1103J/(kg℃)],實驗三讀家用電能表,通過電能表計算電費,例3小明家中的電能表5月初的示數(shù)如圖所示,5月份交了48.4元的電費,若每度電的價格是0.8元,則小明家5月底電能表的示數(shù)應為00790,根據(jù)電能表的銘牌,你還能讀到哪些信息?請寫出其中的兩條:(1)電能表的標定電流為10A;(2)每消耗1kWh電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動3000r。,閱讀觀察類,小制作類,實驗四“電池+口香糖錫紙=取火工具”,例4央視《是真的嗎?》節(jié)目中主持人做了“電池+口香糖錫紙=取火工具”的實驗:如圖所示,取口香糖錫紙,剪成條狀,將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極,另一端接在電池的負極,很快發(fā)現(xiàn)紙條中間開始冒煙起火。你也自己動手做一做,并請從物理學的角度解釋其原因。,答案因為錫屬于金屬,因此具有導電性,將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極,另一端接在電池的負極,形成了電源短路,電路中的電流較大,由Q=I2Rt可知,電路中迅速產(chǎn)生大量熱量使溫度達到錫紙的著火點而使之燃燒。,