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第十五章 電功和電熱 15.1.在物理學(xué)中，當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其它 形式能時(shí)，叫說(shuō)做了電功。例如電動(dòng)機(jī)通電工作，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和 內(nèi)能；電烙鐵通電發(fā)熱，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能。電功公式：W=UIt W=Pt(純電阻W=I2Rt W=U2t/R ) 15.2.焦耳定律：Q=I2Rt 電爐在利用電流的熱效 應(yīng)工作時(shí)，電爐絲熱的發(fā)紅，而它的導(dǎo)線卻不怎么熱，因?yàn)殡? 爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大，因此電 爐絲的發(fā)熱量遠(yuǎn)比導(dǎo)線多。熱量的其它公式：Q=U2t/R （當(dāng)消耗的電能全部用來(lái)發(fā)熱Q=W=UIt=Pt） 15.3.電功率是用電器在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電 能。它表示電流做功快 慢的物理量。功率大 的用電器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能多 。公式：P=W/t。計(jì)算電功率的還有：P=I2R P=U 2/R P=UI 15.4.“PZ220-40”表示額定 電壓為220V，額定 電 功率為40W，額定電流I額=P額/U額為0.1818A或0.2A或2x10-1A，電阻為R=U額2/P額為1210Ω；若將它接入110V的電路中，其實(shí)際電壓為：U實(shí)=110V， P實(shí)=U實(shí)2/R即1 0W，（電壓減半，功率是原來(lái)的1/4），實(shí)際電流I實(shí)=P實(shí)/U實(shí)，其額定電功率仍為4 0W。 15.5.測(cè)定小燈泡的電功率原理：P= UI，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)必須斷 開(kāi)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片必須放在最大 阻值處，實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為額定 電壓，使小燈泡正常 發(fā)光。若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，則可能原因是: 滑動(dòng)變阻 器連入的阻值過(guò)?。蝗魧?shí)驗(yàn)過(guò)程中閉合開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，但電壓表無(wú)示數(shù)，則可能原因是:燈 泡短路；若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，則可能原因是:燈絲斷 路。 15.6.電能表是測(cè)量電 功，記錄用戶(hù)消耗電 能的儀表。某電能表上標(biāo)有2500R/Kwh字樣：表示用電器每消耗時(shí)該電能表的 轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)2500轉(zhuǎn)。 15.7.電功的國(guó)際單位是J ，實(shí)用單位是Kw *h，俗稱(chēng)：度 。某電能表上的計(jì)數(shù)器顯示00316，讀作31.6Kw *h ，1Kw*h=3. 6x1 06J 1Kwh的電能可以使“220V40W”的日光燈工作2 5h（P=W/t） 15.8.燈泡的亮暗取決于燈的實(shí)際電 率，燈在開(kāi)亮的 瞬間容易燒壞，因?yàn)榇藭r(shí)鎢絲的溫度低 ，電阻 小，實(shí)際功率約額定功率的10倍。燈絲斷了再搭接，燈的亮度將比原來(lái)更 亮，但使用時(shí)間不常，因?yàn)闊艚z斷了， 其長(zhǎng)度 變短，電阻變小，而電壓不 變，由P=U 2/R可知燈的實(shí)際 功率變大，所以燈更亮；但在搭接處電阻變 大，產(chǎn)生的熱 量 變多，因此容易燒斷。 中考鏈接 一、選擇題： 1．電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表，小華想驗(yàn)證他家電能表表盤(pán)上標(biāo)注的每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)是否準(zhǔn)確，于是，將標(biāo)有“220V 3A”的用電器單獨(dú)接入電路中，當(dāng)該用電器正常工作5min后，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)正好轉(zhuǎn)了110R，則該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是 A．2400R B．2000R C．1500R D．1200R 2. 關(guān)于電熱和電功，以下說(shuō)法正確的是（ ） A. 電流在電路中所做的功一定等于電熱 B. 電流在電路中所做的功一定大于電熱 C. 在電路中包含有電動(dòng)機(jī)時(shí)，電流做的功將轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、內(nèi)能，此時(shí)，電功必大于電熱 D. 在電路中僅有電阻時(shí)，電功等于電熱 3.照明電路的電壓是220V，如果在某電燈并聯(lián)接入一個(gè)大電爐，發(fā)現(xiàn)燈的亮度變暗，其原因是（ ） A. 干路上的電流減小了 B. 電爐從燈那里分出了部分電流 C. 干路中的電流變大，干路上導(dǎo)線分擔(dān)電壓增多 D. 干路上消耗的電壓不變，但電燈兩端的電壓變小了 4、如圖所示.電源電壓為6V, R1=10Ω, R2=20Ω, R3=5Ω。自S1 合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)S2 S3全部閉合和全部斷開(kāi)時(shí)，在相同的時(shí)間 電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量之比是 A.4：9 B.9：4 C.2：3 D. 3：2 5、（2007南通）如圖所示電路中，A、B、C三燒瓶中分別裝有等質(zhì)量的水或煤油，瓶?jī)?nèi)電阻絲電阻的大小關(guān)系為RA>RB=RC，瓶中均插有同型號(hào)的溫度計(jì)，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A、閉合S3，斷開(kāi)S1、S2，可用于探究電熱與電阻的關(guān)系 B、閉合S3，斷開(kāi)S1、S2，可用于比較不同液體的比熱容 C、閉合S1、S2，斷開(kāi)S3，可用于探究電功與電流的關(guān)系 D、閉合S2，斷開(kāi)S1、S3，可用于探究電熱與電阻的關(guān)系 二、填空題： 6、電烙鐵是電器修理中的重要工具，使用中它把電能轉(zhuǎn)化成 能；在熔化焊錫時(shí)，它是通過(guò) 方式使焊錫升溫的。 7、某同學(xué)家的電能表本月末抄表時(shí)的示數(shù)如圖所示，若本月應(yīng)交電費(fèi)45元，且電價(jià)為0.5元/度，則上次抄表時(shí)的示數(shù)應(yīng)為 kWh；從本電能表面板上你還能看到哪些信息 (只要寫(xiě)出一條即可)。 8、一只電爐的電阻為48．4W，接在電壓為220V的電路中工作，它的功率是_____W．電爐絲工作時(shí)熱得發(fā)紅，而連接電爐絲的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱，其原因是____________________________。 9、照明電路中甲、乙兩盞白熾燈均正常發(fā)光，甲燈比乙燈亮一些，則燈絲電阻較大的是 ；若將這兩盞燈串聯(lián)在照明電路中，它們中較亮的是 燈. 物理量（單位） 數(shù)值 額定電壓（V） 25 2h消耗的電能 （kw.h） 10、如圖是一只燈泡的銘牌，將該燈泡接入家庭電路中正常使用2h。試根據(jù)有關(guān)信息填表。 三、解答題： 11、CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲．當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W． （1）電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？ （2）電熱絲R0的阻值多大？ （3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少？ 12. 如圖所示是一個(gè)電熱毯的示意電路圖，是電熱毯中的電阻絲，R是與電熱毯電阻絲串聯(lián)的電阻，電熱毯上標(biāo)有“220V 100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān)。 （1）用學(xué)過(guò)的公式推理說(shuō)明開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？ （2）若要求在保溫時(shí)電流通過(guò)電阻絲每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻R的阻值是多大？