陳寶興
知識(shí)梳理
1.電功
定義:物理學(xué)中,當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能時(shí),我們就說(shuō)電流做了電功(俗稱電流做功).
物理意義:電功是量度電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的物理量.
計(jì)算公式:W=UIt
單位:在國(guó)際單位制中,電功的單位是焦耳(J).實(shí)用單位是千瓦時(shí)(kW·h).
式中單位:W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒(s).
說(shuō)明 利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意:①式中的W、U、I和t是在同一段電路;②計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一;③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量.
2.電能表
a.測(cè)量電功的工具:電能表(電度表)
“電壓”表示電能表適用的額定電壓,額定電壓是指用電器或電學(xué)儀表正常工作時(shí)的電壓.
“電流規(guī)格”表示電能表持續(xù)工作時(shí)的最大電流,括號(hào)里的數(shù)字表示允許在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)電能表的最大電流.
“每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)”表示用電1kW·h電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù).現(xiàn)在使用更多的是電子式單相電能表,其重要參數(shù)imp/(kW·h)表示用電1kW·h耗電指示燈閃爍的次數(shù),如:6400imp/(kW·h).
b.測(cè)量方法
直接測(cè)量:電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差.
間接測(cè)量:先數(shù)出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù),再利用電功與轉(zhuǎn)數(shù)成正比計(jì)算電功.
3.電功率
a.基本概念和公式
物理意義:電功率是反映用電器消耗電能(即電流做功)快慢的物理量.
定義:用電器單位時(shí)間里消耗的電能叫做電功率.
計(jì)算公式:普遍適用的公式:P=W/t
=UI,僅適用于純電阻電路的公式:P=I 2R
=U2/R.
單位:電功率的基本單位是瓦特(W),另外還有千瓦(kW)和毫瓦(mW),換算關(guān)系為:1kW=103W=106mW.
用電器的額定功率和實(shí)際功率:用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率,用電器在實(shí)際電壓下的功率叫做實(shí)際功率.當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額.使用用電器時(shí),加在其兩端的電壓一般不能超過(guò)額定電壓,否則會(huì)造成用電器實(shí)際功率超過(guò)額定功率,用電器會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而燒毀.
燈泡的亮度取決于其實(shí)際功率的大小,實(shí)際功率越大,燈泡越亮.
b.用電能表測(cè)量用電器的電功率
僅讓待測(cè)功率的用電器單獨(dú)工作,用電能表測(cè)出電功W,用秒表測(cè)出時(shí)問t,則P=W/t.
先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作相同的時(shí)間,分別數(shù)出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)n0和n,由于時(shí)間t相同,即P=nP0/n0;先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作一段時(shí)間,使它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)相同,用秒表分別測(cè)出它們工作的時(shí)間t0和t,即P=P0t0/t.
4.電熱
由于導(dǎo)體具有電阻,所以當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng).
a.焦耳定律和公式
內(nèi)容:電流流過(guò)某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,跟通過(guò)這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比.
公式:Q=Pt=I2Rt(P為電功率)
單位:在國(guó)際單位制中,電熱的單位是焦耳(J).
b.電熱Q與電功W大小的關(guān)系
對(duì)于純電阻性用電器Q=W.
對(duì)于非純電阻性用電器Q c.電熱的利用和防止 電熱器:利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置,統(tǒng)稱為電熱器.如電爐、電烙鐵、電暖器、電熱毯、電熨斗、電水壺、“熱得快”、電飯煲、飲水機(jī)、電熱油汀等. 優(yōu)點(diǎn):電熱器具有清潔衛(wèi)生、沒有環(huán)境污染、熱效率高且可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度等優(yōu)點(diǎn).(用電器長(zhǎng)期不用時(shí),必須隔一段時(shí)間通一次電,以便其中含有電阻的元件通電發(fā)熱來(lái)驅(qū)除電器中的潮氣,以免元件發(fā)生銹蝕和霉變). 5.安全用電 a.設(shè)備 三線:火線、零線、地線.進(jìn)戶線由火線和零線構(gòu)成,零線與大地之間沒有電壓,火線與零線之間的電壓為220V,火線和零線構(gòu)成家庭電路的電源.地線是和大地相連的線,地線與大地之間沒有電壓. 測(cè)電筆:用來(lái)辨別火線和零線.用手接觸筆尾金屬體,筆尖接觸電線(或與電線連通的導(dǎo)體),氖管發(fā)光,表明接觸的是火線,氖管不發(fā)光,表明接觸的是零線. 電能表:測(cè)量和記錄一段時(shí)間里消耗電能的儀表.選用原則:電能表銘牌上的標(biāo)定電流應(yīng)等于或略大于所有家庭用電器的額定電流之和.電能表串聯(lián)在家庭電路的干路中. 閘刀開關(guān):作用是用來(lái)切斷電源,以便檢測(cè)電路,更換設(shè)備,閘刀開關(guān)串聯(lián)在家庭電路的干路中,閘刀開關(guān)應(yīng)豎直安裝,且靜觸頭在上,動(dòng)觸頭在下,電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭的接線柱上,這樣閘刀斷開時(shí),閘刀與火線不相連,閘刀也不會(huì)因自重或受振動(dòng)等原因造成誤會(huì). 熔斷器:①特點(diǎn):電阻率大、熔點(diǎn)低;②作用:在干路中的電流超過(guò)安全值之前就自動(dòng)熔斷,從而保護(hù)電路;③注意:千萬(wàn)不能用銅絲或鐵絲代替熔絲;④選用原則:熔絲的額定電流應(yīng)略大于或等于電路中的最大正常工作電流. 自動(dòng)空氣開關(guān):如果電路消耗的總功率在3kW以上,最好用自動(dòng)空氣開關(guān)替代閘刀開關(guān)和熔斷器,因?yàn)檫@種開關(guān)在電路中發(fā)生短路、過(guò)載和欠壓(電壓過(guò)低)等異常情況時(shí)都能自動(dòng)切斷電路(跳閘),且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷路的電流大小可以調(diào)節(jié),分?jǐn)嗄芰^高,而熔斷器對(duì)欠壓這種異常情況是無(wú)能為力的.自動(dòng)空氣開關(guān)是利用電磁原理來(lái)保護(hù)電路的. 插座:三眼插座應(yīng)接有地線,這樣人即使不慎碰到漏電用電器的金屬外殼,也不會(huì)觸電,因?yàn)榻拥鼐€的電阻比人體電阻小得多,接地線對(duì)電流起旁路作用,兩眼插座的正確接法:左零右火;三眼插座的正確接法:左零右火中接地.
b.防止觸電
觸電:是指一定強(qiáng)度的電流通過(guò)人體所引起的傷害事故.超過(guò)30mA的電流通過(guò)人體就會(huì)有生命危險(xiǎn).不高于36V的電壓才是安全電壓.
觸電的形式:低壓(不包括不高于36V的安全電壓)引起的觸電有單線觸電和雙線觸電兩類.單線觸電是人體直接觸摸電源、火線或漏電的用電器等,使人體與大地形成回路.雙線觸電是人體的兩部分(如兩只手)分別接觸到火線與零線,使人與電網(wǎng)形成回路.
觸電的防止:為了保證安全用電,除電器安裝要符合技術(shù)要求之外,還要做到:不接觸電壓高于36V的帶電體;不靠近高壓帶電體;不弄濕用電器;不損壞電氣設(shè)備中的絕緣體.高大建筑要安裝避雷針,防止雷擊.
觸電的急救:處理觸電事故的原則:切斷電源,注意自身安全.具體做法:立即切斷電源,或者用一根絕緣棒將電線挑開,盡快使觸電者脫離電源,并立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救(如進(jìn)行人工呼吸等).在發(fā)生電火災(zāi)時(shí),務(wù)必在切斷電源后,才能潑水救災(zāi).在整個(gè)救護(hù)過(guò)程中,必須隨時(shí)注意自身保護(hù),防止自己也觸電.
考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1 電能表
例1 石剛家的電能表上月的數(shù)字是
0248?襡,這個(gè)月的數(shù)字如圖1所示,可知他家本月用電 度,若每度電0.45元,則他家本月應(yīng)支付電費(fèi) 元;目前他家已有40W的燈泡5只,15W的臺(tái)燈4個(gè),70W的電視機(jī)一臺(tái),200W的洗衣機(jī)一臺(tái),200W的電冰箱一個(gè),750W的電飯鍋一個(gè);一天他的父親未經(jīng)計(jì)算,又購(gòu)回了一臺(tái)800W的電磨,石剛的媽媽說(shuō):不行了.而石剛說(shuō):不要緊.于是石剛為家里提出了一條合理的用電措施,你認(rèn)為這條用電措施可能是 .(此空的答案不唯一,只要回答合理均可給分)
解析 本題首先要清楚電能表的讀數(shù)方法:(1)月末的減去月初的示數(shù);(2)最后一位是小數(shù);(3)單位kW·h.再按每度電的價(jià)格求出本月應(yīng)支付電費(fèi).
從電能表上的銘牌讀出電能表的額定電壓和允許通過(guò)的最大電流,利用P=UI即可求出電能表的最大負(fù)荷;然后再求出電路中所有用電器的總功率,并與電路中電能表的最大負(fù)荷進(jìn)行比較;注意電路中所有用電器的總功率不能超過(guò)電能表的最大負(fù)荷.
小明家本月用電362.6kW·h-248.3kW·h
=114.3kW·h=114.3度,小明家這個(gè)月的電費(fèi)是0.45元/度×114.3度=51.435元;電能表的額定電壓U=220V,允許通過(guò)的最大電流I=10A,因此電能表的最大負(fù)荷為P=UI=220V×10A=2200W;石剛家加上電磨所有用電器的總功率為40W×5+15W×4
+70W+200W+200W+750W+800W=2280W
>2200W.因此加上電磨后他家的用電器的總功率超過(guò)了電能表的負(fù)荷,它們不能同時(shí)工作,所以石剛家所有用電器不能同時(shí)工作.
答案 114.3;51.435;不讓所有用電電同時(shí)工作,同時(shí)工作的用電器的總功率不能超過(guò)2200W.
考點(diǎn)2 電功
例2 如圖2所示,導(dǎo)體A、B由同種材料制成,且等長(zhǎng),但A比B的橫截面積大,當(dāng)開關(guān)S閉合后,在相同時(shí)間內(nèi),下列敘述中正確的是( ).
A.電流通過(guò)A、B所做的功WA>WB
B.電流通過(guò)A、B所做的功WA C.電流通過(guò)A、B所做的功WA=WB D.無(wú)法比較電流通過(guò)A、B所做功的大小 解析 本題考查的是對(duì)電功的公式W=UIt的運(yùn)用,同時(shí)還考查了對(duì)歐姆定律的理解.導(dǎo)體A、B串聯(lián)在電路中,電流相等.而A、B由同種材料制成,且等長(zhǎng),但A比B的橫截面積大,電阻和橫截面積成反比,所以RA 答案 B. 考點(diǎn)3 電功率 例3 小鵬同學(xué)家的電能表如圖3所示,則小鵬家已消耗的電能為 kW·h,轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)過(guò) r;他發(fā)現(xiàn)家里只使用一只電水壺(其他用電器都關(guān)閉)時(shí),觀察到電能表轉(zhuǎn)盤3min轉(zhuǎn)過(guò)100r,電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率為 W. 解析 本題的第一二空和例1相同,第三問必須弄清2000r/(kW·h)的含義. 電能表的讀數(shù)為30kW·h,即小鵬家已消耗的電能為30kW·h;根據(jù)電能表的銘牌,電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)動(dòng)2000r,家庭電路耗電1kW·h,那么當(dāng)耗電30kW·h時(shí),轉(zhuǎn)盤已經(jīng)轉(zhuǎn)了30×2000r=6×104r;當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)100r時(shí),代表消耗的電能為W=100/2000kW·h =0.05kW·h,電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間t=3min =0.05h,所以電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率P=W/t=0.05kW·h/0.05h=1kW=1000W. 答案 30;6×104;1000 考點(diǎn)4 電熱 例4 某市努力調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民收入,農(nóng)村家庭電氣化普及程度越來(lái)越高.小芳家里的某品牌電烤箱銘牌及其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖4所示,R1和R2均為電熱絲.求: (1)若某種食物需要用該電烤箱高溫?fù)鹾婵?000s,則該電烤箱消耗的電能是多少? (2)電路中R1的阻值是多少? (3)該電烤箱在低溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),電路中的電流和R1的功率分別是多少? 答案 (1)1.1×106J (2)44Ω (3)2A;176W 考點(diǎn)5 安全用電 例5 關(guān)于如圖5所示4幅圖片,下列說(shuō)法正確的是( ). A.使用三孔插座是為了節(jié)能 B.三腳插頭內(nèi)有一根導(dǎo)線與用電器的外殼相連 C.熔絲(俗稱保險(xiǎn)絲)燒斷一定是發(fā)生了短路 D.高壓警示牌提醒我們安全電壓為220V
解析 A說(shuō)法錯(cuò)誤,原因是三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來(lái)接地線的,目的就是為了防止觸電;B說(shuō)法正確,三腳插頭內(nèi)有一根導(dǎo)線與用電器的外殼相連,目的就是為了一旦用電器的金屬外殼帶電,能通過(guò)導(dǎo)線引到大地里去,防止觸電事故發(fā)生;C說(shuō)法錯(cuò)誤,保險(xiǎn)絲燒斷有兩種可能:一是電路中發(fā)生短路,二是電路中總功率過(guò)大,所以不一定是發(fā)生了短路引起的;D說(shuō)法錯(cuò)誤,根據(jù)安全用電原則可知:警示牌提醒我們不靠近,說(shuō)明是高壓帶電體;一般情況下對(duì)人體的安全電壓是不高于36V.選B.
實(shí)驗(yàn)探究
例1 小明在做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn),已知電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V(阻值約為10Ω).
(1)圖6甲是小明畫出的實(shí)驗(yàn)電路圖,請(qǐng)你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,幫他將圖乙中未完成的電路連接好.(要求:電流表、電壓表選擇合適的量程;滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),連入電路的阻值變??;導(dǎo)線不能交叉)
(2)另一組的同學(xué)按同一電路連接好最后一根導(dǎo)線,小燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅,檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確.請(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處:
① ;
② .
(3)經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示,則此時(shí)流過(guò)小燈泡的電流是 A,小燈泡兩端的電壓是
V,小燈泡的實(shí)際功率是 W.
(4)改變滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和它兩端的電壓,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),小明畫出了小燈泡的電流I隨其兩端電壓U變化的關(guān)系圖像(如圖丁所示),根據(jù)圖像提供的信息,計(jì)算出小燈泡的額定功率為 W,小燈泡燈絲的電阻隨電壓增大而 (選填“增大”“不變”或“減小”).
解析 本題第一問是連接電路,必須注意電表的量程和接線柱.第二問電路在接好后應(yīng)閉合開關(guān)而本題中開關(guān)未閉合燈就亮,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前未斷開開關(guān),而且燈很亮說(shuō)明電流很大,即滑動(dòng)變阻器的滑片未調(diào)到阻值最大處.根據(jù)圖像小燈泡的額定電壓為2.5V對(duì)應(yīng)的電流為0.25A.所以,額定功率為0.625W.小燈泡的電阻是曲線說(shuō)明電阻是變化的,可以代入幾個(gè)點(diǎn)的數(shù)字求出不同的幾個(gè)電阻值即可知道電阻的變化情況.
答案 (1)圖略 (2)開關(guān)未斷開、滑動(dòng)變阻器未放在阻值最大處 (3)0.22 1.8 0.396 (4)0.625 變大
點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)探究題是現(xiàn)在考試的熱點(diǎn)題型,不同的題目探究的內(nèi)容不同,只有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中多留意、多思考.真正掌握知識(shí)要領(lǐng)才能得心應(yīng)手.
典例解析
例1 如圖7所示,兩盞白熾燈,甲標(biāo)有“PZ220V 40W”,乙標(biāo)有“PZ220V 25W”,比較它們的亮度,下列說(shuō)法正確的是( ).
A.甲一定比乙亮
B.乙一定比甲亮
C.都正常工作時(shí),甲比乙亮
D.都正常工作時(shí),乙比甲亮
解析 本題的解題關(guān)鍵是如何判斷燈泡的亮暗問題.
∵燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率,而甲、乙兩燈的實(shí)際功率沒法比較,∴A、B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的,∵當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),實(shí)際功率等于額定功率,∴比較額定功率即可比較燈泡的亮度.又知,甲燈的額定功率為40W,乙燈的額定功率等于25W,∴正常發(fā)光時(shí),甲比乙亮.故選C.
例2 將兩只額定電壓相同的小燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中.閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈L1較亮,燈L2較暗,其原因是( ).
A.燈L1額定功率較大
B.燈L2兩端電壓較大
C.燈L1的電阻較大
D.通過(guò)燈L1的電流較大
解析 燈L1較亮,燈L2較暗,說(shuō)明燈L1的實(shí)際功率大于燈L2的實(shí)際功率,兩燈通過(guò)的電流相同,根據(jù)公式P=I2R可知,電阻越大,實(shí)際功率越大,說(shuō)明燈L1的電阻大于燈L2的電阻,故A、D錯(cuò)誤,根據(jù)公式U=IR可知電流相同時(shí),電阻越大,燈泡兩端的電壓越大,所以燈L1兩端電壓較大,故B錯(cuò)誤.
答案 C
例3 如圖8所示,某同學(xué)把標(biāo)有“6V 2W”和“6V 3W”字樣的兩個(gè)小燈泡L1、L2串聯(lián)在電源電壓為10V的電路中進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),下列結(jié)果中正確的是( ).
A.燈L1能正常發(fā)光
B.燈L2能正常發(fā)光
C.燈L1發(fā)光比燈L2暗
D.燈L2的燈絲會(huì)被燒斷
答案 A
點(diǎn)評(píng) 給出用電器銘牌,要記住用兩個(gè)導(dǎo)出式:I=P/U、R=U2/P,其他問題往往以這兩個(gè)公式為突破口;燈泡的實(shí)際亮度取決于實(shí)際功率,實(shí)際功率越大,燈就越亮,實(shí)際功率相等,亮度就相同;串聯(lián)電路比較實(shí)際功率常用公式P=I 2R,并聯(lián)電路比較實(shí)際功率常用公式P=U 2/R.
仿真測(cè)試
一、選擇題
1.下列選項(xiàng)中,不是功率單位的是( ).
A.W B.kW C.J/s D.kW·h
2.觸摸電冰箱門時(shí)手感到了“麻”,下面列出對(duì)造成手“麻”原因的4種猜想,你認(rèn)為合理的是( ).
A.火線斷路
B.火線與電冰箱的金屬外殼漏電
C.火線與零線相碰
D.電冰箱的金屬外殼接了地
3.電燈的亮度主要取決于( ).
A.電功大小
B.額定電壓大小
C.額定功率大小
D.實(shí)際功率大小
4.小剛利用電能表測(cè)某家用電器的電功率.當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí),測(cè)得在15min內(nèi),消耗電能0.3kW·h,這個(gè)用電器可能是( ).
A.空調(diào)器 B.電冰箱
C.電視機(jī) D.白熾燈
5.有兩盞燈,甲燈上標(biāo)有“36V 60W”,乙燈上標(biāo)有“220V 60W”,當(dāng)它們分別在其額定電壓下發(fā)光時(shí),會(huì)看到( ).
A.甲燈比乙燈更亮
B.乙燈比甲燈更亮
C.兩盞燈一樣亮
D.無(wú)法確定哪盞燈更亮
6.一個(gè)燈泡的燈絲燒斷了,把斷了的燈絲搭在一起,燈泡會(huì)更亮,其原因是( ).
A.燈絲電阻增大,功率增大
B.燈絲電阻減小,功率增大
C.燈絲兩端電壓增大,功率增大
D.燈絲中電流增大,功率減小
7.甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( ).
A.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多
B.兩燈均正常發(fā)光時(shí),甲燈的電阻小于乙燈的電阻
C.兩燈串聯(lián)在220V的電路中,甲燈比乙燈亮
D.將乙燈接入110V電路中,實(shí)際功率為50W
8.電熨斗通電一段時(shí)間后變得很燙,而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱,其原因是( ).
A.導(dǎo)線的絕緣皮隔熱
B.導(dǎo)線散熱比電熨斗快
C.通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電熨斗的電流
D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電熨斗電熱絲的電阻
二、填空題
9.電能表是測(cè)量 的儀表.1kW·h的電能可供標(biāo)有“220V 40W”的燈泡正常工作 h.
10.小華家的電水壺的銘牌上標(biāo)有“220V
1100W”字樣,其中220V表示 ,1100W表示 ,電水壺正常工作時(shí)的電流為 A,通電0.5h消耗的電能為 kW·h,合 J.
11.家庭中的電燈、電視機(jī)、電風(fēng)扇等用電器都是 聯(lián)在電路中的.小林家4月底電能表讀數(shù)為2708.7kW·h,5月底電能表讀數(shù)如圖所示,那么5月份他家消耗了 kW·h的電能.若電價(jià)為0.53元/kW·h,則需電費(fèi) 元.
12.定值電阻R和小燈泡L中的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖甲所示,則定值電阻R的阻值為 Ω.如圖乙所示的電路中,閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.4A,此時(shí)小燈泡L消耗的電功率是 W.
13.把A、B兩段導(dǎo)體并聯(lián)在電路中,若它們的電阻之比是PA∶PB=5∶4,則它們的功率之比RA∶RB= ;若把它們串聯(lián)在電路中時(shí),導(dǎo)體A的電功率Pa和導(dǎo)體B的電功率Pb之比Pa ∶Pb= .
14.標(biāo)有“6V 6W”的燈L1與標(biāo)有“6V 3W”的燈L2串聯(lián),閉合開關(guān)后,只有一只燈泡能夠正常發(fā)光,則不能正常發(fā)光燈泡的實(shí)際功率是 W,這個(gè)電路通電1min共消耗電能 J.
15.一只小燈泡,銘牌上標(biāo)有“12V 12W”字樣,若將該燈接在電壓為16V的電源兩端,要使之正常發(fā)光,則應(yīng)聯(lián)入一個(gè)阻值為 Ω的電阻,此時(shí)這個(gè)電阻消耗的電功率為 W
16.如圖所示的電路中,電源電壓為6V,開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,開關(guān)S閉合時(shí)電流的示數(shù)為0.5A,則R2的阻值為 Ω,R1消耗的功率是 W,2s內(nèi)整個(gè)電路消耗的電能是 J.
17.生活中所用“220V 100W”和“220V
60W”的甲、乙兩盞白熾燈相比較,燈絲較粗的是 燈;將兩盞燈串聯(lián)接入照明電路工作時(shí),較亮的是 燈(均選填“甲”或“乙”).
三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究題
18.請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的電燈、開關(guān)和插座接入家庭電路中.
19.夏日炎炎,蚊子滋生,傳播疾病,令人煩惱.小明根據(jù)蚊子在夜間具有趨光性(尤其是紫色光)的特點(diǎn),打算自制滅蚊燈.小明從廢舊節(jié)日彩燈上拆得一個(gè)紫色小燈泡,其額定電壓為2.5V.為測(cè)得小燈泡的額定功率,小明找來(lái)蓄電池組(電壓為6V)、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線等,展開實(shí)驗(yàn)探究小麗做測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)(小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣).
(1)如圖甲所示,小麗所接的實(shí)驗(yàn)電路存在連接錯(cuò)誤,但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確.請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法.
(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù).接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是 .
A.更換小燈泡
B.檢查電路是否斷路
C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光
(3)閉合開關(guān)S前,滑片P應(yīng)放在使滑動(dòng)變阻器滑片放在 端.
(4)閉合開關(guān)S后,小燈泡不亮,觀察發(fā)現(xiàn):小燈泡是完好的;電壓表有示數(shù);電流表指針指向零刻度線.電路可能存在的故障是 .
(5)閉合開關(guān)后,欲測(cè)小燈泡的額定功率,若發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是2.2V,則應(yīng)
調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使其接入電路的電阻變 (選填“大”或“小”);
(6)若在實(shí)驗(yàn)中,不慎將電壓表和電流表互換了位置,則小燈泡將 (選填“不亮”“很亮”“正常發(fā)光”或“燒毀”).
(7)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P直至電壓表的示數(shù)為 V,此時(shí)小燈泡處于額定工作狀態(tài),根據(jù)圖乙所示電流表的示數(shù)可知其額定功率為 W.
(8)另一組同學(xué)把測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在下表中,老師發(fā)現(xiàn)有不妥之處.你認(rèn)為不妥在 .
(9)細(xì)心的張雪同學(xué)又描繪出圖像,發(fā)現(xiàn)是一條曲線,這說(shuō)明 .為什么會(huì)這樣? .
四、計(jì)算與應(yīng)用題
20.一只標(biāo)有“2.5V 0.5A”的小燈泡和一只規(guī)格為“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓為3V的電源上,如圖所示.求:
(1)正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值.
(2)滑片滑動(dòng)時(shí),燈泡功率的變化范圍.
(3)若小燈泡的實(shí)際功率為0.8W,求滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻.
21.小明的奶奶住在農(nóng)村,她家的樓道燈泡在深夜時(shí)很容易燒壞.為解決這一問題,小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,L1和L2都是“220V 40W”.請(qǐng)回答下列問題:(設(shè)燈泡的電阻不變化,電源電壓變化忽略不計(jì))
(1)乙燈泡的電阻是多少?閉合開關(guān)S和S1,L1正常發(fā)光,工作5h消耗的電能是多少?
(2)斷開S1,閉合S,讓兩燈泡都發(fā)光,深夜燈泡就不容易燒掉了,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)L1兩端的電壓.
(3)請(qǐng)計(jì)算兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率是多少?
22.一天,小明注意到家中的燈泡比平常亮,他猜可能是電壓超過(guò)220V,為了證實(shí)這種猜測(cè),他做了如下實(shí)驗(yàn):關(guān)閉家中其他用電器,只開一盞“220V 100W”的電燈,觀察到標(biāo)有“3000r/(kW·h)”字樣的電能表在20min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了121圈,求:
(1)這盞燈的電阻是多大(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)?
(2)20min時(shí)間內(nèi)這盞燈消耗的電能是多少?小明家此時(shí)的實(shí)際電壓是多少?
初中生世界·中考物理版2013年5期