新人教版初三物理第十八章电功率知识点+练习详细答案.docx
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新人教版初三物理第十八章电功率知识点+练习详细答案
第十八章电功率
第一节电能
第一节电能电功
一、电能
1、电能用W表示，常用单位是千瓦时（kW·h），又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳（J），简称焦。
1kW•h=3.6×106J。
2、电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器。
几个重要参数：
“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用；“20A”指这个电能表的额定电流为20A；“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“2500revs/kW•h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能，转盘转过2500转。
4、电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为其他形式的能量。
实质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位也是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kW•h）。
公式W=UIt。
【基础过关】
1.如图所示是建中同学拍摄的家中电能表的照片，对其中的重要参数，下列说法中错误的是（ ）
A．“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用
B．“5（10）A”是说这个电能表使用时额定最大电流为5A
C．“50Hz”是说这个电能表应在50Hz的交流电路中使用
D．“2500r/（kW•h）”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过2500转
2.张华家电能表的盘面上标有“3000r/（kW•h）”的字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了30转，则该电器消耗的电能是（ ）
A．1kW•hB．0.1kW•hC．0.01kW•hD．0.001kW•h
3.电子式电能表已开始走进千家万户，如图所示为某电子式电能表的表盘（局部）．若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作10min，指示灯闪烁了320次，则10min内该用电器消耗的电能为________kW•h．
4.小红在家中看电视时，把遥控器一摁，电视关了，可是还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态）．学习了电能的知识后，于是她想：
这时电视机是否还在消耗电能呢？
如果消耗电能，具体情况又是怎样的？
于是她设计了如下方案进行探究：
全家外出旅游前，让电视机处于待机状态，然后拔掉其他电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的信息如图甲所示；两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的信息如图乙所示．
（1）从该电能表的表盘参数可知，当通过电能表的电流小于________A时，电能表可以稳定精确地工作．
（2）在小红外出这段时间里，她家的电视机消耗的电能是________kW•h．
【趣味链接】电能表
用来测量电路中消耗电能的仪表叫做电能表，俗称电度表、火表．电能可以转换成各种能量．如：
通过电炉转换成热能，通过电动机转换成机械能，通过电灯转换成光能等。
在这些转换中所消耗的电能为有功电能，而记录这种电能的电表为有功电能表．
使用电能表时要注意，在低电压（不超过500V）和小电流（几十安）的情况下，电能表可直接接入电路进行测量；在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用．
【拓宽延伸】
在家庭电路中，电流通过电炉做功时，把电能转化为________能．我国西部地区有丰富的风力资源，近年来开发建设了多座大型风力发电站，风力发电站把风能转化为________能．由于近年来我国电力供应紧张，节约用电尤为重要，请说出一条节约用电的措施________．
第十八章电功率
18.1电能电功
1.B
解析：
A、“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用，此说法正确；B、“5
（10）A”是说这个电能表使用时额定电流为5A，最大电流为10A，此说法错误；C、“50Hz”是说这个电能表应在50Hz的交流电路中使用，此说法正确；D、“2500r/（kW•h）”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过2500转，此说法正确．故选B．
2.C
解析：
“3000r/（kW•h）”表示电能表每转1转，电路中消耗1/3000kW•h的电能，电能表转盘转动30转，消耗的电能为：
W=30×1/3000kW•h=0.01kW•h．故选C．
3.0.1
解析：
电能表盘上标有“3200imp/（kW•h）”，说明指示灯每闪烁3200次，消耗电能1kW•h．所以，每闪烁一次消耗电能是1/3200kW•h．指示灯闪烁了320次，则用电器消耗的电能为：
W=1/3200kW•h×320=0.1kW•h．
4.
（1）10
（2）0.2
解析：
（1）由电能表的参数可知，要使电能表稳定精确地工作，电流不能超过10A；
（2）小红外出这段时间里，她家的电视机消耗的电能为W=812.6kW•h-812.4kW•h=
0.2kW•h．
【趣味链接】内电出门随手关灯
解析：
家庭电路中的电炉，当有电流通过时，消耗了电能，同时产生大量的热量，因此电炉是将电能转化为内能；风力发电站是利用风的能量吹动风车转动进而带动发电机发电，因此风力发电站是将风能转化为电能；节约用电的措施：
出门随手关灯；夏天使用空调时，不要将温度调的太低．
二、电功率
1、电功率是表示消耗电能快慢的物理量，用P表示，国际制单位的主单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
常用单位有千瓦（kW）。
1kW=1000W。
2、电功率与电能、时间的关系：
P=W/t在使用时，单位要统一，单位有两种可用：
（1）、电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（S）；
（2）、电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h，度），时间用小时（h）。
3、1千瓦时是功率为1kW的用电器使用一个小时所消耗的电能。
4、电功率与电压、电流的关系公式：
P=UI单位：
电功率用瓦（W），电流用安（A），电压用伏（V）。
5、用电器在额定电压下工作时的电功率（或者说用电器正常工作时的电功率），叫做额定功率。
用电器实际工作时的电功率叫实际功率，电灯的亮度就取决于灯的实际功率。
6、推导公式：
P=UI=U2/R=I2RW=Pt=UIt=I2Rt=（U2/R）t
7.家用电器的电功率（估计数值）：
1000W：
空调、微波炉、电炉、电热水器；
800W：
吸尘器；
500W：
电吹风机、电熨斗、洗衣机；
200W：
电视机、电子计算机；
100W：
电冰箱、电扇。
低于1W：
手电筒、计算器、电子表。
8.有关电功、电功率的公式及其适用范围：
电功
电功率
公式的适用范围
普遍适用
普遍适用
只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）
只适用于纯电阻电路
9.用电器的额定功率和实际功率
●额定电压：
用电器正常工作时的电压叫额定电压。
●额定功率：
用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
●额定电流：
用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
●用电器实际工作时的三种情况：
——用电器不能正常工作。
（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）
——用电器不能正常工作，有可能烧坏。
（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）
——用电器正常工作。
●电灯泡上的“PZ22025”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
●有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。
●额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。
将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。
1.串并联电路P实与R大小的关系
项目
串联电路
并联电路
P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度
实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮
通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮
电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗
并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变
【基础过关】
1.学习了电功率的知识后，几位同学关于电功和电功率的下列说法，你认为不正确的是（ ）
A．用电器的电功率不但与通过的电流有关，还与加在它两端的电压有关
B．电流通过电动机时，电能全部转化为它的机械能
C．电流通过电炉做功的过程，实质上是电能转化为热能的过程
D．电流做的功越多，它的电功率并不一定大，还与通电时间有关
2.开关虽小，作用却大．如图所示电路，当开关S闭合后，电路中消耗的电功率将（ ）
A．增大B．减小C．不变D．无法确定
3.小琳同学在“探究影响电灯亮度的因素”时，用甲、乙两个小灯泡连成如图所示的电路．闭合开关S后，甲、乙两灯均正常发光，但甲灯亮度比乙灯亮度大，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯均正常发光时，甲灯的功率等于乙灯的功率
C．若将两灯位置对换，则乙灯的亮度比甲灯的亮度大
D．如果将两灯串联在该电源上，甲灯的亮度仍然会大于乙灯的亮度
4.小洋做实验时，把两只灯泡并联后接在电源上，如图所示．闭合开关后，发现甲灯不发光，乙灯发光，经检查，电路连线正确，两只灯泡完好无损，则甲灯不发光的原因最有可能是（ ）
A．甲灯的实际功率太小
B．甲灯的实际功率太大
C．甲灯两端的电压远大于乙灯两端的电压
D．通过甲灯的电流远大于通过乙灯的电流
5.如图所示为一环境温度监控电路，R1为灯泡，R2为半导体材料制成的热敏电阻（电阻随温度升高而变小）．当环境温度降低时灯泡的亮度变________（选填“亮”或“暗”）．电路中消耗的总功率P变________（选填“大”或“小”）．
【趣味链接】
太阳能路灯
太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯，因其具有不受供电影响、不用开沟埋线、不消耗常规电能、只要阳光充足就可以就地安装等特点，受到人们的广泛关注；又因其不污染环境，而被称为绿色环保产品．太阳能路灯既可用于城镇公园、道路、草坪的照明，又可用于人口分布密度较小，交通不便，经济不发达，缺乏常规燃料，难以用常规能源发电，但太阳能资源丰富的地区，以解决这些地区人们的家用照明问题．
【拓宽延伸】
随着人们生活水平的提高，一些高科技成果已逐步走入人们的生活．如图所示是一种太阳能路灯，你能从它的相关说明中获得哪些信息（写出三条即可）？
（1）________________________；
（2）________________________；
（3）________________________；
（4）该灯工作的实质是将太阳能最终转化为________________．
18.2电功率
1.B
解析：
由P=UI可得，用电器的电功率与通过用电器的电流和加在两端的电压有关，故A选项正确；电流做功的过程实质是将电能转化为其他形式能的过程，而任何用电器都会将一部分电能转化为热能，故B选项错误；由于电炉是纯电阻电路，因此电流通过电炉做功的过程，实质上是将电能转化为热能的过程，故C选项正确；由W=Pt可得，电流做功的多少等于功率和时间的乘积，因此做功多，功率不一定大，故D选项正确．故选B．
2.A
解析：
当开关S闭合后，电路中总电阻减小（由R1+R2变为R1），当电源电压不变时，电阻变小，电流变大，消耗的电功率变大．故选A．
3.A
解析：
（1）两灯泡并联时，灯泡两端的电压相等，所以两灯泡位置对换时，灯泡的亮暗不变，即甲灯亮度仍比乙灯亮度大，故C不正确；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以甲灯亮度比乙灯亮度大说明甲灯泡的实际功率较大，额定功率也较大，故B不正确；根据R=U2/P可知，甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻，故A正确．
（2）当两灯泡串联时，通过它们的电流相等，根据P=I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，灯泡较亮，故D不正确．故选A．
4.A
解析：
由电路图可知，甲、乙两灯并联；又知电路连线正确，两只灯泡完好无损，但甲灯不发光，乙灯发光．灯泡的亮度由实际功率决定，所以甲灯不发光，有可能是甲灯的实际功率太小导致的，故A正确，B错误．甲、乙两灯并联，两灯电压相同，故C错误．甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率，两灯电压相同，由P=UI可知，通过甲灯的电流小于通过乙灯的电流，故D错误．故选A．
5.暗小
解析：
热敏电阻的电阻值随温度升高而变小，当环境温度降低时电阻变大．由欧姆定律可知，电源电压不变，电阻变大，电流变小．由P=I2R可知，灯泡电阻不变，电流小了，实际功率变小，灯泡变暗．由P=U2/R可知，电源电压不变，总电阻变大，电路中消耗的总功率P变小．
【趣味链接】
（1）太阳能电池最大输出功率：
40W
（2）使用的灯泡为高效节能灯
（3）电源电压是12V（或者：
连续阴雨时可工作3～5天；环境温度在-20～+70℃；连续照明时间为12小时）（4）光能（内能）
三、测量小灯泡的电功率
1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。
2、进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率，但不能用求平均值的方法计算电功率，只能用小灯泡正常发光时的电功率。
（1）U实U额时、P实P额，用电器处于正常工作状态；
（2）U实U额时、P实P额，用电器不能正常工作；
（3）U实U额时、P实P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
【基础过关】
1.在今年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：
学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干，在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽把两表的位置给颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是（ ）
A．电流表被烧坏B．电压表被烧坏
C．电压表有读数，电流表的读数几乎为0D．电流表有读数，电压表的读数几乎为0
2.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率．电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“3V1W”字样．闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示．下列说法错误的是（ ）
A．灯泡的额定功率为1W
B．灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C．灯泡的实际功率为0.64W
D．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：
7
3.某同学要测一个额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，他设计了如图所示电路图，请帮助该同学完成下列问题：
（1）在连接实物电路过程中，开关应处于________状态．
（2）经检查电路连接无误后，接通电路，观察到电流表指针位置如图所示，此时电路中电流为________A．
（3）假设实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，实验中无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电路中的电流总低于0.3A，其原因是________．
4.小红要测一个小灯泡的电功率，她选用了以下器材：
一只标有“2.5V”字样的小灯泡（灯丝电阻约为8Ω）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（20Ω1A）、导线若干及电源（电压为4V）．
（1）请选择合适的量程，用笔画线代替导线，将图中的电路实物图连接完整．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“最左”或“最右”）端．
【趣味链接】
电功率
电功率指单位时间用电器所消耗的电能，它的国际单位为瓦特．当电流通过一个电路时，它能够转换能量成机械能或是发热。
【拓宽延伸】
现有两个标记模糊不清，外形相同，额定电压都是220V，但额定电功率相差较大的白炽灯泡．请你简要写出三种方法判断哪一个灯的额定功率比较大．
18.3测量小灯泡的电功率
1.C
解析：
当把电压表和电流表的位置颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有读数，电流表的读数几乎为零．故选C．
2.C
解析：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据I=P/U求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据P=U2/R求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比．故选C．
3.
（1）断开
（2）0.1（3）电源电压小于灯泡的额定电压
解析：
（1）在连接实物图时，为了保护电路，开关要处于断开状态；
（2）从图中可以看出电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，因此电流值为0.1A；（3）因为实验时电路连接正确，器材及各接线柱的连接完好，所以原因只能是电源电压太低．
4.
（1）如图所示
（2）最右
解析：
（1）灯泡的额定电流约为I额=U额/R=2.5V/8Ω=0.3125A＜0.6A，所以电流表选0～0.6A的量程，且串联在电路中，电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表相连，如图所示；
（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片应位于最大阻值的右端．
【趣味链接】
答：
（1）观察灯丝：
因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大；
（2）把两个灯泡串联接在家庭电路上，由P=I2R可知电阻大的实际功率大（较亮），即：
串联接在家庭电路中亮的额定功率小；（3）把两个灯泡并联接在家庭电路上，使其都在额定电压下正常发光，亮的额定功率大．
思维点睛：
知道额定电压相同，由公式P=U2/R可知，电功率大的电阻小，所以可以通过比较灯丝粗细（电阻不同）、串联起来（电阻大的亮）、并联起来（电功率大的亮）来分析．
四、焦耳定律
1、结论：
在导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越
在导体的电阻和通电时间相同时，导体中的电流越大，产生的热量越
在导体的电阻和电流相同时，通电时间越长，产生的热量越。
2、内容：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式为：
Q=I2Rt。
当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热），则有Q=W，可用电功公式算Q，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt=（U2/R）t。
【基础过关】
1.电流具有热效应，学习了电流的热效应后，关于电热的下列几个说法错误的是（ ）
A．电热会烧毁电器元件，引发火灾，有百害而无一利
B．电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量
C．因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护
D．为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
2.如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝（ R甲＞R乙），在瓶中盛入等量煤油并插入温度计，通电一段时间后，甲瓶中温度计示数比乙瓶中温度计示数高．该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关？
（ ）
A．通电时间B．电流
C．电荷量D．电阻
3.如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，当开关闭合，电流在相同时间内通过电阻R1与R2上产生的热量之比为________，某同学想测R1和R2两端的电压，电路连接好后，测出了R1两端的电压，继续测R2两端电压时，断开A点后，以CD为轴线，将电压表沿水平方向转180度到如图虚线所示位置，连接后闭合开关，则电压表表盘上会观察到：
________________．
4.据《城市商报》报道：
夏日，我市部分地区居民集中用电，因为线路老化，引发火灾，其原因是：
集中用电，消耗的总功率过大，使线路的________超过安全电流值，产生过多的________，导致电线过热，引发火灾．
5.用如图所示的装置探究“电流做功与电压的大小之间的关系”．两瓶煤油中都浸泡着一段材料、横截面积均相同的电阻丝，瓶中温度计显示煤油的温度．
（1）实验中电流做功的多少是根据煤油________变化的大小来判断的，为比较两电阻做功的多少，两瓶煤油的质量应________．
（2）“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油？
”对此合理的解释是________．（填字母）
A．煤油有颜色便于观察 B．煤油密度较小 C．煤油比热容较小
（3）两瓶中电阻________联使得通过它们的电流和通电时间相等，甲瓶中的电阻丝较长，电阻较________，电压较高．
（4）实验发现，甲瓶温度升高较多．表明：
在电流和通电时间相同的情况下，导体两端的电压越高，电流做功越________．
【趣味链接】
电热水器
电热水器，是利用电加热方法提供生活用热水的电器。
按加热方式分为快热式和贮水式两种。
电热水器的功率一般为900～7500W。
内胆是电热水器的关键．为了防止内表面受到腐蚀，机内还装有一根镁棒，镁棒在热水器中是作为牺牲阳极使用的．上水时必须将出水口打开，作封闭式安装时，加热期间进水阀必须处于开启状态．电热水器如果使用时间长了，电热水器要每年进行一下维护．
【拓宽延伸】
小宇家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌旁贴有如下两条警示语．请你应用学过的物理知识对这段警示语中的必要性给予合理的解释．
（1）必须确认贮水后，才能通电加热．
（2）在气温低于0℃的寒冷季节，欲长时间停用热水器，请先排空热水器中的水．
18.4焦耳定律
1.A
解析：
电流的热效应有不利的因素，如电热会烧毁电器元器件，引发火灾，但电热并不都是有害的，在我们生活中和许多产业中都要用到电热．如家里的电饭锅、电熨斗，养鸡场的电热孵化器等都是利用电热的，所以选项A的说法是错误的；任何用电器中都有导线，导线都有电阻，当电流经过电阻时，就会产生热量，所以选项B的说法是正确的；保险丝是用电阻率大而熔点低的材料制成的，当电流过大时，它由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用，所以选项C的说法是正确的；为防止电热带来的危害，我们要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热，目的就是为了防止用电器由于温度过高而损坏用电器，所以选项D的说法是正确的．故选A．
2.D
解析：
已知：
R甲＞R乙，I甲=I乙，通电时间t相同，由Q=I2Rt可知，Q甲＞Q乙；又因为甲、乙两个完全相同的烧瓶里装有等质量的煤油，所以甲烧瓶内煤油温度升高的快的原因是因为该瓶内的电阻大；故本实验研究的是电流产生的热量与导体电阻的关系．故选D．
3.1：
2电压表的指针反向偏转
解析：
（1）由图知，R1和R2串联，通过R1和R2的电流：
I1=I2，因为Q=I2Rt，通电时间t相等，所以电流通过R1、R2产生的热量之比：
Q1：
Q2=I2R1t：
I2R2t=R1：
R2=10Ω：
20Ω=
1：
2；
（2）沿水平方向转180度到如图虚线位置后，D还是接的电压表的负接线柱，此时电压表的正负接线柱接反，指针反向偏转．
4.电流热量
解析：
由于各居民家用电器是并联的，集中用电，消耗的总功率会过大，则干路中的电流会过大，根据焦耳定律，产生过多的热量，引发火灾．
5.
（1）温度相等
（2）C（3）串大（4）多
解
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