专题复习电能和电功率.docx

1、专题复习电能和电功率原文地址：专题复习：电能和电功率作者：孙光亮编号：0568（2）本章的电能、电功率、焦耳定律和电功率的综合计算是中考电学知识的重点考点，通过复习，明确电流做功的特点实际上是电能转化为其他形式的能的过程。如电流通过各种用电器使之产生转动、发热、发光、发声等现象。学会用电能表和秒表测某一用电器的实际功率。电功率的计算是本章难点，因此必须掌握解题要领。焦耳定律是一个实验定律，生活中利用发热现象工作的电器很多，这里的计算也是需要重点掌握的内容。一、电能和电功率（1）电能和电功率所描述的物理概念不同：电能是描述电流做功多少的物理量，而电功率是描述电流做功快慢的物理量。电功率不仅跟电流

2、做功的多少有关，还跟做功的时间有关。（2）电能和电功率的计算公式不同：电能的基本计算公式是W=UIt，由此可以看出，电流做功多少跟电压、电流强度和通电时间三个因素有关，是由它们三者的乘积来决定大小的。电功率的基本公式是P=UI，它表明电功率跟电压、电流两个因素有关，其大小由它们的乘积决定。（3）电能和电功率的单位不同：电能的单位是J和kWh，而电功率的单位是W和kW。（4）电能和电功率的测量方法不同：电能用电能表来直接测量的，而电功率有两种测量方法，第一种方法是用伏安法间接进行测量，即测出用电器两端的电压及通过的电流，然后根据P=UI求出电功率。第二种方法是用电能表和秒表间接测量，即测出某一段

3、时间用电器所做的功，然后根据P=W/t可得用电器电功率。（5）电功和电功率的联系密切，利用公式 可得出W=Pt。二、额定功率和实际功率一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的，一个用电器不是随便接入任何一个电路都能正常工作。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的条件（如电压、电流、电功率）。通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫额定电压，在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电器一但生产出来，其额定电压和额定功率是确定的。实际功率是用电器在实际工作时的电功率，是不确定的，如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压，那么实际功率就等于额定功率，这是用电器正常工作；如果用电器两端的实际

4、电压小于它的额定电压，那么实际功率就小于它的额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的电压大于额定电压，那么实际功率就大于额定功率，用电器不仅不能正常工作，严重时还会烧坏用电器。为此，在使用用电器时，应保证用电器两端的电压等于它的额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。三、理解焦耳定律焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的，它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q=I2Rt表示，它适用于任何电路。【典型例题透视】例1. 关于电热和电功，以下说法正确的是（ ）A. 电流在电路中所做的功一定等于电热B. 电流在电路中所做的功一定大于电热C. 在电路中包含有电动机时，电流做的功将转化为

5、机械能、内能，此时，电功必大于电热D. 在电路中仅有电阻时，电功等于电热答案：C、D透视：电流通过电路做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。这种能的转化同样遵循能的转化和守恒定律。若电流通过电动机做功时，则电能转化为机械能和内能；若电流通过的电路只有电阻（即纯电阻电路），电流做的功就全部转化为内能（如电炉等）。例2. 照明电路的电压是220V，如果在某电灯并联接入一个大电炉，发现灯的亮度变暗，其原因是（ ）A. 干路上的电流减小了B. 电炉从灯那里分出了部分电流C. 干路中的电流变大，干路上导线分担电压增多D. 干路上消耗的电压不变

6、，但电灯两端的电压变小了答案：C例3. 有两个定值电阻R1和R2，将它们并联到电源上，它们消耗的电功率分别为P1和P2，如果把它们串联起来再接到同一电源上，它们消耗的总功率应为多大？例4. 如图1所示电路，灯L上标有“12V 9W”字样，当开关S和S1都闭合，变阻器的滑片P移到a端时，灯恰好正常发光，电流表示数是1.25A，求：（1）变阻器的最大阻值是多少？（2）当开关S闭合，S1断开，变阻器的滑片P移到b端时，灯消耗的功率是多少？答案：（1）变阻器的最大阻24；（2）当S闭合S1断开P在b端时，灯消耗的功率1.44W。例5. 某同学利用电源、电流表、电压表、开关，标有“50 2A”字样的滑动

7、变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，电压表015V挡损坏，小灯泡的额定功率估计为1.5W左右。该同学实验步骤正确。当闭合开关时，电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A，接着他边思考边实验，直至灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为25）。（1）画出灯正常发光的电路图，并简述判定灯正常发光的理由；（2）求出灯的额定功率。答案：（1）由灯的额定功率大约是1.5W左右，额定电流0.3A，可估算出灯的额定电压大约是5V左右，而题目中已知电压表015V挡损坏，只能用03V挡，据此判断，灯正常发光时，其两端不应接有电压表，只能依据

8、电流表示数为0.3A时，确定正常发光，此时电路图如图所示。（2）1.35w例6. 如图3所示是一个电热毯的示意电路图，是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝 每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？答案：S断开时，电热毯处于保温状态。4356欧例7. 某课外活动小组，找出了“10 1A”的滑动变阻器、“6V 3.6W”的灯泡、电压恒为12V的电源、开关、导线以及电阻为1/cm的足够

9、长的电阻丝（用“ ”表示），准备自制一个亮度可调的玩具台灯，要求开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，电灯逐渐变亮直至正常发光，他们利用上述器材，设计出如图所示的电路图，请你解决下列问题：（1）这样设计存在的问题是，当滑片移近a端时，发生_现象；（2）画出符合要求的电路图，并计算此电路中灯泡有耗的最小动率。（假定灯丝电阻不变）答案：烧坏灯泡，1.6w例8. 在如图6所示的电路中，电源电压和灯泡电阻不变，电阻R1=12，灯L标有“6V 12W”的字样，电流表量程为03A，电压表量程为015V，滑动变阻器R2上标有“2.5A”的字样。（1）只闭合S1，电流表的示数为0.6A，求电源

10、电压；（2）当闭合S1、S2和S3，并将滑片P移到b端时，电流表的示数为1.2A，求滑动变阻器R2的最大阻值；（3）只闭合S2时，求电路总功率的最大值。答案：（1）电源电压是9V；（2）滑动变阻器R2的最大阻值是20；（3） 电路总功率的最大值是18W。例9. 图7是SD600全自动豆浆机的结构示意图，下表是铭牌。额定电压220V电机功率260W额定频率50Hz干豆容量605g电热功率600W外形尺寸215190347 mm制浆过程：先将90g泡好的黄豆装入滤杯内，再往制浆杯内加入1000 mL的水。第一步：加热，接通电源，加热管开始加热，加热6 min杯内水温升至80；第二步：打浆，加热停止

11、，电机开始打浆，按工作10s停8s方式循环，经1.2min停止；第三步：再加热，打浆结束后，加热管继续加热，加热3min豆浆由80升温至100。根据以上信息计算：（1）在“第三步，再加热”的过程中，豆浆吸收的热量（设豆浆与水的比热容相等）；（2）豆浆机在“加热打浆再加热”的全过程中，共消耗的电能。答案：91560J 334400J例10. 如图8所示，家庭用电是通过设立在附近的“变电站”提供的。为了保证居民用户所有用电器都能在220V的电压下正常工作，变电站的输出电压一般都高于220V。（1）居民楼用电器的总功率为44kW，当这些用电器全部正常使用时，通往居民楼的输电线路中的电流是多少？（2）

12、若输电线的总电阻为 ，“变电站”输出的电压是多少？（3）居民楼由于家电增加，向供电部门申请“增容”，即增加功率。当用电器的总功率由44kW增加到88kW，用电器两端电压仍保持在220V时，输电线路的功率损失比“增容”前增加了多少？（4）若想在不减小功率的前提下减小输电线路的损失，应采取什么措施？答案：220A 240V 12000W例11. 在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化。（1）小张同学设计的实验电路图如下，请你根据

13、电路图用笔画线连接未完成的实物连线。（2）实验中所需要的物理量_。（3）本实验中，小灯泡额定功率的表达式 _。（4）若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表，请你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的额定功率，不需要说明实验步骤。答案：（1）电路连接如图10所示：2、3略4、例12. 学校淋浴用的简易太阳能热水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220V 2000W”的电热器，并利用一个“6V 1W”的小灯泡和一段10/m的电阻丝为电热管安装了一个指示灯。（1）画出电热管及指示灯的电原理图。（2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的，对于有指示灯来说，这

14、样设计有什么好处？（3）按上述设计，电阻丝需截用多长一段？（4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？答案：（1）电热管及指示灯的原理图如图12所示。（2）指示灯两端的电压按5V设计，则实际工作时通过小灯泡的电流略小于小灯泡的额定电流，这样可以延长指示灯的使用寿命。3、0.0572m 4、96%练习：1. 输电线电阻是0.5，输送的电功率为100kW，用1kV的电压输电时，输电线路上的电流和消耗的电功率为（ ）A. 2000A，100kW B. 100A；5kWC. 100A，100kW D. 2000A，2000kW答案：B正确。2. 关于电功和电功率，下述说法正确的是（ ）A

15、. 电功率的大小决定于电流做功的多少B. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的多少C. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的快慢D. 电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能答案：D3. 电炉的电阻丝热得发红，而与它串联的铜导线却不发烫，这是因为铜导线（ ）A. 电阻较大 B. 电阻较小C. 通过的电流较大 D. 通过的电流较小答案：B4. 标有“6V 6W”和“6V 3W”的灯泡L1和L2串联接在某电源上，设灯丝电阻不变，则（ ）A. 通过灯L1、L2的电流之比为2：1B. 灯L1、L2的实际功率之比为1：2C. 电源电压为12V时，L1、L2均正常发光D. 电源电压为9V时

16、，L2正常发光答案：B、D5. 现有L1为“12V 8W”和L2为“6V 2W”的两盏电灯，把它们与“20 1A”的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图1所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 两灯都变亮，且L2首先正常发光B. 两灯灯丝电阻不同C. 因为L1的额定功率大，所以L1比L2更亮D. 两灯都变亮，且L2可能先烧毁答案：AD6. 如图2所示，已知电源电压保持4.5V不变，电压表的量程为03V，滑动变阻器R的最大阻值是20，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样，闭合开关后，当小灯泡下正常发光时，它的阻值为_，滑动变阻器接入电路的阻值为_。若小灯泡的电阻不变，在此电路中小灯泡工作时的最小功率为_W。答案：5，4，0.45W7. 一盏白炽灯在灯丝烧断之后，搭接起来，不久，灯泡就又在搭接处烧断了，为什么？答案：灯丝烧断之后重新搭接起来之后，由于接触不良使接触处的电阻增大（或接触处形成大电阻），根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间t内电流通过该点产生的热量增多，使得接触点的温度很高，使接头处又被烧断了。