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1、中考物理專題復(fù)習(xí) 第十七講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)及綜合計(jì)算
一、復(fù)習(xí)策略
1、非純電阻電路的計(jì)算
非純電阻電路
注:①P總≠P熱且P總>P熱
②W≠Q(mào)且W>Q
即UIt≠I2Rt且UIt>I2Rt(原因:)
例如:電動(dòng)機(jī)電路
已知:R線=1Ω,當(dāng)U=2V時(shí),I=0.8A.若t=1s()
2、安全用電
(1)家庭電路中電流過大的原因
(2)保險(xiǎn)絲與電熱器的區(qū)別
3、高壓輸電:(輸電線上歐姆定律不適用)
高壓輸電的原因:當(dāng)輸電總功率P總一定時(shí),提高輸電電壓U,可減小輸電電流I(P總=UI),I越小,線損功率(發(fā)熱功率)越?。≒熱=I2R線)
從而提高輸電效率
2、( )
4、電阻及電功率的測(cè)量及變形.(以測(cè)電阻為例)
(1)基本方法:伏安法
?、匐娐穲D:
②Rx=U/I
(2)安阻法:缺少電壓表
?、俳鉀Q思想:(應(yīng)與Rx并聯(lián))
②電路圖:
?、?
?。?)伏阻法:缺少電流表
①解決思想: (應(yīng)與Rx串聯(lián))
②電路圖:
③
④變形:若滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知為R0.
a.
?。⊿斷開時(shí),測(cè)電源電壓U總,S閉合時(shí),測(cè)Rx的電壓Ux)
b.
?。?/p>
3、P在a端時(shí),測(cè)電源電壓U總,P在b端時(shí),測(cè)Rx的電壓Ux)
當(dāng)P在b時(shí):
?。?)等效替代法
?、伲⊿接a端時(shí),記下的示數(shù)為I1,S接b端時(shí),調(diào)節(jié)R的阻值使I2=I1,讀出R的阻值R1)
Rx=R1(注:若R0為滑動(dòng)變阻器時(shí),則應(yīng)保持其阻值始終不變)
?、冢⊿接a端時(shí),記下的示數(shù)為U1.S接b端時(shí),調(diào)節(jié)R的阻值,使U2=U1,讀出R的阻值R1)
Rx=R1(注:若R0為滑動(dòng)變阻器時(shí),則應(yīng)保持其阻值始終不變)
(5)短路法
?、伲ㄩ]合S1時(shí),的示數(shù)為I1.?dāng)嚅_S1時(shí),的示數(shù)為I2)
當(dāng)S斷開時(shí):
②[閉合開關(guān)S1時(shí),的示數(shù)為I
4、1:U總=I1Rx.?dāng)嚅_開關(guān)S1時(shí),的示數(shù)為I2:U總=I2(Rx+R0)]
③變形:若滑動(dòng)變阻器的最大的值已知為R0.
[P在a端時(shí),的示數(shù)為I1:U總=I1Rx.P在b端時(shí),的示數(shù)為I2:U總=I2(Rx+R0)]
二、典例剖析
例1、電功率反映了( )
A.電流做功的多少 B.電流做功的快慢
C.電流的強(qiáng)弱 D.用電器電阻的大小
解析:電流通過用電器做功,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電流做功用W=UIt計(jì)算,由公式知,電流做功不僅有大小,而且有快慢,電流做功的快慢用電功率來表示,它等于電流在ls內(nèi)所做功的多少.電
5、流做功快的,功率大,做功慢的,功率?。?
答案:B.
例2、如圖所示,R1=4Ω,電壓U保持不變.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電壓表示數(shù)為6V,電流表的示數(shù)為1A,當(dāng)S1斷開后,5min內(nèi)電流通過L1、L2所做的功是多少?L1、L2的功率為多少?
解析:S1、S2閉合時(shí),L1短路,測(cè)L2電壓,也等于電源電壓,即U=6V,測(cè)的是L2的電流.由歐姆定律知:
當(dāng)S1斷開后,燈L1與L2串聯(lián),有:
R總=R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω
又由歐姆定律得
∴U1=I1R1=IR1=0.6A×4Ω=2.4V
由電功的公式W=UIt得:
W1=U1I1t1
6、=2.4V×0.6A×5×60s=432J
W2=U2I2t2=3.6V×0.6A×5×60s=648J
答案:L1、L2所做的電功分別為432J和648J,其電功率分別為1.44W和2.16W.
例3、燈泡L已上標(biāo)有“220V,100W”的字樣.
(1)“220V 100W”表示什么意思?
(2)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻是多少?
(3)燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過燈絲的電流是多少?
(4)燈泡L正常發(fā)光lmin通過燈絲的電荷量是多少?共有多少個(gè)自由電子通過燈絲?
解析:用電器的銘牌上標(biāo)有的電壓、電功率分別叫用電器的額定電壓和額定功率.它表示此用電器正常工作時(shí)的電壓和在正
7、常工作時(shí)的功率.用電器的實(shí)際功率決定于用電器工作時(shí)的實(shí)際電壓.
當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額 用電器正常工作
當(dāng)U實(shí)U額時(shí),P實(shí)>P額 用電器易燒壞,長(zhǎng)期這樣,會(huì)減小用電器的壽命
解答:(1)220V是燈泡L的額定電壓,100W是燈泡L的額定功率
?。?)由P=UI得
?。?)I=0.45A
(4)Q=It=0.45A×60s=27.3C=1.7×1030e
例4、如圖所示的電路中,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器R2的滑片在a、b之間滑動(dòng)的過程中,電壓表的最大示數(shù)為4V,電阻R1消耗的電功率變化范圍
8、是0.8W~7.2W.求滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí),電流表的示數(shù).
解析:圖中所示,R1與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻串聯(lián),變阻器連入電路的電阻增大時(shí),電路中的電流減小,R1兩端的分壓減小,R2兩端的分壓增大.R1的電功率也不斷地減小.設(shè)電源電壓為U.
答案:P位于b端時(shí),電流表的示數(shù)為0.4A
例5、如圖(甲)所示,是馮創(chuàng)同學(xué)測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)你畫出他所設(shè)計(jì)的電路圖,并根據(jù)電路圖連接好實(shí)物電路,說明:
?。?)閉合開關(guān)S時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放在變阻器的_________端(填a或b).
?。?)小燈泡的額定電壓為2.5V,電流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則
9、通過小燈泡的電流為_______A,此小燈泡的額定功率為_________W.
?。?)小燈泡的發(fā)光電阻為_________Ω.
解析:用伏安法測(cè)功率即用定義式P=UI測(cè)功率,用、分別組織小燈泡兩端的電壓,流過小燈泡的電流其電路圖如圖(丙)所示.其實(shí)物連接如圖(?。┧?。
(1)閉合開關(guān)S前,變阻器的滑片P應(yīng)位于b端.
?。?)如圖(乙)所示,小燈泡的額定電流為0.32A,其額定功率
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
?。?)燈的發(fā)光電阻
例6、某電能表表盤上標(biāo)有3000R/kWh,現(xiàn)用它來測(cè)量一電冰箱的功率,測(cè)得3min內(nèi)電能表的
10、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了15圈,則電冰箱的電功率為多少?
解析:3000R/kWh表示此電能的表盤每轉(zhuǎn)3000R時(shí),電路中用電器所做的功為1kWh,在轉(zhuǎn)15圈時(shí),消耗的電能W,則W=×1kWh,再由,可求得電冰箱的電功率.
即電冰箱的功率為100W.
例7、如圖所示的兩個(gè)電阻為R1和R2并聯(lián)接入電路中,測(cè)得的示數(shù)為1.5A,R1=5Ω,R2=10Ω,求5min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量是多少?
解析:如圖所示,電阻R1、R2并聯(lián),
∴有U1=U2
又U1=I1R1,U2=I2R2,
∴I1R1=I2R2,
即5I1=10I2,I1=2I2 ?、?
又I1+I(xiàn)2=1.5A ?、?
由①②解得I1=1A,I2=0.5A
又由焦耳定律Q=I2Rt得
Q2=I22R2t=0.52×10×5×60=750J
答案:5min內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量為750J.