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第15講電功與電功率,1.(2018常德)如圖是現(xiàn)代家庭中的電子式電能表,它的示數(shù)為318.6kWh。,找問題知易,2.(2018福建)如圖所示是四種家用電器各自消耗1度電可持續(xù)正常工作的時(shí)間柱狀圖,其中額定功率最大的電器是電視機(jī),節(jié)能燈正常工作5小時(shí)消耗的電能是0.1kWh。,3.(2018黔南州)1840年,英國(guó)物理學(xué)家焦耳最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系。從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電熱器的電熱絲工作時(shí)是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,4.(2018德州)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向A端移動(dòng)時(shí),連入電路的電阻變大,連線不得交叉。,答案如圖所示,(2)小剛同學(xué)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為2.3(如圖乙所示),若他想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向B(選填“A”或“B”)端移動(dòng),圖丙的I-U圖像是小剛根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的,根據(jù)圖像可得小燈泡的額定功率為0.5W。(3)由實(shí)驗(yàn)中I-U圖像發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻是變化的,影響其變化的主要因素是溫度。(4)若把小燈泡換成一個(gè)定值電阻,還可探究B的關(guān)系。A.電流與電阻B.電流與電壓,體系構(gòu)建,夯基礎(chǔ)學(xué)易,,考點(diǎn)一電能電功「5年3考」,1.(2018德州)小剛早上8:00出門前查看了他家的電能表示數(shù)如圖甲所示,然后關(guān)閉家中其他用電器,只讓電冰箱工作。下午18:00回家后再次查看電能表,顯示的數(shù)字如圖乙所示。則小剛家的電冰箱在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為0.5kWh,電冰箱的實(shí)際電功率為50W。,2.(2018內(nèi)江)如圖所示是用來(lái)測(cè)量電能的儀表,這只電表此時(shí)的讀數(shù)是231.0kWh,當(dāng)電路中只有一個(gè)電飯煲接入電路,正常工作12min。發(fā)現(xiàn)此電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了500轉(zhuǎn)。則這個(gè)電飯煲的額定功率是1000W。,學(xué)法提點(diǎn)電能表是一個(gè)測(cè)量電能的儀表,涉及電能表的讀數(shù)、測(cè)量電能的大小以及間接測(cè)量用電器電功率的問題是近幾年中考熱點(diǎn)。常用的用電能表測(cè)量電能的方法有兩種:(1)電能表在一段時(shí)間前后示數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能,注意單位是kWh,最后一位是小數(shù);(2)利用電能表的參數(shù)計(jì)算電能。用N(電能表的參數(shù))表示接在該電能表上的用電器每消耗1kWh的電能轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù),用n表示只讓某一用電器工作一段時(shí)間對(duì)應(yīng)電能表的轉(zhuǎn)盤實(shí)際的轉(zhuǎn)數(shù),則這一用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能W=3.6106J。,考點(diǎn)二電功率「5年5考」,3.(2018呼和浩特)如圖是某種電加熱器的電路工作原理圖。有總控開關(guān)S1,溫控開關(guān)S2,兩個(gè)加熱電阻絲R1、R2(阻值不變)。該加熱器部分參數(shù)已知:額定電壓為220V,加熱功率為4840W,保溫功率為400W。求:(1)當(dāng)S1、S2都閉合,該加熱器處于加熱(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)時(shí),電路中的總電流;(2)傍晚用電高峰期,若實(shí)際電壓只有200V時(shí),加熱器保溫狀態(tài)下的實(shí)際功率。(保留整數(shù)),答案(1)22A(2)331W,4.(2018陜西)如圖1為一款陶瓷電煎藥壺,工作電路簡(jiǎn)化為圖2所示,它在工作時(shí),有高火加熱、文火萃取和小功率保溫三個(gè)過程。已知正常工作時(shí),高火加熱功率為500W,文火萃取功率為100W。若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg,且在額定電壓下煎藥時(shí),藥液的溫度與工作時(shí)間的關(guān)系圖像如圖3。,圖1,圖2,圖3(1)觀察圖像中高火加熱過程可知:電煎藥壺在前半段比后半段時(shí)間的加熱效率低。上述高火加熱過程中,1kg藥液所吸收的熱量是多少?[c藥液=4.2103J/,(kg℃)](2)分析電路可知:當(dāng)Sa接2,同時(shí)Sb斷開時(shí),電路處于文火萃取階段,電路中的電阻R2在工作。(3)已知電阻R2=484Ω,求R1的阻值是多少?電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦?,答案(1)3.36105J(3)121Ω80W,學(xué)法提點(diǎn)電學(xué)中用電器銘牌和多擋位問題是中考熱點(diǎn)。,1.根據(jù)用電器的銘牌提供信息,提取電學(xué)相關(guān)參數(shù),然后按題意進(jìn)行計(jì)算即可。燈泡上標(biāo)有“220V25W”的含義:220V表示該燈泡的額定電壓為220V,25W表示該燈泡的額定功率為25W。,2.根據(jù)額定功率求額定電流:由公式P=UI,得I額=,根據(jù)額定功率求電阻:由公式P=UI,I=,得P=,R=,或P=I2R,R=。,3.計(jì)算多擋位問題的理解(電路中總電壓不變)。解決擋位問題的關(guān)鍵是判斷電路電阻的大小。對(duì)于家庭電路在不同擋位時(shí)總電壓不變(220V),根據(jù)P=UI=知,電阻最小時(shí),總功率最大,用電器處于高溫?fù)?電阻最大時(shí),總功率最小,用電器處于低溫?fù)?。這類題分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種情況,下面對(duì)兩種情況分別進(jìn)行講解:串聯(lián)電路中(如圖),開關(guān)S2閉合,S1斷開,電路中兩個(gè)電阻串聯(lián),為低溫?fù)?開關(guān)S1、S2都閉合,電路中只有一個(gè)電阻R2,為高溫?fù)?。并?lián)電路中(如圖)開關(guān)S2閉合,S1斷開時(shí),電路中只有一個(gè)電阻R2,為保溫?fù)?開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電路中兩個(gè)電阻并聯(lián),為加熱擋。,考點(diǎn)三測(cè)量小燈泡的電功率「5年3考」,5.(2018濱州)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖甲所示器材測(cè)量小燈泡電功率,待測(cè)小燈泡L的額定電壓為3.8V,額定功率小于1W,電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”,圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)小組沒有連接完整的電路。,(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中把電路連接完整。,答案如圖所示,(2)正確連接完電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)明顯,仔細(xì)檢查,連接無(wú)誤,那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是B(選填“A”“B”“C”或“D”),A.電流表內(nèi)部斷路了B.燈泡的燈絲斷了C.燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路D.滑動(dòng)變阻器的電阻線斷了,(3)排除故障后,通過正確操作,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,其值為0.2A,小燈泡的額定功率為0.76W。(4)測(cè)出小燈泡的額定功率后,再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右(選填“左”或“右”)端滑動(dòng)。(5)測(cè)量小燈泡的電功率不需要(選填“需要”或“不需要”)多次測(cè)量求平,均值,原因是小燈泡在不同電壓下的功率不同。(6)圖丙是該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)測(cè)量小燈泡電功率的電路圖,測(cè)量后他們對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析,考慮電表本身對(duì)電路的影響,該電路主要是由于所測(cè)電流(選填“電壓”或“電流”)值偏大引起小燈泡電功率偏大的。,6.(2018南京)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中,科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)能反映水平風(fēng)力大小的裝置,如圖甲所示。電源電壓恒為16V,R0為定值電阻,L為額定電壓是2.5V的小燈泡,其I-U關(guān)系的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖乙所示,AB為長(zhǎng)14cm、阻值60Ω粗細(xì)均勻的電阻絲(電阻絲的阻值與長(zhǎng)度成正比),OP為質(zhì)量、電阻均不計(jì)的金屬細(xì)桿,下端連接一個(gè)重2N的圓球P。閉合開關(guān)S,無(wú)風(fēng)時(shí),OP下垂并與A端接觸,此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A;有風(fēng)時(shí),OP繞懸掛點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),風(fēng)對(duì)球的作用力F方向始終水平向右。已知OA為10cm,OP始終與AB接觸良好且無(wú)摩擦。求:(1)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),燈泡的電阻為5Ω。(2)無(wú)風(fēng)時(shí)R0消耗的電功率。,(3)為保護(hù)電路,允許風(fēng)對(duì)球施加的最大作用力。,答案(2)0.6W(3)1.4N,學(xué)法提點(diǎn)測(cè)量電功率:,1.伏安法測(cè)燈泡的額定功率:①原理:P=UI;②測(cè)量器材:電流表和電壓表。,2.測(cè)量家用電器的實(shí)際功率:①原理:P=;②測(cè)量器材:電能表和秒表。,考點(diǎn)四焦耳定律「5年3考」,7.(2018無(wú)錫)用如圖的裝置“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”,電阻絲R1和R2分別密封在兩只完全相同的燒瓶中,且R1Q=I2Rt,所以當(dāng)電流通過有些用電器時(shí),其產(chǎn)生的熱量是不能用Q=UIt來(lái)計(jì)算的(合理均可)。,2.小明利用如圖所示的裝置,探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系。在兩個(gè)相同的燒瓶中盛著質(zhì)量和溫度都相同的煤油,煤油中都浸泡著一段金屬絲,甲燒瓶中的金屬絲是銅絲,電阻比較小,乙燒瓶中的電阻絲是鎳鉻合金絲,電阻比較大。,(1)通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)大,這表明:在電流、通電時(shí)間一定時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。(2)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,是通過U形管兩側(cè)液面的高度差的大小體現(xiàn)出來(lái),這種方法在研究許多物理問題時(shí)都用到,下列幾個(gè)研究實(shí)例中也是采用相同研究方法的有C。A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B.真空不能傳聲C.用鐵屑顯示磁體周圍磁場(chǎng)分布D.研究光的傳播時(shí),引入“光線”,(3)小明想把該裝置改成探究物質(zhì)吸熱能力的實(shí)驗(yàn)裝置,則他將甲燒瓶中的煤油換成質(zhì)量相同的水、銅絲換成與乙燒瓶中鎳鉻合金絲的電阻相等的鎳鉻合金絲,并將兩個(gè)燒瓶中的金屬絲做了絕緣處理,加熱一段時(shí)間后小明發(fā)現(xiàn)燒瓶乙(選填“甲”或“乙”)中溫度升高的快。[煤油的比熱容為2.1103J/(kg℃)],實(shí)驗(yàn)三讀家用電能表,通過電能表計(jì)算電費(fèi),例3小明家中的電能表5月初的示數(shù)如圖所示,5月份交了48.4元的電費(fèi),若每度電的價(jià)格是0.8元,則小明家5月底電能表的示數(shù)應(yīng)為00790,根據(jù)電能表的銘牌,你還能讀到哪些信息?請(qǐng)寫出其中的兩條:(1)電能表的標(biāo)定電流為10A;(2)每消耗1kWh電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000r。,閱讀觀察類,小制作類,實(shí)驗(yàn)四“電池+口香糖錫紙=取火工具”,例4央視《是真的嗎?》節(jié)目中主持人做了“電池+口香糖錫紙=取火工具”的實(shí)驗(yàn):如圖所示,取口香糖錫紙,剪成條狀,將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極,另一端接在電池的負(fù)極,很快發(fā)現(xiàn)紙條中間開始冒煙起火。你也自己動(dòng)手做一做,并請(qǐng)從物理學(xué)的角度解釋其原因。,答案因?yàn)殄a屬于金屬,因此具有導(dǎo)電性,將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極,另一端接在電池的負(fù)極,形成了電源短路,電路中的電流較大,由Q=I2Rt可知,電路中迅速產(chǎn)生大量熱量使溫度達(dá)到錫紙的著火點(diǎn)而使之燃燒。,