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第3章能量的转化与守恒,第6节电能,常考透视,第3章能量的转化与守恒,挑战自我,第6节电能,常考透视,常考1知道电能表是测电能的仪器及其读数方法，理解电功和电功率的概念并掌握其基本计算，知道用电器额定功率的含义。,第6节电能,【考试热度】,例1随着电子技术的发展，电子式电能表已开始走进千家万户，如图3-6-7甲所示为某电子式电能表的表盘（局部）。,第6节电能,（1）表盘上标有的“220V”表示：_;“10A”的物理意义是：_。,该电能表应该接在220V的电路上使用,该电能表的额定电流为10A,例1随着电子技术的发展，电子式电能表已开始走进千家万户，如图3-6-7甲所示为某电子式电能表的表盘（局部）。,第6节电能,（2）此电能表所在的电路最多可以接入“220V60W”的电灯_盏。,36,解析（2）该电能表所在电路允许使用的用电器最大电功率：P1=U1I1=220V10A=2200W。每盏电灯的额定功率P0=60W，则允许同时工作的电灯数为n=P1/P0=2200W/60W=36盏。,例1随着电子技术的发展，电子式电能表已开始走进千家万户，如图3-6-7甲所示为某电子式电能表的表盘（局部）。,第6节电能,（3）表盘上“imp/（kWh）”是电子式电能表的一个重要参数“脉冲输出”的单位，其数值表示用电器每消耗1kWh的电能，表盘上耗电指示灯闪烁的次数。若某用电器单独接在该电能表上，用电器正常工作5min，指示灯闪烁了160次，则5min内该用电器消耗的电能为J，该用电器的实际功率为W。,1.8105,600,例1随着电子技术的发展，电子式电能表已开始走进千家万户，如图3-6-7甲所示为某电子式电能表的表盘（局部）。,第6节电能,解析（3）指示灯闪烁160次，用电器消耗的电能为W2=160/3200kWh=0.05kWh=1.8105J，则用电器的电功率：P2=W2/t1=1.8105J/300s=600W。,第6节电能,（4）小明有一个更换下来的感应式电能表，表盘如图乙所示。若接入电路中的用电器功率为500W，小丽打算让用电器连续工作5h。通过计算可知，5h后电能表的示数应为_。而小明认为小丽用的时间太长，于是他用3min测出表盘转过80转。请你根据以上信息判断，该电能表的表盘转速（填“偏大”“偏小”或“准确”）。,07627,偏大,例1随着电子技术的发展，电子式电能表已开始走进千家万户，如图3-6-7甲所示为某电子式电能表的表盘（局部）。,第6节电能,解析（4）根据电功率的定义得W3=P3t2=0.5kW5h=2.5kWh，原来的读数是760.2kWh，因此5h后电能表示数应为760.2kWh+2.5kWh=762.7kWh。检查电表是否准确，主要是观察每消耗1kWh电能转盘所转动的转数是否与所标值相符合。把500W的用电器接入电路，3min该用电器消耗的电能为W4=P4t3=0.5kW0.05h=0.025kWh，电能表的表盘应该转动的转数为N=0.025kWh3000r/（kWh）=75r，说明乙电能表的表盘转速偏大。,第6节电能,方法透视计算家庭电路中允许接入电灯的盏数时，必须采用去尾法，切不可四舍五入。利用电能表测算电能要理解电能表计数器上的示数实际是通过表盘转动的转数来确定的。,【试题链接】小试身手2、4,第6节能量的转化与守恒,常考2知道电热器的工作原理及电热的影响因素，理解焦耳定律并能进行简单计算。,【考试热度】,例2如图3-6-8甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热量均能被水吸收，保温状态下，水温保持在80以上。回答下列问题：水的比热容c=4.2103J/(kg),第6节电能,（1）保温状态下，开关S0、S分别处于什么状态？,【答案】（1）S0断开，S闭合,解析（1）S0断开，S闭合时，R0与R串联，总电阻较大，根据公式P=U2/R可知，电路总功率较小，电水壶处于保温状态。,第6节电能,例2如图3-6-8甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热量均能被水吸收，保温状态下，水温保持在80以上。回答下列问题：水的比热容c=4.2103J/(kg),（2）求电阻R0和R的阻值。,【答案】（2）R0=1166R=44,第6节电能,解析（2）S、S0均闭合，电水壶处于加热状态，电路中只有R工作，所以R的阻值为R=U2/P加热=(220V)2/1100W=44；电水壶处于保温状态时，R和R0串联，R串=U2/P保温=(220V)2/40W=1210，所以，R0=R串-R=1210-44=1166。,第6节电能,例2如图3-6-8甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热量均能被水吸收，保温状态下，水温保持在80以上。回答下列问题：水的比热容c=4.2103J/(kg),（3）该电水壶在加热状态下工作3min可以产生多少热量？,【答案】（3）1.98105J,解析（3）加热状态下，电水壶工作3min产生的热量为Q=W=P加热t=1100W360s=1.98105J。,第6节电能,例2如图3-6-8甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热量均能被水吸收，保温状态下，水温保持在80以上。回答下列问题：水的比热容c=4.2103J/(kg),（4）80的一杯水放在桌上自然冷却，每隔5min记录一次水温，得出如图丙所示的图线。从图中可以得出什么降温规律？,【答案】（4）水的温度下降得越来越慢,第6节电能,例2如图3-6-8甲、乙所示为某型号电水壶的电路示意图及铭牌，R与R0产生的热量均能被水吸收，保温状态下，水温保持在80以上。回答下列问题：水的比热容c=4.2103J/(kg),（5）一满壶80的水自然冷却到室温，水释放的热量为多少？,【答案】（5）1.26105J,解析（5）由Q放=cm水t和=m/V可得：Q放=cV（t0-t）=4.2103J/（kg）1.0103kg/m30.510-3m3（80-20）=1.26105J。,第6节电能,方法透视（1）电热器的高低挡指的是“功率”不同。电源电压不变，高挡时功率大，电阻小，为单个电阻或两个电阻并联接入电路；而低挡时功率小，电阻大，为两个电阻串联或单个电阻连入电路。（2）在纯电阻电路中，W=Q。,【试题链接】创新培优5、6、7,挑战自我,第6节能量的转化与守恒,小试身手,1.下列用电器中，工作时将电能转化为机械能的是（）A.电烙铁B.电风扇C.电熨斗D.电水壶,B,第6节电能,2.如图3-6-9所示电能表的示数为度；在某段时间内转盘转过1000转，表示此段时间内接在该电能表上的用电器消耗了kWh电能。,1931.6,0.4,第6节电能,3.充电宝具有充电和供电功能，其内部单节锂电芯的输出电压为35V，如果电芯串联，则输出电压成倍增加；如果电芯并联，则输出电压不变。（1）在保障输出电压为35V不变时，为了增加充电宝储电量，通常将多节锂电芯连接在一起，则其连接方式是（填“串联”或“并联”）。,并联,解析(1)由于充电宝的输出电压保持相对固定，所以要想增大储电量，应将多节锂电芯并联。,第6节电能,3.充电宝具有充电和供电功能，其内部单节锂电芯的输出电压为35V，如果电芯串联，则输出电压成倍增加；如果电芯并联，则输出电压不变。,（2）手机电池标称容量为“2000mAh”，与手机相匹配的充电宝标称容量为“10000mAh”，用充电宝给耗尽电的该手机充满电，理论上能充电次；实际使用时能充满的次数要小于理论的次数，请写出造成充电宝输出能量损失的一个因素：。,5,充电时电池发热要消耗能量,解析(2)理论上充电宝可充电的次数：n=5次；实际使用时能充满的次数要小于理论的次数，这主要是因为充电时电池发热要消耗能量。,第6节电能,4.某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，他按图3-6-10甲所示的电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数如下表所示。请回答下列问题：,（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。,第6节电能,4.某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，他按图3-6-10甲所示的电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数如下表所示。请回答下列问题：,（2）分析表中实验数据，可知小灯泡L的额定功率为W。,0.5,第6节电能,4.某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，他按图3-6-10甲所示的电路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数如下表所示。请回答下列问题：,（3）小施同学分析表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？，请说明理由：。,不对,灯泡的灯丝电阻随温度的改变而改变，因为阻值变化不一，所以不能求平均值,第6节电能,创新培优,5.某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图3-6-11所示，当开关S置于“1”挡时，电饭锅处于（填“加热”或“保温”）状态；若电饭锅保温与加热时产生的热量之比为150，则电阻R0和R1的比值为。,保温,149,第6节电能,6.如图3-6-12所示，电动机M的线圈电阻为0.5，当S断开时，电流表读数为1A，当S闭合时，电流表读数为3A。问：（1）电阻R的阻值为多大？（2）电动机的机械功率为多大？（3）电动机工作2min，电动机线圈产生了多少热量？,10,18W,240J,第6节电能,7.小晨以某种PTC电阻作为发热部件，制作了一个恒温孵化箱。图3-6-13甲是恒温孵化箱的电路图，R1、R2是两个相同的PTC电阻，电源电压为220V。图乙为单个PTC电阻与温度变化的关系图。,（1）当温度为40时，电路中的电流为多少安？,【答案】(1)由图乙可知，当温度为40时，电阻R1R2500，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I0.22A。,第6节电能,7.小晨以某种PTC电阻作为发热部件，制作了一个恒温孵化箱。图3-6-13甲是恒温孵化箱的电路图，R1、R2是两个相同的PTC电阻，电源电压为220V。图乙为单个PTC电阻与温度变化的关系图。,（2）恒温孵化箱的最大发热功率是多少瓦？,【答案】(2)由图乙可知，电阻R1、R2的最小阻值均为100，则恒温孵化箱的最大发热功率：P大242W。,第6节电能,7.小晨以某种PTC电阻作为发热部件，制作了一个恒温孵化箱。图3-6-13甲是恒温孵化箱的电路图，R1、R2是两个相同的PTC电阻，电源电压为220V。图乙为单个PTC电阻与温度变化的关系图。,（3）当温度保持40不变时，恒温孵化箱的产热和散热达到了关系。如果仅从产热方面分析，当温度超过40时，恒温孵化箱是怎样自动实现温度下降的？,平衡,解析由图乙可知，温度超过40时，两电阻阻值变大，由PU2/R可知，电路的总功率变小，产热减少，从而自动实现温度下降。,
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