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第一部分系统复习,成绩基石,第十七讲电功率,要点电能和电功,例1关于电功,下列说法不正确的是()A电功是表示电流做功多少的物理量B电流做功越多,消耗的电能就越多C用电能表可以直接测量电流做功的多少D电流越大,电流做功一定越多,点拨电流通过导体时做功,电流做功多少用电功表示;电流做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多;电能表是用来测量电流做功多少的仪器;由WUIt可知,在电压和通电时间相同时,电流越大,电流做功越多,D,例2小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1A,则它正常工作10h所消耗的电能是()A2200JB1.32105JC7.92105JD7.92106J,点拨已知家庭电路电压为220V,电冰箱正常工作时电流大约是1A,可求得消耗的电能WUIt220V1A36000s7.92106J.,变式训练小明家电能表本月初的示数为,本月底的示数如图所示,小明家本月消耗的电能为_kWh.如果按0.5元/(kWh)的电价计费,本月应付电费_元该电能表的参数表明,小明家能同时使用的用电器总功率不得超过_W.,D,130,65,2200,要点电功率,例1不定项如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,下列说法中正确的是(),A电源电压为6VBR220时,电压表示数为4VC该电路的最大功率为3.6WDP在b端时,电阻R1的功率为0.1W,点拨由图甲所示电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压;由电路可知,滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙可知,电源电压U6V;R220时,电压表示数为2V,电路电流=,定值电阻R1当滑片在a端时电路功率最大,最大功率P;P在b端时,电路电流I0.1A,此时电阻R1的功率P1I2R1(0.1A)2100.1W.,ACD,例2在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V.,(1)小明在连接实验电路时还有导线未接上,如图甲所示,请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉)(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到_(填“A”或“B”)端(3)实验时,要使小灯泡正常发光,应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为_V,此时电流表的示数如图乙所示,其示数为_A,那么小灯泡的额定功率是_W.,点拨(1)灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表要选择015V量程并与灯泡并联;(2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻应该最大,滑片应位于A端;(3)要使灯泡正常发光,必须调节滑动变阻器,使电压表的示数为3.8V;电流表的示数I0.7A;灯泡的额定功率P额U额I额3.8V0.7A2.66W.,A,3.8,0.7,2.66,要点焦耳定律,例用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,(1)实验中通过观察_来比较电流产生的热量的多少(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,甲、乙两瓶中要装入_、_的同种液体(3)为达到实验目的,选用的两种电阻丝的阻值不能_(4)实验结论:_(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时,导体产生的热量与_的关系,点拨(1)实验中用到转换法,即电流通过导体产生的热量通过温度计示数的变化来显示(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,要控制甲、乙两烧瓶中液体的种类、质量和初始温度相同,比较升高的温度就可判断出电流产生的热量的多少(3)研究电流产生的热量跟电阻的关系,电阻是变量,应选阻值不同的电阻(4)结论:在电流、通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多(5)此装置还可研究导体产生的热量与电流的关系,两支温度计示数的变化,质量相同,初温相同,相同,在电流、通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多,电流,本讲实验考点:测量小灯泡电功率(要求能够熟练操作、掌握整个实验过程,包括装置图、实验方法、器材、电路连接、步骤、数据表格、结论以及易错点等问题),实验探究探究伏安法测量小灯泡的电功率,UI,阻值最大,电压,4,灯的亮度,实际,4,2,实际功率,断路,12016青岛,8,2分通过一根电阻丝的电流为2A,通电1min产生了2.64104J的热量,它的电阻是()A66B6600C110D220,22015青岛,7,2分某电视机的额定功率是200W,1kWh的电能可以使它正常工作()A0.005hB0.2hC5hD200h,C,C,32014青岛,8,2分甲、乙两个电热器的电阻之比为54,通过的电流之比为21,通电时间之比为12,则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为()A52B54C25D101,42013青岛,7,2分甲、乙两用电器电功率之比为12,通电时间之比为34,则消耗电能之比为()A12B38C34D23,52018青岛,专题三19(3),2分某电视机的额定功率是110W,则它正常工作时,电流是_;1kWh的电能可供它正常工作的时间是_(至少保留一位小数),62012青岛,专题二5(3),5分探究电流的热效应:,0.5A,9.1h,A,B,小于,电流,多,内(热),缺点利用,7.2017青岛,专题三6(1),2分电炉子工作时,通过导线和电炉丝的电流相等,电炉丝电阻比导线电阻_,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线_,所以电炉丝热得发红而导线不太热,82016青岛,专题三6(3),2分标有“220V800W”的电热器,正常工作时的电流为_,正常工作1.25h消耗的电能为_,92013青岛,专题三6(1),2分白炽灯是将_能转化为内能的装置工作时,通过导线和灯丝的电流相等,灯丝的电阻比导线大,根据_可知,相同时间内灯丝产生的热量比导线多,所以灯泡烫手而导线不热,102013青岛,专题三6(3),3分在如图电路中,电流表示数为0.5A,电流表示数为0.3A,此时R1消耗的功率为1.2W,则R1_,R2_.请你写出求解R2的思路,30,20,大,多,3.64A,1kWh,电,焦耳定律(或QI2Rt),112018青岛,专题五22,6分如图甲所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L的IU图象如图乙所示电阻R1为30,滑动变阻器R2的额定电流为1A,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V.请画出该题的各个等效电路图,(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,L正常发光,此时通过R1的电流是多少?(2)只闭合开关S3,移动滑片P,当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的时,电流表的示数为0.2A,滑动变阻器的最大阻值是多少?(3)在保证各元件安全的条件下,电路消耗的最大功率和最小功率各是多少?,解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,变阻器短路,等效电路图如图1所示,,L正常发光,灯的实际电压为6V,根据并联电路电压的规律,电源电压即R1的电压为6V,由欧姆定律,此时通过R1的电流I1,(2)由图乙知,灯的电压为6V时,灯的额定电流为0.25A,由欧姆定律,故灯正常发光的电阻只闭合开关S3,灯与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,如图2所示移动滑片P,当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的时,电流表的示数为0.2A,灯的电压为4V,由欧姆定律此时灯的电阻为20.电路的总电阻R根据电阻的串联,RRLR滑,滑动变阻器的最大阻值R滑4(RRL)4(3020)40,(3)根据,当电路的总电阻最小时,总功率最大,根据串联电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,故只有当开关S1、S2、S3都闭合时,如图1所示,灯与R1并联时,总电阻最小,R并电路的最大功率P大当电压表示数达到最大值3V时,R2阻值达到最大,故S1闭合,S2、S3断开时,如图3所示,R1与R2串联时,此时电路中电流最小,I最小所以P最小UI最小6V0.1A0.6W,122017青岛,专题五10,5分在如图所示电路中,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V,电阻R2的阻值为20,灯泡R1的阻值和同一电源的电压均保持不变请画出该题的各个等效电路图(1)只闭合开关S2、S3时,电流表示数为0.2A,求电源电压是多少?(2)只闭合开关S1、S2、S3时,R1正常发光,电路总功率为2.4W,求R1的阻值是多少?(3)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片调至最右端,R3两端的电压为U3;再将电源更换,保持滑片位置不变,R3两端的电压变为U3,电流表示数为0.15A.已知U3U323.求更换电源后,只闭合开关S1、S4时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,R3的阻值变化范围是多少?,解:(1)只闭合开关S2、S3时,等效电路图如图所示,,(3)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片调至最右端,等效电路图如图1所示,再将电源更换,保持滑片位置不变,等效电路图如图2所示,,(2)只闭合开关S1、S2、S3时,等效电路图如图所示,由PUI可得,电路的总电阻R因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R3的最大阻值R3R总R1401030图2中,电源电压UI2(R1R3)0.15A(1030)6V,更换电源后,只闭合开关S1、S4时,等效电路图如图3所示,因为电压表量程为03V,当电压表的示数U13V时,R3接入电路中的电阻最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R3两端的电压U3UU16V3V3V因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流I=解得R3小10当滑动变阻器R3的滑片调至最右端,R3的阻值最大,此时R330此时电路中的总电流I总此时R1两端的电压U1I总R10.15A101.5V电流表与电压表均符合规定量程综上所述,R3的阻值变化范围是1030.,132016青岛,专题五10,6分如图甲所示电路,电源电压保持不变小灯泡L标有“4V1.6W”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为20,定值电阻R220,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V.请画出该题的各个等效电路图求:,(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少?(2)只闭合开关S、S2和S3,移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时,R2消耗的电功率为1.25W.此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少?(3)只闭合开关S和S1,移动滑动变阻器R1的滑片P,小灯泡L的IU图象如图乙所示在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?,解:(1)小灯泡正常工作时的电阻R,(2)只闭合开关S、S2和S3,等效电路图如图所示R2消耗的功率P2I22R2I22201.25W解得通过R2的电流I20.25A已知干路电流I0.5A则通过滑动变阻器R1的电流I1II20.5A0.25A0.25A由并联电路中,(3)只闭合开关S和S1,等效电路图如图所示由乙图图象可知,小灯泡两端电压为24V(两个极值电压对应的电阻分别为8和10),电源电压UU1R1I1200.25A5V则U1maxUULmin5V2V3VU1minUULmax5V4V1V,142013青岛,专题五10,4分在如图所示的电路中,电源电压和各灯泡的阻值均保持不变电流表的量程为03A,灯泡L1的电阻R110.请画出该题的各个等效电路图,(1)只闭合开关S1、S4时,电流表的示数为1A.当将滑动变阻器滑片拨至中点处,再将S2闭合时,电流表的示数为1.5A,则在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少?(2)只闭合S3时,电路消耗的最大功率为P1;只闭合S4、S5时,电路消耗的最小功率为P2;只闭合S2、S3、S5时,电路消耗的最小功率为P3.已知P1P2P3423530,则R2、R3的阻值各为多少?,解:(1)只闭合开关S1、S4时,等效电路图如图1所示,电源电压UU1I1R11A1010V将滑动变阻器滑片拨至中点处,只闭合开关S1、S2、S4时,等效电路图如图2所示,通过滑动变阻器的电流I4II11.5A1A0.5A此时滑动变阻器接入电路的阻值滑动变阻器的最大阻值R440当滑片P在最右端时,R4消耗的功率最小,最小功率P4最小当电流表示数为3A时,通过R4的电流最大,最大电流I4IAI13A1A2AR4消耗的最大功率P4最大UI410V2A20W则P4最大P4最小20W2.5W81,(2),
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