2019-2020年人教版物理第一轮复习：第八章 电功率.doc

2019-2020年人教版物理第一轮复习：第八章 电功率一、复习要点（一）、电能1、电能的单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：千瓦时（kwh），千瓦时也叫度，1度=1千瓦时=1 kwh=3.6106J2、电能表 作用：是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能的仪表。读数：电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。注意：最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表上几个参数的物理意义：“220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用。“5（10）A”是说这个电能表的标定电流为5A，在短时间应用时电流允许大些，但不能超过10A。“50Hz”是说这个电能表在50赫的交流电路中使用。“1500revs/kwh”是说接在这个电能表上的用电器，每消耗1Kwh的电能，电能表上的转盘转过1500转。（二）、电功率：1、定义：1秒钟所消耗的电能。2、物理意义：表示消耗电能的快慢。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。3、单位：国际单位瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。1kW=103W4、电功率的计算公式：P = 该公式适用于所有电路。使用该公式解题时，如果采用国际单位，电功W的单位用焦，时间t的单位用秒，电功率P的单位用瓦；如果采用常用单位，电功W的单位用千瓦时，时间t的单位用时，电功率P的单位用千瓦。 P = UI 该公式适用于所有电路。使用该公式解题时，电压U的单位用伏，电流I的单位用安，电功率P的单位用瓦。 P = I2R该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时，电流I的单位用安，电阻R的单位用欧，电功率P的单位用瓦。 P = 该公式只适用于纯电阻电路。使用该公式解题时，电压U的单位用安，电阻R的单位用欧，电功率P的单位用瓦。5、额定功率和实际功率： 额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率。当U实 =U额时，I实=I额，P实=P额 ，用电器正常工作（灯正常发光） 当U实U额 时，I实 U额 时，I实I额，P实 P额 ，长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)，,还可能烧坏用电器。（三）、电功率的测量1、测量小灯泡的电功率RVA R原理：P=UI 电路图：如右图所示。选择和连接实物时须注意： 电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表 并联在灯泡的两端,使电流从“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表 串联在电路里，使电流从“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。2、测量家用电器的电功率：器材：电能表、秒表 原理：P=方法：只让待测用电器工作，用秒表记下电能表转过N圈所用的时间t，根据电能表的参数先算出用电器在时间t内消耗的电能，再根据P=计算出功率。（四）、 电与热1、电流的热效应：电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应。2、焦耳定律、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 计算公式：Q=I2Rt 焦耳定律的计算公式适用于所有电路。使用该公式解题时，电流I的单位用安，电阻R的单位用欧，时间t的单位用时，热量Q的单位用焦。 3、电热的利用和防止利用电热的例子：所有电热器，如电饭锅、电熨斗、电烙铁等防止电热的例子：计算机内的散热风扇，电视机外壳的散热窗。（五）、电功率和安全用电1、家庭电路电流过大的原因：发生短路、用电器总功率过大。2、保险丝材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成保险原理：电流的热效应作用：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用 电路符号：连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。规格：越粗额定电流越大。家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝注意：不能用铁丝、铜丝、铝丝等代替保险丝。空气开关：作用相当于保险丝；是利用电流的磁效应工作的。（六）、生活用电常识1、 家庭电路（1）、家庭电路的组成部分：低压供电线(火线和零线)、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。（2）、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。（3）、家庭电路的各部分的作用：低压供电线：A、给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为 0V B、测电笔： 用途：用来辨别火线和零线使用方法：使用时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线（手指千万不能碰到笔尖）。如果氖管发光，表示接触的是火线；如果氖管不发光，表示接触的是零线。 电能表：A、用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。B、安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 总开关（空气开关）：A、作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。B、安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线保险丝：对电路起保护作用。 插座：A、作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。B、种类：二孔插座、三孔插座45C、安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：212131接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。漏电保护器如果站在地面上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”就会迅速切断电流，对人身起保护作用。用电器（电灯）、开关：A、白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。 B、灯泡的种类：螺丝口 卡口 。螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线。原因：防止维修触电C、开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。2、两种类型的触电 （1）、触电事故定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害 危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。 安全电压：不高于36V，家庭电路电压220V超出了安全电压。 （2）、家庭电路触电的两种形式 单线触电 双线触电家庭电路触电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。3、触电的急救 如果发生了触电，要立即切断电源，必要时对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救。二、重难点例题分析例1、一天晚上,小明家中的电灯突然熄灭,其他用电器也停止了工作.他检查电路发现保险丝并没有烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光,则电路故障可能是 A、进户零线断路 B、进户火线断路 C、某用电器的插座短路 D、某盏灯的灯丝断了 解析：通读本题，由保险丝并没烧断这一事实便可先排除插座短路这一原因。又由家庭电路用电器之间是并联的可知，某盏灯的灯丝断了不会引起小明家用电器全部停止工作，故C、D两项均可排除。由测电笔测试室内各处电路氖管均发光可知，进户火线不可能断路，所以故障原因只能是进户零线断路。故本题选A。 评注：本题考查的是家庭电路中断路故障分析。关键是要记住家庭电路的结构模式，抓住“保险丝未断”和“氖管都发光”这两个事实加以分析。家庭电路中的用电器与其他电路一样，只有在电路连通时才可能有电流通过。一般说来，在家庭电路中若单个用电器不工作，故障是出在此用电器所在的支路上，若用电器全部不工作,故障就出在干路中。例2、一只家用电能表标着3000r/kWh，这表示每消耗1 kWh的电能，电能表的转盘转3000转，现在室内只接一只灯泡，测出转盘3内转了15转，利用这些数据，算出灯泡在这段时间消耗的电能是 kwh = J，灯泡的功率是 W。解析：根据3000r/kWh的意义就可以求出转盘转15转灯泡消耗的电能，知道做功时间，由P=W/t就可以求出灯泡的功率。解答：灯泡消耗的电能：W= = 510-3kwh = 1.8104 J灯泡的功率:P= =100W例3、在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V” 字样。小红设计了实验电路图，如图8-1甲所示，并连接了部分实验电路，如图8-1乙所示。（1）请帮助小红完成实验电路的连接。（2）连接完实验电路后，小红闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压，请帮助小红分析电路出现故障的原因：_。（3）排除故障后，小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图8-1丙所示，读数为_A，则小灯泡的额定功率为_W。甲 乙 丙图8-1（4）假若电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成实验， 你认为如何操作_。解析：(1)先将滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，在将电压表与灯泡并联，电压表量程选15V。如图8-2所示 (2) 连接完实验电路后，小红闭合开关，发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压，故障的原因是灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触不良。 (3)根据电流表量程和指针位置，读出电流表示数为0.3A，根据P = UI计算出额定功率为 1.02W。 (4)根据串联电路的电压特点，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压是2.6V，因此将电压表与滑动变阻器并联，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.6V时，灯泡正常发光，所以只要将电压表改测滑动变阻器两端的电压就可以了。 解答： (1)如图8-2所示 图8-2(2)灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触不良 (3)0.3 ，1.02 (4)将电压表改测滑动变阻器两端的电压 例4、小明要用图8-3所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。甲乙铜丝镍铬合金丝煤油图8-4图8-3(1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整。(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此，在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例： 。(3)在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有 。(4)在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则 瓶内温度计的示数升高的多。解析：瓶内铜丝、镍铬合金丝的长度、粗细都相同，它的电阻不同，要探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系，就要保持电阻两端的电压相同，因此两瓶中的电阻丝应并联。电流产生热量的多少是通过观察温度计示数升高的多少来确定的。用“转换法”研究问题的例子很多，只要符合转换法即可。本题除转换法外，还应注意控制变量，两瓶内煤油的质量和通电时间应相同。由于长度、粗细都相同的铜丝和镍铬合金丝，铜丝的电阻小，根据Q=t可知，在电压和通电时间都相同的情况下，铜丝产生的热量多，所以甲瓶内温度计的示数升高的多。解答： 如图8-4所示。 温度计示数升高的多少（只答出温度计也可），研究声音是由振动产生的时，用乒乓球的振动显示音叉的振动。或研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散（或生活、自然中的热现象）推测分子的热运动；探究平面镜成像时，用相同的蜡烛找像的位置等。(3) 两瓶内煤油的质量 通电时间等。只要答出这两个量即可。 （4）甲例5、如图8-5所示电路中，小灯泡L标有“6 V 6 W”字样，R2=3，当S1、S2都闭合时，电流表示数为12 A，这时小灯泡L正常发光，求：(1)电源电压U；(2)电阻R1的阻值；(3)当S1、S2都断开时，小灯泡L消耗的功率 图8-5解：(1)当S1、S2都闭合时，R2短路，R1与L并联接入电源两端因为灯泡L正常发光，所以电源电压U=U额=6 V (2) 灯泡的额定电流： I额 1A R1中的电流：I1=I - I额=1.2A-1A=0.2A R1的值： R1= = = 30 (3)当Sl、S2都断开时，R2与L串联在此电路中 灯泡的电阻：RL= = 6 灯泡中的实际电流；I实= A 灯泡的实际功率： P实= I实2RL=（ A）2 6= 267 w 例6、(09年达州市)如图8-6甲所示是两电阻R1、R2各自的U-I图线。求：（1）电阻R1的阻值为多大？（2）如果把R1、R2两个电阻串联接成如图8-6乙所示的电路时，电流表的示数为0.1A。求：电阻R2的电功率。电阻R1、R2在1min内消耗的电能之和。 解：（1）在R1的U-I图线上取一点当U1=4V，I1=0.2A时得R1的值：图8-6R120（2）在R2的U-I图线上取一点当U2=5.0V，I2=0.5A时得R2的值：R210 R1、R2串联接入电路时电路中的电流：I=0.1A， R1、R2串联后的总电阻：R=R1+R2=20+10=30R1、R2消耗的总功率：P=I2R=（0.1A）230=0.3W通电时间：t=1min=60sR1、R2消耗的总电能：WPt0.3W60s18J 三、综合练习1、连接在各户总开关上的“漏电保护器”的主要作用是：当站在地上的人不小心接触到火线时，电流经过_流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”就会迅速_电流，对人身起到保护作用。2、一只灯泡上标有“ 220V 100w”字样，它的意思是_ 。在正常工作时通过灯丝的电流是_A，该灯泡的灯丝电阻是_.若将此灯接在110V的电路中，它的实际功率是_W.3、赵强同学家中有一个电热器，已知该电热器的电阻为100 ，当他将这个电热器接在家庭照明电路中，通电10 min产生的热量是_J.4、我国家庭电路的供电电压为 V，小孟同学家在用电一个月前后，电能表如图8-7所示，则这个月他家用电为 KWh，如小孟同学在接入某用电器时，保险丝立即熔断，则原因可能是该用电器 。 图8-7 图8-8 图8-95、如图8-8是一台电冰箱的铭牌。其中，“耗电量0.60kWh/24h”这个参数的含义是：该冰箱正常使用24h消耗的电能为 。 如果按照额定功率70W和工作24h计算，则消耗的电能是 kWh，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大，是由于冰箱具有 （填“不连续”或“连续”）工作的特点而造成的。6、如图8-9所示电路中，电源电压为3V，且保持不变。当闭合开关S，断开开关S1时，电流表的示数为0.1A，则电阻R2为_；当同时闭合开关S和S1时，电流表的示数为0.3A，则电阻R1消耗的电功率为_W。7、一天晚上,小明家中的电灯突然熄灭,其他用电器也停止了工作.他检查电路发现保险丝并没有烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光,则电路故障可能是 A、进户零线断路；B、进户火线断路；C、某用电器的插座短路；D、某盏灯的灯丝断了.8、关于电流做功过程中的能量转化，下列说法中正确的是A.电风扇主要把电能转化为机械能B.电炉主要把电能转化为机械能C.给蓄电池充电的过程中，化学能转化为电能D.在电流通过电动起重机的过程中，主要是机械能转化为电能9、一盏“220V，25W”的电灯甲和一盏“36V，25W”的电灯乙，当它们都正常发光时（ ）A甲灯亮 B乙灯亮 C两灯一样亮 D无法判断10有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2正常工作时的电阻为6，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是（ ）A12V，3W B12V，1.5W C9V，3W D9V，1.5W11、一个电炉，标有“220V 1000W”字样，要把它接在电压是110V的电源上使用，但实际功率要达到1000W，以下改进方法可行的是（ ）A将电炉丝截去一半后接在电源上B另取一段相同的电炉丝与之串联后接在电源上C另取一段相同的电炉丝与之并联后接在电源上D将电炉丝截成等长的两段，再并联起来后接在电源上12、一只标有“36V，40W”的电灯，接入电路中，通过的电流是1A，则该灯的实际功率是（ ）A40W B大于40W C小于40W D36W13、（09福建惠安）如图8-10所示的各情景中，符合安全用电原则的是( )图8-10电器失火时先切断电源 湿衣服晾在电线上 用湿布擦抹电器 用电器未加接地保护图8-1114、两个电热器的电阻之比是3：2，把它们串联在电路中使用，在相同时间内它们放出的热量之比是（ ）A3：2 B2：3 C9：4 D4：915、（09年贵阳市）如图8-11所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）DA12W B4W C8W D2W16、（09年江苏省）小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。（1）如图8-12甲所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确请你在应改动的导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。甲 乙图8-12（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数接下来应进行的操作是 。A更换小灯泡B检查电路是否断路C移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（3）实验过程中，当电压表示数为 V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 WALPRU17、（09年常德市）如图8-13所示，电源电压U=18V，当滑动变阻器的滑片P移至最左端时，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A； 当滑片P移至中点时，电流表的示数变为0.25A。求：（1）小灯泡的额定功率；（2）滑动变阻器的最大阻值。图8-1318、（湛江市xx年）电吹风是现代家庭的常用电器如图8-14甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图8-14乙所示：甲 乙 丙图8-14(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大?(小数点后保留两位)(2) 当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少?(3) 小明家的电能表如图8-14丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？（4）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少?19、在图8-15中，电源两极电压，灯丝电阻都保持不变，灯L标有“6V 3W”字样，当开关闭合，滑动变阻器的滑片从a点移动到b点时，电压表的示数从5V变为8V，且滑片位于a点时灯L消耗的功率与滑片位于b点时灯L消耗的功率之比是16:1。求：（1）灯L正常发光时，通过灯丝的电流；（2）灯丝的电阻；（3）灯L正常发光1min电流做的功；（4）滑片位于a点时，通过灯L的电流 图8-1520、如图8-16示，L是“12V 6W”的小灯泡，R1是定值电阻，R2是最大阻值为24的滑动变阻器，电源电压和灯泡的电阻不变。求：（1）灯泡的阻值。（2）闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，小灯泡恰好能正常发光，这时电流表示数为0.9A，求R1的阻值。（3）闭合开关S、断开S1时，小灯泡消耗的最小功率。图8-16电功率答案1、人体 切断 2、0.45A 484 25W 3、2.904105 4、 220 50.3 电功率过大 5、 0.6 KWh 1.68 不连续 （或间歇性、间断性） 6、0.6 0.9 1080 1.87、B 8、A 9、C，因为电灯的亮度取决于电灯实际消耗的电功率大小 10、D 11、D 12、C由电灯上标有“36V，40W”字样我们可以求出电灯的电阻，当通过灯泡的电流为1A时，灯泡的实际功率是P实=I2R（1A）232.4=32.4W，因为32.4W40W 13、A14 、A15、D16、(1)见右图 (2)C (3)2.5 0. 24 0.6 17、解：（1）滑片P滑到最左端， 灯L接在电源两端且正常发光U额=18V，I额=0.5AP额=U额I额=18V0.5A=9W (2) 滑片P滑到中点时，R中=R/2且R中与灯L串联 RL=U额/I额=18V/0.5A=36 U总=18V I总=0.25A R总=U总/I总=18V/0.25A=72 R总=RL+R/2 R=2(R总-RL)=2(72-36)=7218、解：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流： (2)闭合S1、S2时， 5min内R产生的热量： (1) 电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能： 电能表的转盘旋转的圈数： (4) 电热丝的电阻： 实际电压为198V时，电热丝R的实际功率：19、解：（1）灯L正常发光时，通过灯丝的电流： （1）灯泡的电阻：RL=（3）通电时间：t=1min=60s灯L正常发光1min电流做的功:W=Plt=3W60s=180w（4）设电源电压为U，则：P在a点时，电路中的电流：灯L消耗的功率为：P在a点时，电路中的电流：灯L消耗的功率为：PaPb=16:1=161由上式可得：U=9V滑片位于a点时，通过灯L的电流: =0.33A20、解：（1）由得：灯丝的电阻值： （2）当闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，变阻器接入电阻为0，R1与L并联且小灯泡恰能正常发光。 UU1U212V I1IIL0.9A0.5A0.4A （3）当闭合开关S，断开S1时，L与R2串联。要使小灯泡消耗的功率最小，电路中的电阻应最大，即变阻器滑片移至a端。 RLR224 灯泡消耗的最小功率：