浙江省中考科学物理部分复习专题11电能专题训练20170718334.wps
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1、电能专题检测卷 年 级: 辅导科目:科学 课时数:3 3 课 题 电能专题检测卷 教学目的 教学内容 电功和电热 【知识点梳理】 (一)、电能表和电功 1、如图中张明家的一只单项付费电能表,请说出下列主要技术参数的物理意义: (1)“220V”表示 ; ( 2)“ 10( 40) A”中 的 10A 表 示 ; “ 40A”表 示 ; (3)“3000imp/(KWh)表示 ;若单独使用某用电 12 月底数: 器消耗了 1.5 KWh的电能,指示灯闪烁 次;或指示灯 5min 内闪了 1 月底数: 60 次,用电器消耗了 KWh的电能,合 J。 (4)张明家 1 月份共用电 KWh. 2、电功
2、:电流做功的过程,实质上是将 能转化为 的过程,其国际单位是 ,还有 ,1 KWh J;(电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能) (二)、电功率 1、电功率是反映 的物理量。(电功率大表示电流做功快,电功率大电流做功不一定多,还要看时 间) 2、电功率的定义式: ,推导式有 , , 。其国际单位 是 ,还有常用单位有 、 。 3“、大多数电器的额定功率都是铭牌上有直接标明的,如某灯泡上标有 PZ220-40”字 样: (1)其中 220V 表示 ,40W表示 ,则该灯泡的电阻为 ,额定电流为 A。 (2)当灯泡两端的电压等于 220V 时,灯泡的实际功 1 率 40W,此时灯泡正常发光
3、;当灯泡两端电压高于 220V 时,其实际功率 40W,此时灯泡的亮度比正常发光 (亮/暗/亮度相同); (3)当该灯泡两端的电压等于 110V 时,灯泡的实际功率为 W,当该灯泡两端 电压等于 55V 时,灯泡的实际功率 W。 (4)该白炽灯正常发光 4min,消耗的电能是 J,1KWh 电能可以使其正常工作 h.(既要会 用 J 和 s 进行计算,也要会用 kw 和 h 进行计算) (6)张明家各种用电器允许同时使用的最大功率为 W。(知识一中的电能表) (三)、电热器 电流的热效应 1、电流的热效应:当电流通过导体 ,将 能直接转化为 能的现象称为电流的热效应。列举 三例应用电流热效应工
4、作的家用电器 、 、 ;(在额定功率相同的情况下,电热器产生的 热量最多,而非电热器除了转化电能转化内能,还要转化其形式的能,如电风扇将电能转化为机械能和内能) 2、电热的应用:用电流热效应制成的设备叫 ,还可以利用电热驱潮。(夏天,常时间不用时,要定时开机 潮) 3、电热的危害和预防:由于电流通过导体时会产生热量,很多用电器必须考虑散热,如 、 、 都有散热孔或散热片,甚至要装散热风扇。 4、电热的计算:(1)焦耳定律: ; (2)焦耳定定律的公式: ;当电流所做的功全部转化为内能时:QW 。(非纯电阻电路,如电动机:W Q) (四)、家庭电路和安全用电 1、家庭电路的组成: 、 、 、 、
5、 等。(各部分各司其职,注意顺 序不能颠倒) 2、家庭电路的连接方式:家庭电路中的各个用电器是 的,控制用电器的开关与用电器是 的。 3、家庭电路的连线方法和注意事项: (1)接线方法:左零右火中接地,开关接在火线上,螺口灯泡要注意,螺旋接在零线上。(左零右火中接地指的 是三孔插座,开关接在火线上是保证开关断开后灯座没电安全) (2)家庭电路电流过大的原因有 和 。 (3)熔断器的作用:当家庭电路中 过大时,熔断器能 起到保护电路的作用,当熔丝熔断时, (能/不能)用其它金属丝代替。(在选择熔丝时,熔丝的额定电流要略大于所有用电器全工作时的总电流,以保证电 路安全、稳定地使用) (4)测电笔的
6、作用是 ,其正确使用方法是:一定要接触 ,不能接触 ,若氖管发 2 光表明接触的是 。 4、安全用电:人体的安全电压是 ; (1)安全用电的原则;不弄湿用电器,不损坏绝缘层,不接触低压带电体,不靠近高压带电体。(低压带电体指 的正常的照明电路,介于 36V 至 220V 的电压,高压带电体几千伏以上的高压线、雷电等) (2)触电及触电的急救:发生触电事故或火灾进行救助之前要先 电源,再用干燥的木棍、竹杆将电线挑 开,绝对不能直接去拉触电的人。 (3)请你指出下列各题中的一些错误做法: (1) (2) (3) (4) (5) (1) ;(2) ; (3) ;(4) ; (5) ;(6) ; (6
7、) (7) (7) 。 【典例分析】 考点一:电能表 要点:1、电能表的作用 2、电能表的技术参数和示数说明 3、利用电能估测用电器功率 例 1 1、电能表接在电路中是为了测量( ) A、电流 B、电压 C、电功 D、电功率 分析:电能表是用来测量家庭电路所消耗的电能,即测量电功的仪表。 解答:C 例 2 2、芳芳家的电能表十二月初的示数如图甲,十二月底的示数为图乙,芳芳家十二月份共用电 KWh, 3 若当地的电费是每度电 0.5元,则芳芳家十二月的电费是 元。 分析:电能表每月的记录的用电度数,用本月的底数减去上个月的底数,注意示数的最后一位是小数位。 解答:100.5 50.25 例 3
8、3、如图是王军和晓红家的电能表,某天他们家都只开了一只 100W的照明灯, 而王军家电能表比晓红家转的要快,王军担心会不会多收电费? (1)王军家会多交电费吗?为什么? (2)王军家的电能表记录了王军家用电器 1h 消耗了 0.4KWh的电能,它表盘转 过多少转?1h 以前的电能表的示数为多少 KWh? 王军 晓红 (3)若晓红在家想测量电饭锅的耗电情况,她关闭了其它所有用电器,只让电 饭锅工作,她测得电能表在 5min内转动了 90 转,则她家电饭锅的电功率是多大? 分 析:电能表转动的快慢不仅取决于相同消耗电能的多少,还与电能表的型号关,王军家的电能消耗 1 度电要转过 3000 转,而同
9、样消耗 1 度电,晓红家只转过 1800转,所以王军家电费不会多收费;根据王军家电能表上的 3000rev/kwh 可知,0.4kwh3000rev/kwh=1200 转,第(3)问中测算电饭锅的电功率,先要根据 90 转和电能表上的 1800rev/kwh 算消耗的电能,然后利用电功率公式 P=W/t来计算功率。 解答:(1)不会 同样消耗 1 度电,王军家要转 3000转,而晓红家只转 1800 转,本身耗同样电的情况下,王军家 电能转的应快;(2)1200 331.2 (3)600W 考点二:探究电流做功的因素 要点:1、电流做功与哪些因素有关 2、 探究方法及设计思路 3、实验结论总结
10、 例 4 4、 利 用 如 图 A 所 示 的 电 路 (R甲 R乙 ),可 以 探 究 的 问 是 ; 实 验 中 应 注 意 观 察 A B 现 象 来 判 断 电 流 做 功 的 多 少 ; 根 据 现 象 得 出 的 结 论 是 。B 图呢? 分 析:由图 A 图可知两灯串联,在串联电流中,电流相等,通电时间相同,则不可能探究电功与电流与通时间的关系, 又因为 R甲R乙 故 甲灯的电压大于乙灯的电压,所以探究的是电流做功与电压的关系;电流做功的多少,无法直接测 量,但电流做功伴随能量转化,灯泡将电能转化为内能和光能,故亮的灯泡在同等时间内消耗的电能必定多。 解答:对于 A 而言:电流做
11、功与电压的关系 灯泡的亮度 对于 B 而言:电流做功与电流的关系 考点三:电功的计算 要点:1.电功的大小(含推导公式) 2.串、并联电路中的电功的特点 例 5 5、灯泡 L1和 L2 串联在电路中,L1 的电阻比 L2大,在相等的时间里,电流做功( ) 4 A、L1灯做的功多 B、L2做的功多 C、两灯一样多 D、无法确定 分析:串联电路的电流相等,又已知 L1的电阻大于 L2的电阻,可用电功的推导公式 W=I2Rt可知,电阻大电流做 的功多,故 L1做功多。如果并联则用 W=(U2/R)t比较方便,此时是电阻小的做功多,即 L2 做功多。 解答:A 例 6 6、一只电取暖器的电阻是 220
12、,把它接入电路中工作时,5min 耗电 66000J,求用电器两端的电压为多少? 当通过它的电流为 0.5A时,3min消耗的电能是多少 J? 分 析:计算电功 W=Uit都能计算,但有时还要结合欧姆定律计算较繁,对于不同的已知条件选择用确当的公式,可以 U 2 简化计算,电功的公式有W UIt 、W I 2 Rt 、W t 、W Pt 四个计算公式合理运用,本题中第一问已知 R 电阻、时间、电功,求电压用第 3 个公式直接算出电压,第二问,当电压、电流发生变化时,导体的电阻不发生变化, 又电流、时间、电阻是已知的求电功,用第 2 个公式方便,并且在以后的学习中第 2 个公式可用来分析串联电路
13、, 第 3 个公式适合用来分析并联电路。 解答:220V 9900J 例 7 7、“李家明和父母利用 元旦”假日期间 “,参加的是长江旅行社的 淅江杭州千岛湖两日游”,12 月 31日 下午 1700出门时看了一下家中的电能表示数,如图甲所示,1 月 2 日晚 19 2 1 00 回家后,电能表示数如图乙所示,全家感到很奇怪,出门时他们将所有用电 器都关闭了,包括冰箱的插头都拔了,为什么电能表还继续走,于是又认真检查 “了家中的情况,只发现电视机用的是遥控器关机的(俗称 软关机”),你算算 甲图 乙图 一算: (1)家明家的这台电视机时的电流是多少安培? (2)家明家这台电视的待机功率有多少瓦
14、? (3)如果按每天待机 20 小时,一年有浪费多少电费?(当地电费为 0.5元/度)。 (4)如何节约用电请你为广大市民献上一计。 分 析:由题意可知家明一家共出门 50小时,电能表走了 32.1kwh-31.6kwh=0.5kwh,合 1.8106J,照明电路的电 压为 220V,时间为 50h=1.8105s,利用公式 W=Uit,算得电流为 1/22A(单位统一使用国际单位);第(2)问用 P=W/t 算功率,可以用 J 和 s,也可以用 KWh和 h 计算均可;第(3)问用 W=Pt 千瓦和小时直接计算比较简便。 解答:(1)0.045A(1/22A) (2)10W (3)36.5元
15、 (4)关电视等用电器时少用遥控关机,要拔掉插头(或 按下开关),随手关灯等等 考点四:电功率 要点:1、电功率的意义 2、了解常见家用电器功率 3、电功率的简单计算 5 例 8 8、下列家用电器中,功率最接近 1KW的是( ) A、台灯 B、液晶电视 C、电饭锅 D、空调 分 析:平时同学对家用电器功率的观察较少,这类问题失分较高,我们可以将功率的大小进行简单的归类:少于 100W 的照明灯(台灯、日光灯)、电风扇、冰箱等;200W 左右的有视听设备电视(液晶要比等离子小点)、笔记本电脑等;400W 至 800W以电热器为主,如:电饭锅、微波炉等;大于 1000W 以空调为主,还可能有电磁炉
16、等。 解答:D 解答:(1)10W 5W 15W (2)22.5W 45W 67.5W 例 1010、如图所示的电路,电源由两节新的干电池串联组成,电阻 R=20,灯 L“标有 6V 3.6W”字样,闭合开关 S 后,串联电路中的电流为 A,R 上消耗的功率为 W, 灯 L 消耗的功率为 W,电路消耗的总功率为 W。(并联呢?) U W 2 分 析:电功率的计算公式有有 P UI 、 P I 2 R 、 P 、 P 四个公式,串 R t U 2 联时用 P I 2 R ,并联时用 P 算比较简便,一般情况下灯泡的电阻在计算时看成是定值电阻,由铭牌上的“6V R 3.6W”算出灯泡电阻 10,再
17、与 R 串联后总电阻为 30,又电源是两节新干电池构成,则电源电压为 3V,利用欧姆 定律算出串联电路中电流为 0.1A,然后再利用 P I 2 R 算出各自的功率。 解答:0.2W 0.1W 0.3W (结合并联的计算:串联电路和并联电路 P总=P1+P2) 考点五:用电器的额定功率 要点:1、额定功率的含义 2、额定功率和实际功率的区别 例 1111、“在学习了电功率以后,好奇的栋梁同学想知道灯泡的亮度是与额定功率有关还是与实际功率有关,将 6V 6W”的灯 L1“和 6V 3W”的灯 L2串联接在 6V 电源上,请你帮栋梁算一算:(1)串联后的 L1和 L2的实际功率分别为 多少?两灯中
18、哪一只更亮? (2)根据数据,你认为灯泡亮度是跟额定功率还是实际功率有关? 分 析:用电器铭牌标注的是额定电压和额定功率,其代表的是它正常工作时的电压和功率,如果实际电压小于额定电 压,它的实际功率也小于额定功率,但有一点是恒定不变的,就是其电阻,以后再遇到此类问题,先根据额定电压和 额定功率求出其电阻,再实际电压求其实际电流从而算出实际功率,其本全是这个思路。 6 解答:(1)0.67W 1.33W 额定功率小的 L2 更亮 (2)灯的亮度与实际功率有关 例 1212、小强同学设计了一种电热水壶,电路如图所示,S 是温控开关,R1为发热体,当开关 S 接到 a 点时,电 热水壶处于加热状态,
19、此时加热功率为 1000W,当水烧开时,开关 S 自动切换到 b,电热水壶处于保温状态,此时发 热体的电功率为 160W; (1)按题意将电路图连接完整; (2)请你算出 R1、R2的电阻值(不计温度对电阻值的影响) (3)再求出保温状态时,限温电阻 R2 的电功率是多大? (4)为了充分利用好电能,在不改变电路的情况下,请你对电路的设计提出合理化建议。 分 析:因为电源电压是恒定不变的,所以 S 接 a 是发热板加热,说明电路中电流大,S 接 b 时为发热板保温,说明 电流小,故 S 接 a 时只有发热板 R1在电路中,S 接 b 时发热板与 R2 串联,电路中的电流小,发热板的发热量少。第
20、 (2)问中计算注意的是 1000W 和 160W 都是发热板的功率,不是整个电路的功率;第(4)问考虑限温电阻的热量要 有效利用的问题. 解答:(1)图略 (2)48.4 72.6 (3)240 (4)将限温电阻做在发热板附近,使其放出的热量被有效吸收 例1313、某电吹风的简化电路图如图9所示,R1、R2是发热电阻丝,M 是电动机。开关S1闭合后,S2接1、2时,吹冷风, 通过电动机的电流为 0.1A;S2接 2、3时吹温风,R1的阻值为 110;S2接 3、4时吹热风,电吹风的总额定功率为 1100W。电源电压为220V。试求:(结果保留小数点后两位) (1)吹冷风时,电动机的功率是多少
21、? (2)吹温风时,通过R1的电流是多少? (3)吹热风时,R2的电阻是多少? 分析:解决多状态电路时,解题过程中先要交代电路的状态,如第(1)问吹冷风时,只能电动机接入电路,即开 关 S1闭合后,S2接 1、2 时,电路中 0.1A 的电流是电动机中的电流,电动机功率 PUI220V0.1A22W;第(2) 问中当吹温风时,R1和电动机并联,R1的电阻为 110,并联电路电压相等,即为电源电压 220V,运用欧姆定律可算 出电流;第(3)问先由吹热风的额定功率 1100W和额定电压 220V求出总电流为 5A,再用并联电路的电流知识算出 R2 中的电流为 2.9A,再次用欧姆定律算出电阻。
22、解答:(1)22W (2)2A (3)75.9 考点六:测定小灯泡的额定功率 要点:1、 实验原理 2、滑动变阻器作用 3、实验过程中的故障分析 4、实验数据的分析 7 例 1414、“”“某小组同学在 测定小灯泡功率 的实验中,待测小灯泡标有 3.8V”字样: ( 1) 实 验 中 电 源 至 少 用 节 干 电 池 串 联 起 来 使 用 , 实 验 器 材 中 的 滑 动 变 阻 器 的 作 用 是 。 (2)同学们将实验中的数据记录在下面表格中 电压 电流 功率 额定 次数 亮度 /V /A /W 功率 1 3.0 0.15 很暗 045 2 3.8 较亮 3 4.5 0.21 很亮
23、0.88 第二次实验时,电流表的示数如图所示,请将读数填入表格中对应位置,则小灯泡的额定功率是 W; (3)此时有同学提出实验用的表格设计的不合理,不合理之处在哪里: 答: ; (4)在作了修改以后,他以对表格中的数据加以分析,有了新的发现(写出两条) 1 ; 2 。 (5)有同学又用欧姆定律算出了每次实验时,灯泡的电阻分别为 15.8,19,21.4,你认为造成小灯泡电阻各不 相同,是实验误差造成的吗?(不是请说明理由) 答: (是/不是),理由 ; (6)当闭合开关时,若出现了以下不正常现象,请你分析其中原因 电路中出现的不正常现象 顺序 可能的原因 电灯的亮暗 电流表示数 电压表示数 8
24、 I/A U/V 甲 不亮 0.54 0 乙 不亮 0 4.5 丙 很亮 0.42 4.2 (7)上述实验时用的电源采用的是三节新干电池,实验中又出现电压表的 015 量程已损坏,其它器材完好,为了测定小灯泡的额定功率,请你重新设计一个电路画在 下面虚线框中,当电压表的示数为 V 时,小灯泡正常发光。 (8)实验中,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,灯泡的亮度不变,且小灯泡很 暗,可能的原因是 ;假如电路一连接好,灯泡就发出很非亮的光芒,造成这种现象的原因又是 。 分 析:测量小灯泡的电功率实验知识点多,要求高,但很多与前面的部分电学实验考查知识重复试,重点与难点集 中在额下功率概念的理解:是小
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