浙江省中考科学物理部分复习专题11电能专题训练20170718334.doc
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1、电能专题检测卷年 级: 辅导科目:科学 课时数: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 ;12月底数:025931月底数:02716(3)“3000imp/(KWh)表示 ;若单独使用某用电器消耗了1.5 KWh的电能,指示灯闪烁 次;或指示灯5min内闪了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:电流做功的过程,实质上是将 能转化为 的过程,其国际单位
2、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,灯泡的实际功率 40W,此时灯泡正常发光;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/
3、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
4、,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: 、 、 、 、 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
5、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)测电笔的作用是 ,其正确使用方法是:一定要接触 ,不能接触 ,若氖管发光表明接触的是 。4、安全用电:人体的安全电压是 ; (1)安全用电的原则;不弄湿
6、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)(6)(7) (1) ;(2) ; (3) ;(4) ; (5) ;(6) ;(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、电能表接在电路中是为了测量( )A、电流 B、
7、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、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,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、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
8、能,它表盘转过多少转?1h以前的电能表的示数为多少KWh? (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
9、/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AB例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 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?王军 晓红分析: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
10、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、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( ) 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
11、=(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、一只电取暖器的电阻是220,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,可以简化计算,电功的公式有 、四个计算公式合理运用,本题中第一问已知电阻、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
12、联电路,第3个公式适合用来分析并联电路。解答:220V 9900J21甲图乙图 例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1900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?(3)如果按每天待机20小时,一年有浪费多少电费?
13、(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 (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
14、功率的意义 2、了解常见家用电器功率 3、电功率的简单计算例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,还可能有电磁炉等。解答:D 解答:(1)10W 5W 15W (2)22.5W 45W 67.5W例10、如图所示的电路,电源由两节新的干电池串联组成,电阻
15、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?)分析:电功率的计算公式有有 、四个公式,串联时用,并联时用算比较简便,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 3.6W”算出灯泡电阻10,再与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
16、、额定功率和实际功率的区别例11、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
17、全是这个思路。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12、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,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
18、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(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13、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
19、,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?(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5
20、A,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。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、实验数据的分析例14、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次数电压/V电流/A亮度功率/W额定功率13.00.15很暗04523.8较亮34.50.21很亮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
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