物理第十三章《電功、電功率》教案(北師大版九年級(jí))(1)初中物理試卷試題總結(jié)匯總
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1、 北師大版 物理 第 13 章:電功、電功率 知識(shí)要點(diǎn): 1. 電功( W) ( 1)電功概念,電路中電流做的功; ( 2)電功和電能; ( 3)電功的計(jì)算和單位 電功公式: W UIt 電功的單位: 國(guó): 1 焦耳( J)= 1 伏·安·秒( VAS ) 常: 1 千瓦時(shí)( kWh ) 換算關(guān)系: 1 千瓦時(shí)( kWh )= 36. 106 焦( J) ( 4)電功的測(cè)量 ––––電能表 2. 電功率( P)表示電流做功快慢的物理量 ( 1)定義:電流在單位時(shí)間里電流做的功
2、 P W 定義式: t 測(cè)量式: P UI 電功率的單位: 國(guó): 1 瓦( W )= 1 焦 /秒( J/s) 常:千瓦( kW ),毫瓦( mw ) ( 2)額定功率和實(shí)際功率 用電器正常工作的電壓叫額定電壓,在額定電壓下工作的電功率叫額定功率 ( 3)測(cè)定小燈泡的電功率 實(shí)驗(yàn)原理: PL U L I 實(shí)驗(yàn)電路: V A 【典型例題】 例 1. 如圖所示, U =6 伏, R1 6 歐, R2 18 歐,求
3、5 分鐘內(nèi)電流通過它們做了多 少電功?總電功多大? 分析與解: 方法 1:按下列步驟計(jì)算 I 1 U 6 伏 R1 1安 ①對(duì) R1 運(yùn)用的歐姆定律 6歐 ②對(duì) R2 運(yùn)用歐姆定律 U 6伏 1 安 I 2 3 R2 18歐 ③電流通過 R1 和 R2 做的功 W1 UI 1t 6伏 1安 300秒 1800焦 W2 UI 2
4、t 6伏 1 300秒 600焦 安 3 ④電流做的總電功 W W1 W2 1800焦 600焦 2400焦 方法 2: ①求出并聯(lián)電路的總電阻 1 1 1 1 1 歐 2 R R1 R2 6 歐 歐 18 9 R 4.5歐 ②對(duì)總電路運(yùn)用歐姆定律 U 6伏 4 安 I R 4.5歐 3 ③電
5、流做的總電功 W U I t 6伏 4 安 300秒 2400 焦 3 例 2. 一個(gè)電熱器接在 220 伏電路上,工作 1 分鐘,電流做功 3000 焦,若將它接到 110 伏的電路上(設(shè)電熱器電阻不變) ,工作 4 分鐘,則有 _________焦的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 分析與解: 本題考查電流做功的實(shí)質(zhì)及電阻不變時(shí)電功與電壓、通電時(shí)間的關(guān)系 I U 由 W R 可推導(dǎo)出以下公式:
6、 UIt 和 W U 2 t I 2 Rt R 請(qǐng)?zhí)貏e注意: 只有當(dāng)電能僅僅轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)上式才成立, 若有電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、 化學(xué) 能等則不能用上式計(jì)算電功。 由上式知, 當(dāng)電阻不變時(shí), 電功與電壓的平方、通電時(shí)間成正比, 就可用比例法迅速求 解。 U 2 W t 解:由 R W2 U 2 2 t 2 伏 2 4 分鐘 (110 ) 1
7、 W1 U 1 2 t1 (220 伏 2 分鐘 得 ) 1 W2 W1 3000焦 例 3. 1 度電可以供“ PZ 220- 40”的一盞白熾電燈正常工作多長(zhǎng)時(shí)間? 分析:“ 1 度電”即告訴了消耗的電能; “正常工作”即告訴了電燈消耗的電功率。 解法一: W 度 . 10 6 焦 1 3 6 W 36. 106 焦 t 40瓦 9 104 秒 25小時(shí) P
8、 解法二: P 40瓦 004.千瓦 W 1千瓦時(shí) 25小時(shí) t 0.04 千瓦 P 例 4. 把兩只“ 220V , 60W”的燈泡串聯(lián)后,接在 220 伏電路兩端,則兩燈實(shí)際總功率 為( ) A.60 瓦 B.30 瓦 C. 120 瓦 D.15 瓦 2 (220 伏 ) 2 U 額 R 60 分析與解: 兩燈
9、電阻相同均為 P額 瓦 ,串聯(lián)在 220 伏電路中,每盞燈 兩端電壓為 110 伏,每盞燈的實(shí)際功率為: P實(shí) (U實(shí) )2 P額 (110伏 )2 瓦 1 瓦 瓦 U 額 伏 60 4 60 15 220 兩盞燈的實(shí)際總功率為 30 瓦。 例 5. 甲燈標(biāo)有“ 36V 、40W”,乙燈標(biāo)有“ 110V 、40W ”,丙燈標(biāo)有“ 220V 、 40W”,當(dāng) 它們均正常工作時(shí)( ) A. 甲燈中的電流最大,所以甲燈最亮
10、 B. 丙燈兩端的電壓最高,丙燈最亮 C. 三盞燈的燈絲電阻相同,亮度相同 D. 甲、乙、丙三盞功率相同,亮度相同 分析與解: 燈泡明亮程度是由燈泡的實(shí)際功率決定的, 由于 P UI ,當(dāng)電功率一定時(shí),電壓越高,電流也就越小。故 A 選項(xiàng)中甲燈中的電流最大,但正常工作時(shí)消耗的電功率為 40W ,與乙、丙燈電功率相同,亮度應(yīng)該是一樣的。 B 選項(xiàng)中的丙燈兩端的電壓雖然最高, R U 2 但正常工作時(shí)消耗的電功率仍為 40W,亮度也應(yīng)是一樣的。 C 選項(xiàng)中由 P 知三盞燈
11、 的電阻并不相同,同時(shí)電阻的大小也不能決定燈泡的明亮程度。故本題正確的選項(xiàng)是 D。 例 6. 有一個(gè)“ 6V 3W ”的小電燈,用 8 伏的電源做實(shí)驗(yàn),測(cè)定小電燈的額定功率,所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于多少歐? 分析:為了測(cè)定小電燈兩端的額定功率, 應(yīng)使小電燈兩端電壓為額定電壓, 那么滑動(dòng)變 阻器必須分壓 U 源 U 額 解: 滑動(dòng)變阻器應(yīng)分電壓 U 分 U 源 U 額 8伏 6伏 2伏 小電燈正常工作電流 P額 瓦 I 3 0
12、5. 安 伏 U 額 6 滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻 R分 U 分 2伏 4歐 I 0.5安 答:滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于 4 歐。 (由于滑動(dòng)變阻器跟小電燈串聯(lián), 電壓的分配跟電阻成正比, 如果滑動(dòng)變阻器接入電路 的電阻小于 4 歐,小電燈兩端的電壓就會(huì)大于 4 伏) 例 7. 如圖所示為接在家庭電路里的單相電度表, 其額定電壓為 _________伏,若安裝時(shí) 此表示數(shù)為零,則從安裝電表
13、后到現(xiàn)在為止,用電器已消耗了 _______焦電能,電度表轉(zhuǎn)盤 已轉(zhuǎn)了 _________圈。若測(cè)得轉(zhuǎn)盤在 12 分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng) 60 圈,則所接用電器總功率為 _____瓦。 分析與解答: 題目中有諸多問題, 但已知條件只有一個(gè)單相電度表的實(shí)物圖, 需要從這 個(gè)圖入手進(jìn)行深入分析。 將圖所提供的信息轉(zhuǎn)化為對(duì)求解各問題有用的已知條件, 這是解決 問題的關(guān)鍵。圖中自上至下逐行所給出的信息分別是: “ kWh ”––––示數(shù)的單位,即千瓦時(shí); “ 00200” ––––目前已做的電功數(shù)值; “單相電度表” –––––儀表名稱, “ 220V 、 2.5A ”
14、–––– 此表額定工作參數(shù); “ 3000R/kWh ” ––––每消耗 1kWh 的電功轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù);至此,本題已轉(zhuǎn)化為一道已知上述有關(guān)條件的一般性物理題了,再根據(jù)有關(guān)規(guī)律進(jìn)行求解也就不難了。 由表的額定工作參數(shù)可知,該表的額定電壓為 220 伏。 由表的單位和示數(shù)窗口的示數(shù)可知,自安裝新表后到現(xiàn)在為止用電器所消耗的電能為: W 千瓦時(shí) 20.0 1000 瓦 3600 秒 7.2 7 焦 20.0 10 又 因 每 消 耗 1kWh 電功,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng) 3000 圈,所以電度表轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)過 n 20.0 千
15、瓦時(shí) 3000圈 / 千瓦時(shí) 6 104圈 。 W 若在 t 12分鐘 12 60秒 720秒 內(nèi),轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng) P 60 圈,則據(jù) t 得用電器總功 率為: 60圈 3000圈 / 千瓦時(shí) P 100瓦 720秒 【模擬試題】(答題時(shí)間: 70 分鐘) 一. 選擇題(只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題 3 分,共 1. 一個(gè)電熨斗的功率是 500 瓦,下列表述中正確的是( A. 這個(gè)電熨斗消耗的電能是 500
16、焦 30 分) ) B. 這個(gè)電熨斗每秒鐘完成 500 焦/秒的功 C. 這個(gè)電熨斗 1 秒鐘內(nèi)消耗的電能是 500 焦 D. 這個(gè)電熨斗 1 秒鐘內(nèi)完成 500 瓦的功 2. 決定白熾電燈發(fā)光強(qiáng)弱的物理量是( ) A. 電功 B. 電壓 C. 電流強(qiáng)度 D. 電功率 3. 家庭使用的電飯煲消耗電能的多少?zèng)Q定于( ) A. 通過它的電流大小 B. 通過它的電流和它兩端電壓大小 C. 通過它的電流、它兩端電壓和它的電阻 D. 通過它的電流、它兩端電
17、壓和通電時(shí)間 4. 額定功率為 300 瓦的家用電器可能是( ) A. 電視機(jī) B. 白熾燈 C. 洗衣機(jī) D. 空調(diào)器 5. 電能表上標(biāo)有 3000R/KWh ,當(dāng)接通一個(gè)用電器時(shí), 電能表 100s 轉(zhuǎn) 5 轉(zhuǎn),則這個(gè)用電器 消耗的電功率是( ) A. 60W B. 40W C. 100W D. 20W 6. 標(biāo)有“ PZ110- 60”和標(biāo)有“ PZ220- 25”的兩盞電燈都正常發(fā)光時(shí),比較它們?cè)谙嗤? 時(shí)間里消耗的電能( ) A. “ PZ220- 25”的燈消耗電能較多 B.
18、 “PZ110- 60”的燈消耗電能較多 C. 兩盞燈消耗電能一樣多 D. 由于額定電壓不同,無(wú)法比較 7. 燈 L1 、 L2 分別標(biāo)有 “ 220V ,60W”和“ 220V ,20W”,串聯(lián)在 220 伏電源上, 則( ) A. L1 更亮些 B. L2 更亮些 C. L1 , L2 一樣亮 D. 無(wú)法判斷 8. 如圖所示,電壓 U 都相同,并且不變,已知 R1 R2 。則消耗電功率最大的電路是 ( ) R1 R1 R2 R1 R2
19、 R2 U U U U A B C D 9. 有一個(gè)額定電壓為 率,應(yīng)該( ) 220 伏的電爐,想把它接在 110 伏的電源上,若又不改變電爐的功 A. 把電阻絲截為相等兩段再并聯(lián)起來(lái) B. 把電阻絲截去一半 C. 把另一根相同的電阻絲與它串聯(lián) D. 把另一根相同的電阻絲與它并聯(lián) 10. 兩個(gè)燈泡,其中燈 L1 標(biāo)有“ 6 伏 3 瓦”, L2 沒有標(biāo)記,但測(cè)得它的電阻為 4 歐;若把 它們串聯(lián)后接在某一電路時(shí),兩
20、燈恰能正常發(fā)光,則電路兩端電壓和燈 L2 的額定功率分別 為( ) A.8 伏,1瓦 B.8伏,3瓦 C.12伏,1瓦 D.12 伏,3 瓦 二. 多選題(符合題意的選項(xiàng)均多于一個(gè)。每小題 3分,共 6分) 11. 如圖所示,燈 L 標(biāo)有“ 6 伏 3.6 瓦”字樣,滑動(dòng)變阻器 R 最大值為 50歐,電壓 U為6 伏。則下列說(shuō)法正確的是( ) A. 移動(dòng)滑片 P,電路中總功率最小值為 0.6 瓦 B. 移動(dòng)滑片 P,電路中總功率最大值為 2 瓦 C. 當(dāng)滑片 P 至某位置時(shí), L 和 R 的功
21、率相等 D. 當(dāng)滑片 P 由 a 至 b 過程中,燈 L 功率一直減小 P a b L R U 12. 燈絲電阻不變,額定電壓相同的甲、乙兩燈并聯(lián)在電路中時(shí),甲燈消耗的功率小于乙 燈消耗的功率,則( ) A. 甲燈額定功率小于乙燈的額定功率 B. 甲燈燈絲電阻小于乙燈燈絲電阻 C. 乙燈兩端的實(shí)際電壓比甲燈兩端的實(shí)際電壓大 D. 通過甲燈的實(shí)際電流比通過乙燈的實(shí)際電流大 三. 填空題 13. 電流在某導(dǎo)體上所做的功等于導(dǎo)體兩端的電壓、 導(dǎo)體中的 ________和通電 __
22、____的乘 積,公式是 W = ________。電流做功的實(shí)質(zhì)是 ______轉(zhuǎn)化 ________的過程。 14. 一個(gè)電熱器接在照明電路中,通過的電流為 4.5 安,通電 10 分鐘,電流做功 _______ 焦。 15. 1 度電可供“ 220V 100W ”用電器正常工作 ______min ;“220V 5(10)A ”的電能表允許使用的家用電器最大功率為 _______。選購(gòu)家用電器時(shí)要注意用電器的功率不要超過自家 電能表允許使用的功率。 16. 某燈泡兩端電壓為 6 伏,通過它的電流為 0.5 安,則燈泡的實(shí)際電功率
23、為 _____瓦。 17. 標(biāo)有“ 220V 2000W ”的電火鍋,連續(xù)工作 3 小時(shí),要消耗 _____度電。 18. 一臺(tái)電風(fēng)扇額定功率為 40 瓦,正常工作 _______小時(shí),可消耗 1 千瓦·時(shí)電能。 19. 電能表是測(cè)量 ________的儀表。 某電能表月初顯示 05606,1 個(gè)月后顯示 06302,這說(shuō) 明該用戶 1 個(gè)月用電 ________千瓦·時(shí)。 20. 一個(gè)電燈標(biāo)有“ PZ220- 100”字樣,若把它接在 110 伏的電源上時(shí),其消耗的電功率為_______瓦。 21. 如圖所示,當(dāng) a、b 同為電壓表,開
24、關(guān) S 閉合時(shí),兩表示數(shù)之比U a :U b 5:3;當(dāng) a、 b 同為電流表,開關(guān) S 斷開時(shí),兩表示數(shù)之比 I a : I b 為 _______;此時(shí)電阻 R1 與 R2 消耗的電 功率之比 P1: P2 為 ______ 。 a R1 R2 b S 四 . 實(shí)驗(yàn)題 22. 在測(cè)定額定電壓為 2.5 伏小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中 ( 1)如圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,請(qǐng)把該圖的遺漏部分補(bǔ)充完整。 ( 2)如圖乙是滑動(dòng)變阻器的滑片在某位置時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)。則此時(shí)通過小
25、 燈泡的電流是 ________安,小燈泡兩端的電壓是_______ 伏,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率是 _______瓦。 ( 3)如果某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路與上面的電路不同,在實(shí)驗(yàn)中所用器材完好,當(dāng)閉合開關(guān) 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí), 發(fā)現(xiàn):燈泡變亮?xí)r電壓表示數(shù)明顯減小, 燈泡變暗時(shí)電壓表示數(shù)明顯增大。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 _____________ 。 P a b A S 甲 乙 23. 在研究電流
26、做功的多少跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,用電動(dòng)機(jī)提起物體。如圖所示 ( 1)電動(dòng)機(jī)提起物體的過程中,電能轉(zhuǎn)化成_______能。 ( 2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,也可改變加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,會(huì)發(fā)現(xiàn)在相同時(shí)間內(nèi),電壓越大,物體被提起的高度 _______,這說(shuō)明 ________________ 。 五 . 計(jì)算題 24. 某家有 “PZ220 -40”燈泡三個(gè),“ PZ220-25”燈泡兩個(gè),“ 220V 150W ”電冰箱一臺(tái), 如果這些用電器同時(shí)使用,電路中的總
27、功率是多少?若平均每天用電 4h 時(shí),問每月消耗電 能多少?(一月按 30 天計(jì)算) 25. 下表為國(guó)產(chǎn)某型號(hào)全自動(dòng)洗衣機(jī)說(shuō)明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù),根據(jù)表格,回答: ( 1)這臺(tái)洗衣機(jī)在額定電壓洗衣時(shí),通過洗衣機(jī)電流是多大? ( 2)若洗衣機(jī)累計(jì)時(shí)間為 20min ,則洗衣機(jī)消耗的電能為多少kWh ? 額定電壓 220V 頻率 50Hz 額定洗衣、脫水功率 360W 整機(jī)質(zhì)量 33kg 26. 如圖所示,小燈泡上標(biāo)有“ 6V 3.6W ”滑動(dòng)變阻器 R 的最大阻值為 10 ,當(dāng)滑動(dòng)變
28、阻 器滑片 P 移到 a 時(shí),閉合開關(guān) S,小燈泡正常發(fā)光。 ( 1)求電源電壓和小燈泡電阻 ( 2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片 P 移到 b 端時(shí),閉合開關(guān) S,你還能求出哪些物理量? L P a b c S 27. 用你家的電能表和手表測(cè)量你家電視機(jī)的功率,先寫出設(shè)計(jì)方案,再寫出操作步驟,最后寫出結(jié)論。 【試題答案】 一. 選擇題 1. C 2. D 3. D 4. C 5. A 6. B 7. B 8. D 9. A 10. A
29、 二. 多選題 11. ACD 12. A 三. 填空題 13. 電流 時(shí)間 UIt電能 熱能 14. 594. 105 15. 6002200W 16. 3 17. 6 18. 25 19. 電功 69.6 20. 25 21. 2 : 5 3: 2 四 . 實(shí)驗(yàn)題 22. ( 1) V P a b A S ( 2) 0.4 2.4 0.96 (
30、3)將電壓表并在了滑動(dòng)變阻器兩端 23. ( 1)機(jī)械 ( 2)越大t 相同時(shí),電壓越大,通過的電流越大,電流做功越多 五 . 計(jì)算題 24. P總 320瓦 , W 384. kWh 25. I = 1.64A W =0.12kWh 26. ( 1)U=6V; RL 10 ( 2) U ab U L 3V , PL實(shí) 0.9W , Pab 0.9W P總 18.W,I 03. A P W 27. 設(shè)計(jì)方案:依據(jù) t ,用手表測(cè)電視機(jī)工作時(shí)間 t,用電能表記錄時(shí)間 t 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的 圈數(shù) n,并根據(jù)表盤上的 3000R/kWh ,計(jì)算出消耗的電能 W 實(shí)驗(yàn)步驟: 1. 只讓電視機(jī)一個(gè)用電器工作 2. 用手表記錄電視機(jī)的工作時(shí)間t,記錄電能表轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù) n 計(jì)算:轉(zhuǎn)動(dòng) n 圈電流做的功: 3000 R n 1kWh W n W k W h 3000 W P 電視機(jī)的電功率 t
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