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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第八章 电功和电功率 1电功（ W）：电流所做的功叫电功, 2电功的单位：国际单位：焦耳；常用单位有：度（千瓦时）,1 度=1 千瓦时=3.6 10 6焦耳； 3测量电功的工具：电能表（电度表） 4电功运算公式： W=UIt（式中单位 W焦J ；U伏V ；I 安A ；t 秒）； 5利用 W=UIt 运算电功时留意：式中的 W.U.I 和 t 是在同一段电路；计算时单位要统一；已知任意的三个量都可以求出第四个量； 6. 运算电功仍可用以下公式：W=I 2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）；7. 电功率（ P）：电流在单位时间内做的功；单位有：
2、瓦特 国际 ；常用单位有：千瓦 8. 运算电功率公式：（式中单位 P瓦w ；W焦； t 秒； U伏（ V）；I 安（A） 9利用运算时单位要统一,假如 W用焦、 t 用秒,就 P的单位是瓦；如果 W用千瓦时、 t 用小时,就 P的单位是千瓦； 10运算电功率仍可用右公式：P=I 2R和 P=U 2/R 11额定电压（ U0）：用电器正常工作的电压； 12额定功率（ P0）：用电器在额定电压下的功率； 13实际电压（ U）：实际加在用电器两端的电压； 14实际功率（ P）：用电器在实际电压下的功率；当 U U 0时,就 P P 0 ；灯很亮,易烧坏；当 U U 0时,就 P P 0 ；灯很暗,当
3、 U = U 0时,就 P = P 0 ；正常发光；（同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,就有；如：当实际电压是额定电压的一半时,就实际功率就是额定功率的 是 220 伏,额定功率是 100 瓦的灯泡假如接在1/4 ；例“ 220V100W” 是表示额定电压 110 伏的电路中,就实际功率是 25 瓦；） 15焦耳定律：电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比； 16焦耳定律公式： Q=I 2Rt ,（式中单位 Q焦； I 安A ；R欧 ；t 秒；） 17当电流通过导体做的功 电功 全部用来产生热 量 电热 ,就有 W=Q,可用电功公式来运算 Q；（
4、如电热器,电阻就是这样的； ）练习：一、填空题（每空 1 分,共 24 分）1. 我国照明电路的电压为伏,家用电器之间是的 选填 “ 并联” 或“ 串联” ,家庭消耗的电能是用表来测量的；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 甲、乙两个灯泡分别标有“220V,40W” 、“ 220V,60W” 字样,并联在 220V电源上,通过灯丝电流强度大的是_灯泡,灯丝电阻较大的是_灯泡假如两灯泡钨丝长短一样,就钨丝较粗的是 乙两灯消耗的电能之比是 _,使用相同时间,甲、3据报道：近 .来有很多重大火灾都是因线路连接处接
5、触不良造成的,教训十分深刻当线路连接处接触不良时,该处的电阻将_,在该处就会产生局部过热,接触处的电阻又将随着温度的上升而 _,从而形成电热的逐步积存,以致引发火灾（以上两处均选填“ 增大”、“ 减小” 或“ 不变” ）4. 由于电动机具有结构简洁,操作便利、效率高、无污染等优点,因此很多家电中都有电动机,例如 _,电动机工作时主要将电能转化为 _能；5养鸡场有一台电热孵卵器,其电阻为 110 ,在额定电压下工作,通过孵卵器的电流是 A ,那么该孵卵器 10s 产生的热量为_6. 某导体两端的电压由3V增大为 6V,导体中的电流增大了0.6A,就该导体的电阻 _ ,导体的电功率增大了 _W 7
6、小红家买了一台电烤箱,有高、中、低三个档位的发热功率；图 8-9 是其内部简化电路图,开关 S1可分别与触点 a、b 接触；已知： Rl60.5 ,R2=121 ,电源电压保持不变；当开关 S1置于 b 端, S 2 断开时,电烤箱处于 档位；电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是 热 5min,消耗的电能是 J；W；电烤箱在高档位工作时,对食物加8. 小明利用标有“ 6V 6W” 的灯泡 L1和“6V 3W” 的灯泡 L2 进行试验；（1）当 L1正常发光时,电流表 A1 的示数为 A；（2）如图 8-10 甲所示：和分别为通过灯泡 L1和 L2 中的电流随两端电2 名师归纳总结 - - -
7、- - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 压变化关系的曲线；现将两灯连入图乙所示电路,要使其中一个灯泡正常发光,电路中电流表的示数为 _ A,电压表的读数是 V,电路消耗的总功率为W；A LSLV 甲乙图 W.9. 小明家的电能表如图8-11 所示,家中用电器的总功率不能超过当小明家只有一盏电灯工作时,J,它的电功率为 W. 3min 内转盘正好转过 5 圈,就该灯泡消耗的电能是二、选择题（每空3 分,共 33 分 ）（）10. 以下电器正常工作时,每秒钟做功几十焦的是微波炉A. 教室里的一盏日光灯 B.空调C.家用手电筒里的灯泡 D.11. 家用
8、电能表的盘面上,标有3000R/kwh的字样,当接入一个用电器正常工作时, 1min 内电能表的转盘转明白15 转,就该电器消耗的实际功率是（）A.5W B.500W C.300W D.3KW 12以下家用电器中,利用电流热效应工作的是 A电熨斗 B电风扇 C电冰箱 D电视机13. 以下事例中符合安全用电原就的是 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - A湿衣服晾在电线上C湿手拨动开关 B 多个大功率用电器接在同一插座板 上 D 用干木棒挑开裸导线14. 图 8-12 是新安装的照明电路,已知两个并联灯泡的灯头接线存
9、在一处故障； 小明学 电工的检修方法,在保险丝处接入一个 “ 220V、40W”的灯泡；当只闭合 S、S1 时 L0和 L1都呈暗红色； 当只闭图 8-12 合 S、S2时,L0正常发光, L2不发光；由此可以确定（）A.L 1 灯头断路 B.L1 灯头短路C.L2 灯头短路 D.L2 灯头断路15有两只灯泡 L1和 L2,分别标有“PZ110-40 、“ PZ110-60” 字样,如不考虑温度对电阻的影响,以下说法正确是（）A正常发光时,通过L1的电流大B并联后,接在 110V的电源上, L2消耗的功率大C串联后,接在 220V的电源上,它们都能正常发光D串联后,接在 110V的电源上, L
10、1消耗的功率大16以下做法中,不符合安全用电要求的是（）A在家庭电路中安装保险丝或空气开关4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - B用湿布擦正在发光的白炽灯或日光灯C更换灯泡时,先断开开关D外壳损坏的插座,应准时更换17. 小华预备参与玩具赛车竞赛,他运用图 8-12 所示的电路来选择一只能量转换效率较高的电动机设电 池的电压恒定图 8-13 不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为 2A；然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A就该玩具电动机正常转动时将电能转化为机
11、械能的效率为 A91% B70% C30% D9% 18. 把标有“6V 3W” 的小灯泡与最大阻 值为 100 的滑动变阻器连接在电源电压恒为 18V的电路 中,各电表选择的量程如图 8-14 所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不答应）图 8-14 超过额定值（灯丝电阻不变）；以下说法正确选项（A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变大B电路的总功率最大值为10.8W 图 8-15 8-15 所示 ,其C小灯泡的电功率最小值为0.75W D滑动变阻器答应调剂的范畴是18 6019. 学校电工要给教室安装一个三孔插座 中接地的孔是（）A.a
12、 B.b C.c D.a 如图和 b 20. 灯 Ll 标有“ 8V 16W” 的字样,灯 L2标有“12V 36W” 的字样两灯串联后接在电压为 U的电路中,要保证两灯不损坏,电压 U的最大值应是（）A8V B12V C16V D20V 三、作图题（ 5 分）5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 21. 小明要将一个“ 一开三孔” 开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）安装在新居里；图 8-16 甲为实物图,图 8-16 乙为反面接线示意图, “ A” “ B” 是从开关接线柱接出的两根导线,请你帮他将图 电灯
13、,插座又便利其它电器使用甲图乙8-16 乙中的电路连接完整 , 使开关掌握四、试验探究题（ 22 题 8 分,23 题 6 分,24 题 6 分,共 20 分）22. 在用电流表、电压表测小灯泡功率的试验时,灯泡上标有“3.4V”字样；小红设计了试验电路图,如图 8-17 甲所示,并连接了部分试验电路,如图 8-17 乙所示；A 图图乙图甲（1）请帮忙小红完成试验电路的连接；（2）连接完试验电路后,小红闭合开关,发请图 8-18 现灯泡不亮、帮忙小红分析电流表无示数、 电压表有示数且接近于电源电压,电路显现故障的缘由：_；（3）排除故障后,小红调剂滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如
14、图 8-18 所示,读数为 _A,就小灯泡的额定功率为 _W；（4）假如电压表 15V量程损坏, 3V 量程能正常使用, 电源电压为 6V且稳固不变,仍利用现有的器材完成试验,你认为如何操作_；6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 23某班同学到试验室做“ 测定小灯泡额定 功率” 的实验；被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为 10V A ；试验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（ 00.6A 图 8-19 03A）、电压表（03V 015V）、开关各一只,导线如干,滑动变阻器三只：R1（5 0.5A ）、
15、R2（10 0.5A ）、R3（500 1A ）；同学们设计的电路如图8-19 所示：（1）电压表应选用挡,滑动变阻器应选用 _（选填“R” 、“ R” 、“ R” ）；（2）试验电路接好后,合上开关时,部分同学发觉电路显现故障,主要有下表所列的两种情形,请依据现象和检测结果指出故障的可能缘由：故 障 现 象检测因故 障 原灯泡较暗、两表的示移动滑动变阻器滑片,数均较小 现象不变灯泡不亮、电压表示取下灯泡,两表的示数数较大、电流表无示数 不变（3）下表为某小组的试验记录分析表：序号试验电压表示电流表示功额定功率 /W 1.50数/V 数/A 率/W 1 3.0 0.36 8 1.0P 额1.0
16、81.521.8937 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 3.8 0.4 2 1.53 4.5 0.42 9 1.8P 额= W；老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确测量结果24. 小明家电热毯的电阻线断了,他把电阻线接上后连续使用一段时间,发觉接头处烧焦了；1 小明推测接头处的电阻 选填“ 变大” 或“ 变小” ,相同时间热量增多,是接头处烧焦的缘由；2 剪下包含有接头处的电阻线一段 明的推测；要求：画出所用的电路图；五、运算题（每题 6 分,共 18 分） 足够长 ,请你设计一个试验来验征小写出试验步
17、骤；25. 如图 8-20 所示电路,电源电压为45V,图 8-20 R1 阻值为 5 ,滑动变阻器 R2 最大阻值为 20 ,电流表量程为006A,电压表量程为 03V；求：1 滑动变阻器答应接入电路的阻值范畴； 2 正常工作时整个电路消耗的最大功率；26. 2007 年 3 月欧盟峰会通过了一项协议：在2022 年之前,欧洲各国将完全终结“ 白炽灯时代” ,推广使用节能灯；如图 8-21 所示,一只“220V 11 W” 的节能灯与一只“220 V 60W” 的白炽灯发光成效相当；8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - -
18、- - 1 兰兰的台灯用的是“220V 60W” 的白炽灯,它正常发光时的电流是多少. 2 兰兰用一只 11W的节能灯取代了台灯上的白炽灯,一年中台灯工作的时间2000h 算,可节省多少度电 . 3 兰兰明白到白炽灯的发光效率大约只有8,图 8-22 表示了它工作时的能量转化情形,请运算这盏60w的白炽灯一年工作2000h,会白白铺张掉多少电能. 图图27. 在图 8-23 的电路中,电源电压为 9V 且保持不变,电流表的规格为“006A” ,电压表的规格为“015V” ,灯泡上标有“6V 6W” 字样,灯泡电流随电压变化关系如图 8-24 所示,求：1 灯泡正常发光时的电流；2 当电流表示数
19、为 04A时,电压表的示数；3 为了保证电路安全,滑动变阻器接人电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率；图 8-23 图 8-24 答案与解析1.220V ；并联；电能表2. 乙；甲；乙； 2：3 提示：在额定电压相同时,额定功率越大,额定电流越9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大,导体的电阻越小；依据材料、温度、长度相同时,导体电阻越小,导体的横截面积越大,可知乙的电阻较粗；当两灯使用相同时间,所消耗的电能之比就是两灯的功率之比,即 2：3 3. 增大；增大 提示：一般金属导体的电阻随温度的上升而增大；4.
20、电风扇（或洗衣机）；机械能5. 4400 提示：利用焦耳定律公式 Q=I 2Rt 求解；6. 5 ；5.4 提示：由于导体的电阻不变,可利用 R U 6 V 3 V5,导体I 0 . 6 A2 2 2 2增大的电功率 P P 2 P 1 U 2 U 1 6 V 3 V 5 . 4 W,在运算增大的功率时可不能R R 5 5用 P U I 求解； 7. 低； 800；36000 提示：在电压相同时,总电阻越大,总功率越小,当开关S1置于 b 端, S 2断开时,电阻 Rl 和 R2串联,故处于低档；电烤箱在中档位时,只有电阻 Rl 工作,所以 P=U 2/R=800W,高档时,两电阻并联,消耗的
21、电能 W=U 2t/R 并=36000J 8.1 1；20.5A ；2；4 提示：灯泡 L1 正常发光的电流为 I 1=P/U=1A,L2 正常发光的电流为 I 2=P/U=0.5A,因串联电路的电流相等,故满意 L2 正常发光,电路中电流 0.5A,由 OA图象可知,电压表的示数为 2V,电路中消耗的总功率 P=UI=8V0.5A=4W 9. 1100；7200；40 提示：电能表的最大安全电流5A,就最大电功率 P=UI=220V 5A=1100W,灯泡消耗的电能 W=n/N 3.6 10 6J=7200J,电功率P=W/t=7200J/180s=40W 10.A 提示：由题意每秒钟做功几
22、十焦可知,用电器的功率大约为几十瓦,从选项中看出微波炉、 空调大约在 1000W以上,教室里的一盏日光灯的功率大约为 40W左右,家用手电筒里的灯泡功率大约为几瓦11. C 提示：依据公式运算电能 P=W/t=18000J/60s=300W . W=n/N 3.6 10 6J=18000J,电功率名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12. A 提示：利用电流热效应工作的用电器的特点是将电能全部转化为内能,电熨斗、电饭锅、电烙铁等都是利用利用电热的用电器；而电风扇、电冰箱、电视 机产生的电热是有危害的,在肯定的程度上
23、损害了用电器；13. D 提示：选项 A、B、C中的操作在肯定的程度上,简洁造成电路损害和触 电事故；14. C 提示：在照明电路中,各盏灯都是并联接在火线和零线之间的当断 开全部开关后,各支路的火线和零线之间都形成了断路,代替保险丝串联接在火线 中的“ 校验灯 L0” 不发光再闭合某支路开关,假如该支路断路,“ 校验灯 L0” 仍不 发光；假如该支路短路,“ 校验灯 L0” 一端接火线, 另一端通过短路导线接在零线上,两端电压等于额定电压,为220V,正常发光；假如该支路正常, “ 校验灯 L0” 和该支路的电灯串联,“ 校验灯 L0” 两端电压小于额定电压,不能正常发光 发光暗淡 15.
24、B 、D 提示：在额定电压相同时,额定功率越大,通过的额定电流越大,电阻越小,故 L2 的电流较大,电阻较小,选项A错误；并联在 110V的电压上,两灯均正常发光, L2的电功率大于 L1的电功率,选项B正确；如两灯串联在220V的电源上,因 L2的电阻较小, L2 两端的电压小于110V,L1 两端的电压大于 110V,此时两灯均不能正常发光,但依据P=I2R可知, L1消耗的实际功率比L2 大,所以选项 C错误,选项 D正确；16. D 提示：用湿布擦正在发光的白炽灯或日光灯会使原来不带电的绝缘体带电,简洁形成触电事故；17B 提示：电动机工作时,将电能转化为机械能和内能,电动机的转化效率
25、等于机械功率与电功率的比值,即 P 机械 UI-I 2R U 0.6A 0 . 6A 2U / 2 A70 %P 电 UI U 0 . 6A18. C 提示：在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电路的总电阻变小,电流变大,电压表的示数变小, 应选项 A错误；移动滑片,当灯泡正常发光时, 滑动变阻器的11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 阻值最小,且 R最小=U/I=12V/0.5A=24 ,电路的总功率最大,即 P 最大=UI=18V 0.5A=9W,选项 B错误；考虑电压表的安全使用,当电压表的示数为15V时,
26、电路中的电流最小,滑动变阻器的阻值最大, 且 R 最大=U/I=15V/0.25A=60 ,灯泡的电功率最小,P 最小=UI=3V 0.25A=0.75W,选项 C正确；选项 D错误；19. A 提示：插座应遵循“ 左零右火上接地” 的原就；20. C 提示：灯 Ll 和 L2 的额定电流分别为I 1=P1/U 1=16W/8V=2A,I2=P2/U2=36W/12V=3A,由于串联后的电流相等, 所以串联后 Ll 会正常发光, 电路中的电流为 2A,电路的总电压 U=IR 总=2A （4+4） =16V 21. 如图 D-23 所示图22.1 如图 D-24 所示 2 灯丝断了、灯泡或灯泡接
27、线柱接触不良 30.3 1.02 4 将电压表改测滑动变阻器两端的电压 提示：利用串联电路的分压特点,将电压表改测滑动变阻器两端的电压,只要电压表的示数为 2.6V, 灯泡就能正常发光；测得额定功率；23015V ；R2滑动变阻器同时接到下面两个接线柱； 灯泡 断路 1.52 提示：因灯泡的额定电压为图3.8V,大于 3V,所以电压表选择 015V量程,灯泡的额定电流大约为 I=U/R=3.8V/10 =0.38A,滑动变阻器的最小值 R最小=U/I=2.2V/0.38A=5.8 ,大于 5 ,故滑动变阻器选择 R2 ；在分析电路故障时,应抓住故障现象进行判定,两电表有示数,灯泡发光较暗,移动
28、滑片,现象不变,就肯定是滑动变阻器接线错误,失去了调剂作用,12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 将下面两接线柱接入电路,如灯泡不亮,电流表无示数,就肯定是电路断路,而电压表有示数,进一步判定灯泡断路；在处理额定功率时,取其平均值是毫无意义的,正确的做法应当是取灯泡在额定电压下的功率 值；24. （1）变大（2）电路图如图 D-25 所 示试验步骤：a. 用刻度尺在接口处和电阻线上各量出图 D-25 一段相同的1 中 R的位置,分别测出U1、I 1和 U1、长度,剪断后两断电阻分别记录为R1 和 R2. b.
29、把 R1和 R2 分别接入设计的电路中图I 2,算出 R1 和 R2的电阻值,如 R1R2,就证明小明的推测25.（1）当电流表示数为 0.6A 时,变阻器 R2 有最小值,且最小值 R最小=R总-R1=U/I- R1=4.5V/0.6A-5 =2.5 ；当电压表的示数为 3V 时,滑动变阻器有最大值,此时 R1两端的电压为 1.5V,电路中电流 I=U1/R1=1.5V/5 =0.3A,滑动变阻器最大值为 R最大=U2/I=3V/0.3A=10 ；（2）依据 P=UI 可知,在电压肯定的情形下,电流越大,总功率越大,电路中的最大电流I=0.6A ,整个电路消耗的最大功率P=UI=4.5V0.
30、6A=2.7W 261 由 P=UI,得到通过白炽灯的电流,I=P/U=60W 220V0.27A 2 白炽灯一 消耗的电能为：W1=Plt=0.06kW 2000h=120kW h 节能灯一 消耗的电能为：W2=P2t=0.011kW 2000h=22kw h 就节省的电能为： W=W 1-W2=98kW h,合 98 度3 设白炽灯的发光效率为 由2 中可知白炽灯一 消耗的电能职 =120kW h,就白炽灯一 中铺张的电能为： W/=W 1（1 ）= 120kWh 1 8=110.4kWh 或 3.97 108J 13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选
31、学习资料 - - - - - - - - - 27.1 灯泡正常发光的电流I=P 额/U 额=6W/6V=1A. 2 当电流表的示数为 0.4A 时,依据灯泡电流与电压的关系图象可知,灯泡两端的电压为 1V,电压表的示数 U =U-UL=9V-1V=8V 3 考虑到电路安全,当电流表的示数为0.6A 时,电路中的电流最大,变阻器接入电路的电阻最小； 灯泡两端的电压 UL=2V,变阻器两端的电压 UR=U-UL=9V-2V=7V,变阻器接入电路的电阻 R=U R/I=7V/0.6A=11.67 ,电路消耗的总功率 P 总=UI=9V0.6A=5.4W 14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页