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1、教科版九年级物理第七章电功率知识点总结与练习 一知识网络 二知识点总结 电功 1定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。2实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。4计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=U2t/R 串联电路中常用公式:W=I2Rt W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:R
2、n 并联电路中常用公式:W=U2t/R W1:W2=R2:R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式 W=W1+W2+Wn 5 单位:国际单位是焦耳(J)常用单位:度(kwh)1 度=1 千瓦时=1kwh=3 6106J 6测量电功:电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是 5A;用电器每消耗一度电电能表转盘转 3000 转。读数:A、测量较大电功时用刻度盘读数。最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。电能表前后两次读数之差
3、,就是这段时间内用电的度数。如:电能表月初读数 3 2 4 6 8 月底读数是 3 2 6 5 4 这个月用电 度合 J。B、测量较小电功时,用表盘转数读数。如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10 分钟内转 36 转则 10 分钟内电器消耗的电能是 J。电功率 1定义:电流在单位时间内所做的功。2物理意义:表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。3电功率计算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=U2/R 串联电路中常用公式:P=I2R P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:P=U2/R P
4、1:P2=R2:R1 无论用电器串联或并联。计算总功率 常用公式 P=P1+P2+Pn 4单位:国际单位 瓦特(W)常用单位:千瓦(kw)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。P额=U额I额=U2额/R 某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:普通照明,额定电压 220V,额定功率 25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为 220V,额定功率 25W,额定电流 I=P/U=011A 灯丝阻值U2额/额1936。当 U实=U额时,P实=P额 用电器正常工作(灯正常发光)当 U实U额 时,P实P额 用电器不能正常工作(灯光
5、暗淡),有时会损坏用电器 实际功率随电压变化而变化根据 P=U2/R 得 P实:P额=U2实:U2额。根据 P=U2/R 如果 U 减小为原来的 1/n 则 P=1/n2 P额 如:U实=1/2U额 则 P实 =1/4P额 当 U实 U额时 P实 P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)P实=0 用电器烧坏(灯丝烧断)灯 L1“220V 100W”,灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同)两灯串联时,灯 L2亮,两灯并联时,灯 L1亮。判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额 相同)“1 度”的规定:1k
6、w的用电器工作 1h 消耗的电能。P=W/t 可使用两套单位:“W、J、s”、“kw、kwh、h”6测量:、伏安法测灯泡的额定功率:原理:P=UI;电路图: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。叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功
7、常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 电压表:并联在灯泡的两端“+”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“+”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。测量家用电器的电功率:器材:电能表 秒表 原理:P=W/t 电热 1、实验:目的:研究电流通过导体
8、产生的热量跟那些因素有关?原理:根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。实验采用煤油的目的:煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快:是绝缘体 2、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。3、计算公式:Q=I2Rt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q=UIt=U2t/R=W=Pt 串联电路中常用公式:Q=I2Rt。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式:Q=U2t/R Q1:Q2=R2:R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式 Q=Q1+Q2+Qn 分析
9、电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q=U2t/R=Pt 4、应用电热器:定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。原理:焦耳定律 组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。练习 家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光,现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表,请用三种方法测出这只灯泡的此时功率,说明道理并写出表达式 三 典型例题解析 例 1 一盏灯标有“36V 40W”字样,将这盏灯接到某电路中,通过它的电流是 1A,此时,这盏灯的电功率是_W 精析 考查额定电压,额定功率的概念 已知:灯的额定电压UE36,额
10、定功率PE40W,实际电流IL1A 求:PL(实际电功率)解 先判定灯是否正常发光 灯正常发光时:IEEEUPV36W401.1A 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字
11、表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 因为灯的实际电流ILIE,所以灯不能正常发光,且PL应PE 先求出灯的电阻REEPU20W4)V36(232.4 R不变 灯的实际功率:PLIL2R(1A)232.432.4W 答案 灯的功率为 32.4W 思考 有的同学求实际功率,采用下面做法:PLUIL36V1V36W 你能看出其中的问题吗?例 2 某导体接到 6V电压下,它消耗的功率是 6W;将改接到 3V的电压下,这个导体的功率是_W 已知 UE6V PE6W 实际UL3V 求:实际PL 分析 一
12、个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R 电功率的习题,往往从求解电阻入手 解法 1 导体电阻 REEPU2W6)V6(26 电压变了,导体消耗的功率改变 RLRUL26)V3(21.5W 解法 2 导体电阻不变 根据:RPU2 EEPU2LLPU2ELPP22ELUU PL22ELUUPE(V6V3)26W1.5W 小结 从解法 2 看出,电阻一定时,电压是原来的“n”倍,功率是原来的“n2”倍因为PUI,U是原来的“n”倍,I也是原来的“n”倍,所以P是原来的“n2”倍 答案 功率是 1.5W 例 3(天津市中考试题)电能表是测
13、量_的仪表 1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作_h 精析 电能表是日常生活中常用的仪表考查能否灵活利用WPt进行计算 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色
14、标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 正确选择合适的单位,可以简化计算 解 电能表是测量电功的仪表题目给出:W1kWh P40W0.04kW 时间:tPWkW04.0kWh125h 如果选用国际单位,则计算要麻烦得多 答案 电功,25 例 4(哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W”的小灯泡,如果接在 36V电源上,为使其正常发光,需串联一个_的电阻,该电阻消耗的功率是_W 精析 在串联电路中,利用电流、电压等特点,计算电阻和电功率 已知:额定PE6W,UE12V,总电压U36V 求:
15、R,PR 解 灯的额定电压是 12V,直接将其接在 36V的电源上,灯将烧毁:这时应将一个电阻和灯串联;使灯正常发光 画出灯与R串联的电路草图 231并标出已知量和未知量 图 231 只要求出通过R的电流和R两端的电压就可以求出未知量 流过灯的电流和流过R的电流相等:答案 48,12W 例 5(北京市中考试题)电阻R和灯泡L串联接到电压为 10V的电路中,R10,电路接通后,100s 内电阻R上电流做的功为 10J,已知灯L的额定功率为 10W,灯的电阻不变求:灯的额定电压 解 画出灯L和电阻只串联的电路草图 232,并标明已知量和未知量 串联电路,通过L和R电流相等,设为I 则WRI2Rt
16、图 232 IRtWR100s1010J101A0.1A R两端电压:URIR0.1A101V 灯L两端电压:ULUUR10V1V9V 灯电阻:RIULA1.0V90.9 灯额定电压:UERPE 9010W30V 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时
17、间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 误解 有的同学在算完电流后,直接用:UEIPEA1.0W10100V,是错误的因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是IE 当然,有的同学把UL9V算为灯的额定电压,也是错误的 答案 灯额定电压为 30V 例 6(广州市中考试题)有两个灯泡,L1标有“6V 3W”字样,L2没有标记,测得L2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
18、和L2的电功率分别是()A12 V 3W B12 V 1.5W C9 V 3W D9 V 1.5W 解 画出L1和L2串联的电路草图 233,标明已知量和未知量 L1正常发光时,U16V,P13W电路中电流:I11UPV6W30.5A 图 233 此时L2也正常发光,L2两端电压:U2IR20.5A63V P2IU20.5A3V1.5W UU1U26V3V9V 答案 D 例 7 有一盏小灯泡,当它与 5电阻串联后接 15V电源上,灯恰好正常发光,这时灯的功率是 10W 求:小灯泡正常发光时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值 已知:R5 PE10W U15V 求:RL,UE(额定)分析 画出分析电
19、路图 234 图 234 从图中看,所给物理量无对应关系,可以采用方程求解 解法 1 RE和R串联,设灯两端电压为UE IEIR EEUPRUUE 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位
20、有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 EUW105V15EU 整理得UE215UE500 (UE10)(UE5)0 UE10V或UE5V 灯电阻RLEEPU2W10)V10(210 或RLEEPU2W10)V5(22.5 解法 2 RL和R串联:UUEUR UIPEIR 15VIW10I5 5I215I100 I23I20 (I2)(I1)0 解得:I2A或I1A RL2IPE2)A2(W102.5 或RL2IPE2)A1(W1010 答案 灯正常发光,当UE10V时,灯电阻为
21、 10;当UE5V时,灯电阻为 2.5 例 8 (北京市朝阳区中考试题)将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在 12 V电源上,则()A两灯都能正常发光 B灯L2可能被烧毁 C两灯都比正常发光时暗 D灯L1比灯L2亮 精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况 解 先求出两盏灯的电阻 灯L1的电阻:R1121PUW9)V6(24 灯L2的电阻:R2222PUW3)V6(212 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动
22、发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 求出灯两端的实际电压U1 R1、R2串联 UU1211RRR124441 U141U4112V3V L2两端电压U2UU112V3V9V 比较实际电压和额定电
23、压 U1U1,U2U2 两灯都不能正常发光;灯L2可能会被烧毁 答案 B 例 9(北京市东城区中考试题)家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则()A甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C通过甲灯的电量一定比乙灯的多 D甲灯的实际功率一定比乙灯的大 精析 考查家庭电路中灯的连接方式,并由灯的亮度判断电阻的大小 分析 家庭电路,灯的连接方式是并联甲、乙两灯两端电压相同甲灯比乙灯亮,说明甲灯实际功率比乙灯大D选项正确甲灯比乙灯亮,在并联电路中,R甲R乙U相同,I甲I乙 电量QIt,若两灯同时使用,因为t相同,I甲I乙,则Q甲Q乙,C选项正确 答案 C、D 例 10
24、如图 235,电源电压和电灯L的电阻均保持不变当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是()A电压表的示数变大 B电灯L的亮度变暗 C电流表A1的示数不变 D电流表A2的示数变小 图 235 精析 考查学生识别电路的能力 能否根据欧姆定律分析电路中电流变化,灯的亮度变化 分析 电路是由灯和变阻器并联而成 测的是干路电流 测的是流过变阻器的电流 测的是电路两端电压 当变阻器的滑片P由中点向b端移动时,变阻器的电阻增大,通过变阻器电流减小,叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流
25、做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数示数变小,D选项正确 并联电路,U一定,灯电阻不变,则流过灯的电流不变,灯的亮度不变 示数变小 答案 D 例 11 如图 2
26、36,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为 27,则电阻R1R2_,电功率P1P2,电功率P1P1_,电功率P1P1_ 精析 分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解 解 S断开,只有R1,示数为I1,R1两端电压为U,流过R1的电流为I1 S闭合,R1、R2并联,示数为I112,R1两端电压不变为U,流过R1的电流不变为I1,R1功率为P1 图 236 211III72 21II52 并联:21II12RR52 21RR25 11PPUIUI1111 PP1UIIUI)(21172 答案 R1R252,P1P225,P1P111,P1P
27、27 例 12 如图 237(a),当变阻器滑片从A点滑到B点时,R1两端的电压比为 23,变阻器两端电压比UAUB43(电源电压不变)求:IAIB,RARB,P1P1,PAPB,R1RA (a)(b)(c)叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所
28、做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数图 237 精析 画出电路变化前后对应的两个电路:如图 237(b)(c)所示 已知:11UU32,BAUU34 解 BAII1111RURU11UU32 BARRBBAAIUIUBAUUABII342312 11PP1212RIRIBA22BAII(32)294 BAPPBBAARIRI22941298 图(b):UIA(R1RA)图(c):UIB(R1RB)U相等:RB21RA,
29、BAII32代入 IA(R1RA)IB(R121RA)2(R1RA)3(R121RA)ARR121 另解:图(b)UU1UA 图(c)UU1UB U123U1,UB43UA,U不变 U1UA23U143UA 21U141UA AUU121 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表
30、是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 R1、RA串 ARR1AUU121 答案 IAIB23,RARB21,P1P149,PAPB89,R1RA12 例 13 如 238(a),已知R1R223,当S2闭合,S1、S3断开时,R1的功率为P1,电路中电流为I;当S1、S3闭合,S2断开时,R1的功率为P1,电路中电流为II(电源电压不变)求:U1U2,P1P1,II 精析 画出变化前后电
31、路图(b)和(c)(a)(b)(c)图 238 已知:21RR32 求:21UU,11PP,II 解 图(b)中R1、R2串,21UU21RR32 11PP12121RURU221UU(52)2254 图(c)中R1两端电压为U 图(b):UI(R1R2)图(c):UI(2121RRRR)U不变 I(R1R2)I(2121RRRR)I(23)I(3232)II256 答案 U1U223,P1P1425,II625 例 14 如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来,接入电路中,则电阻R1消叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其
32、他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数耗的电功率为 12W如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中,测得该电路的总电流为 9
33、A,此时电阻R1上消耗的电功率为 108W(电源电压不变)求:(1)电阻R1和R2的阻值;(2)电阻R2上两次电功率的比值 精析 先判断电阻R1、R2的两次连接方式 因为总电压不变,由P1P1和R1一定,判断出:U1U1所以第一次R1、R2串联,第二次并联 求:R1、R2 P2、P2 解 画出分析电路图 239(a)(b)(a)(b)图 239 同一电阻R1,根据PRU2 有11PP2121)(UU221UUW108W1291(U1U)UU131 如图(a)U1U2U 21UU21 R1、R2串 21RR21UU21 如图(b)R1、R2并联,21II12RR12 I1I2I9A I16A I
34、23A R1211)(IP2)A6(W1083 R22 R16 (2)求22PP 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间
35、内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 关键求出R2两端电压比 从图(a)可知:21UU21 UU232 由图(a)和(b)同一电阻R2:22PP2121)(UU222UU(32)294 答案 R13,R26,P2P249 例 15 甲灯标有 9V,乙灯标有 3W,已知电阻R甲R乙,若把两灯以某种方式连接到某电源上,两灯均正常发光,若把两灯以另一种方式连接到另一电源上,乙灯仍能正常发光,甲灯的实际功率与它的额定功率比P甲P甲49 求:(1)甲灯的额定功率P甲;(2)乙灯的额定电压U乙;(3)两灯电阻R甲和R乙 精析 注意两次电路总电压不同,所以
36、不能像例 4 那样判断电路连接方式 已知:U甲9V,P乙3W,R甲R乙,P甲P甲49 求:P甲、U乙、R甲、R乙 设第一次R甲、R乙并联,此时两灯均能正常发光,说明:U乙U甲9V R乙乙乙PU2W3)V9(227 第二次R甲、R乙串联,乙灯仍正常发光,说明U乙U乙9V 而R甲不变时,甲甲PP甲甲UU94 U32U甲329V6V R甲、R乙串联 乙甲RR乙甲UUV9V632 得R甲R乙,与题意不符 由上判定:电路第一次串联,第二次并联,画出分析示意图 2310(a)和(b)(a)(b)图 2310 解 由图(a)和(b)得:叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流
37、做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 R甲不变 甲甲PP22甲甲UU22甲UU94 U32U甲329V
38、6V U乙U乙6V 由图(b)乙灯正常发光 R乙乙乙PU2W3)V6(212 由图(a)R甲、R乙串 I甲I乙乙乙UPV6W30.5A R甲甲甲IUA5.0V918 P甲I甲U甲0.5A9V4.5W 答案 甲灯额定功率 4.5W,乙灯额定电压 6V,甲灯电阻 10,乙灯电阻 6 例 16(北京市 1997 年中考试题)如图 2311(a)所示电路中,灯L1的电阻R2的21(不考虑灯丝随温度的变化)电源电压为 10V,并保持不变S1、S2为开关当闭合S1,断开S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为 2W,电压表示数U1;当闭合S2,断开S1时,电阻R4消耗的电功率为41W,电压表示数为2
39、1U1 求(1)灯L1的额定功率;(2)电阻R4的阻值 (a)(b)(c)图 2311 已知:R121R2,U10V P32W U1 21U1 P441W 求:(1)P1(L1额定功率);(2)R4 解 画出变化前后电路分析图 2311(b)和(c)先求出两次电路(b)和(c)中电流比II R1不变 II11UU1121UU12 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器
40、串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 43RR2423IPIP43PP22IIW41W2(21)212 由图(b)UI(R1R3)由图(c)UI(R1R2R4)U不变,将R22 R1和R32 R4代入 I(R12R4)I(R12R1R4)2(R12R4)(3R1R4)41RR13 得R1R2R43
41、61 由图(c)R1、R2、R4串,且UU1U2U410V U1U2U4R1R2R4361 U4101U10110V1V R4424PUW41)V1(24 由图(b)R1、R3串 31PP31RR23 P1232W3W 答案 L1额定功率为 3W,R4为 4 例 17(北京市 1998 年中考试题)如图 2312 所示,电路两端电压保持不变,当只闭合开关S1时,通过电阻R1的电流是I1;当只闭合开关S2时,通过电阻R2的电流是I2;电阻R2消耗的功率是 20W,I1I232,当只闭合开关S3时,电阻R3消耗的功率是 15W 图 2312 求:(1)只闭合S1时,R1消耗的功率;(2)只闭合S3
42、时,R1消耗的功率 已知:I1I232,P220W,P315W 求:P1、P1 精析 只闭合开关S1,只有R1,如图 2313(a)当只闭合S2时,R1、R2 串,如图2313(b);当只闭合S3时,R1、R2、R3串,如图 2313(c)叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表
43、是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 (a)(b)(c)图 2313 解 图(a)UI1R1 图(b)UI2(R1R2)U不变,21II23 3R12(R1R2)21RR12 图(b)R1、R2串 21PP21RR12 P12P2220W40W 如图(a)和(b)同一电阻R111PP2221II(32)294 P19440W90W 如图(b)P2I22R2(21RRU)2R2 (1)如图
44、(c)P3I32R3(321RRRU)2R3 (2)(1)(2)W15W20322122321)()(RRRRRRR将R12R2代入R326R2R39R220 (R33 R2)20 R33 R2,又 R12 R2 31RR32 如图(c),串联电路 31PP31RR32 P13215W10W 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用
45、公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 答案 图(a)中,R1功率为 90W,图(c)中,R1功率为 10W 例 18(北京市东城区中考试题)小明设计了一个电加热器,有加热状态和保温状态,如图 2314,发热体AB是一根阻值 500的电阻丝,C、D是电阻丝AB上的两点,S是一个温度控制控制开关当开关S闭合,开关S接通C点时,电阻丝每分钟
46、放出的热量是Q1;当S闭合,S接通D点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q2;当S断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q3,此时测得C、D两点间的电压是 33V 图 2314 (1)按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:_ _ _ (2)将上述热量由大到小的顺序排列,其比值是 20103,求电源电压U和电热器处于保温状态时,每分钟放出的热量 精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识 从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U电热丝放热公式:QRU2t (1)可以将AB段电阻分成三部分:第一次,S闭合,S接C,使用的是电阻丝CB段,电阻为RCB,电阻丝 1m
47、in放热Q1CBRU2t 第一次,S闭合,S接D,使用的是电阻丝DB段,电阻为RDB,电阻丝 1min放热Q2DBRU2t 第三次,S断开,电阻丝 1min放热Q3ABRU2t RDB RCB RAB Q1Q2Q3 开关位于D,是加热状态,断开S,电阻为RAB,是保温状态 (2)已知RAB500 UCD33V,Q2Q1Q320103t一定,32QQABDBRURU22DBABRP320 RDB203RAB20350075 t一定,U一定,叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器
48、使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公式度千瓦时单位国际单位是焦耳常用单位度测量电功电能表是测量用户用电器在某一段时间内所做电功某一段表转盘转转读数测量较大电功时用刻度盘读数最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数如电能表月初读数月底读数是额额额额额额这个月用电度合测量较小电功时用表盘转数 31QQCBABRR310 RCB103RAB103500150 RCD1507575 ICDCDRU75V330.44A UIRAB0.445002
49、20V 保温时,电阻为RAB,t1 min60s Q3ABRU2t500)V220(260s5808J 答案(1)Q2Q1Q3,电源电压 220V,保温:Q35808J 例 19(北京市海滨区中考试题)图 2315 是一个电热毯示意电路图R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯与电阻丝串联的电阻电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关 图 2315 (1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有 60J 的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?解(1)根据公式PI2R R0一定,t一定
50、时,电热毯功率大时,处于加热状态 S闭合时,R0发热功率:P0I2R 0(0RU)2R0 S断开时,R0I2R 0(0RRU)2R0 比较两式得P0P0 S闭合,电热毯处于加热状态 S断开,电热毯处于保温状态 (2)R0额额PU2W100)V220(2484 保温时:电阻R0两端电压为U0 叫电功实质电流做功的过程实际就是电能转化为其他形式的能消耗电能的过程电流做多少功就有多少电能转化为其他形式的能就消耗了多少电能电流做功的形式电流通过各种用电器使其转动发热发光发声等都是电流做功的表现规定于纯电阻电路可推导出串联电路中常用公式并联电路中常用公式无论用电器串联或并联计算在一定时间所做的总功常用公