内容正文:
第11讲_电功、电功率
辅导讲义(学生版)
主讲内容
电能和电功
认识电功率
第11讲_电功、电功率
[学生版]
课前小测
1 (2024北京市一零一中中考二模) 某实验小组用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至________(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为________A,该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留1位小数);
(3)完成测量任务后,该小组成员用图甲所示的电路继续探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系。小组成员记录了测量的数据如下表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯丝的电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
根据你对表中实验数据的分析,指出该实验小组利用图甲所示的电路进行探究时存在的问题:________。
2 (2024北京市平谷区期末考试) 小华利用图甲所示的器材“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A。
(1)小华按图甲将电路连接完整,闭合开关前,滑片P应处于________端;(选填“左”或“右”)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑片,小华发现小灯泡始终不亮,电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,经检查电表和导线完好,则故障可能是________;
(3)故障排除后,小华移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电压表的指针位置如图乙所示,读出电压表的示数________V,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为________。
3 (2023北京市八十中期中考试) 图1是测量小灯泡电阻的实验电路。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在________端(选填:“C”或“D”);
(3)小阳同学正确连接电路后,实验时电压表、电流表的示数如图2所示,此时小灯泡两端的电压是________V,通过小灯泡的电流是________A,此时小灯泡的电阻是________;
(4)小阳同学又进行了三次测量,数据记录如表所示,分析实验数据,小阳发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是________。
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.16
0.22
0.28
电阻R/Ω
6.2
9.1
10.7
4 (2023北京市五中分校期中考试) 为了测量定值电阻的阻值,小华把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图1所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小伟急忙拦住他,说接线错了。经检查,小伟发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上,并在虚线框内画出相应的正确电路图。
(2)小华和小伟按照正确的电路进行实验。实验步骤如下:
①断开开关,将图中滑动变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端;
②移动滑动变阻器的滑片到合适的位置,记录电压表和电流表示数U和I于表格中;
③移动滑动变阻器的滑片的位置,仿照步骤②再做2次实验;
④根据公式________,算出每次的电阻阻值大小并记录。实验中,多次测量的目的是________。
A.求平均值以减小实验误差
B.归纳得出普遍规律
(3)在完成定值电阻的阻值测量后,小华和小伟将电路中的定值电阻换为小灯泡,测量了小灯泡的电阻,并绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图2)。小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。小伟想利用现在更换为小灯泡的电路,继续探究电流与电压的关系,小华认为不可行。请你分析小华认为不可行的理由是________。
(4)完成上述实验后,小华和小伟又在缺少电压表的情况下,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图3所示。请完成以下测量步骤及的表达式:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为;
②闭合开关S2,断开开关S1,不改变滑动变阻器的滑片的位置,记下电流表示数为I;
③________(用图像提供的信息以及测量过程中物理量的符号表示)。
5 (2023北京市八十中期中考试) 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻测量电阻的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,并连接了如图所示实验电路。
(1)请按要求帮助小阳完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开开关,电压表的示数为U1;
②________,电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和表示出待测电阻________。
课程目标
知识目标
1.知道电能表是测量电能的工具,了解电能表的参数;
2.结合实例理解电功,知道电能的计算公式及单位。
3.能结合实际,说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,
4. 能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率;
能力目标
1.知道千瓦时的来历,会把千瓦时和焦耳相互换算。
2. 能够计算不同情景下的电功;
过程与方法
1.认识电能表的各项参数,会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能,会通过电能表计算电费。
知识图谱
课堂引入
电能哪里来?
电能和电功
知识精讲
一.电能及其转化
电能是由电源提供的,用电器是消耗电能的装置,即利用电能工作,将电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,实质上两种说法是等效的。
电能的国际单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(),又名度,。
二.电能表(俗称电表)、铭牌
1.电能表
电能表(电度表)是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,收取电费时,就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费,电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能,其中红色框内(最后一位)数字为小数。电能表上电能的单位是千瓦时,符号为。
根据电能表上转盘的转动,还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能,如电能表上标有字样,已知某段时间内转盘转过n圈,那么这段时间内消耗的电能为:
2.表上几个参数的意义:
如图所示电能表表盘上有几个重要的参数:
(1)“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“5(10)A”表示这个电能表的额定电流是5A,在短时间内使用时电流允许大些,但不能超过10A;
(3)“”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗的电能,电能表上的转盘转过3000r。
三.电功(W)
电流通过用电器所做的功叫做电功,从能的角度来看,电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。如果用电器是“纯电阻型”的,如电炉、白炽灯等,电能即全部转化为内能。
电功的计算公式为,对于纯电阻型电路,将欧姆定律代入电功公式可得;
电功的国际单位:焦耳,;生活中的常用单位:千瓦时(),又名度,。
四.串、并联电路中电功的特点
1.串并联电路中总电功等于各部分电功之和,即为:;
2.在串联电路中电流通过导体所做的功之比等于电阻之比,即为:;
3.在并联电路中电流通过导体所做的功等于电阻的反比,即为:。
电能及其能量转化
例题
6 (2023北京市东城区期末考试)[多选题] (多选)关于能量转化下列说法中正确的是( )
A.用电热水壶烧热水时,主要是将电能转化为内能
B.给充电宝充电时,主要是将化学能转化为电能
C.电风扇工作时,主要是将电能转化为机械能
D.用电脑学习时,主要将光能转化为电能
7 (2023江苏省无锡市南菁高级中学实验学校期中考试) 如图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是________联;用家里的插座给充电宝充电时,充电宝中的能量转换是________(选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。
随练
8 (2023北京市朝阳区中考一模) 在国际单位制中,电能的单位是( )
A.帕斯卡
B.牛顿
C.焦耳
D.伏特
9 (2022北京市陈经纶中学分校实验中学期中考试) 下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
电功的计算
例题
10 (2024北京市西城区中考二模) 如图所示的电路中,电源两端电压为4V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为2W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)通电20s,电阻R2消耗的电能。
11 (2023北京市东城区期末考试) 如图所示,电阻的阻值为。当开关闭合时,电压表示数为,电流表示数为。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)内电流通过整个电路所做的功。
12 (2021北京市汇文中学中考其他模拟) 自平衡电动独轮车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。如图28所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡电动独轮车。下表列出了该电动独轮车的部分技术参数,请根据表中参数
求:(1)当锂电池充满电时,最多能储存多少电能;
(2)该车充电时的充电电流I。
随练
13 (2024北京市东城区中考二模) 如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I
(2)通电50s,电路消耗的总电能W
14 (2023北京市石景山区期末考试) 如图所示的电路中,电阻,闭合开关,电流表的示数为,电流表A的示数为2A。求:
(1)通过的电流大小;
(2)电源电压的大小;
(3)电阻的阻值;
(4)通电,整个电路消耗的电能。
15 (2022北京市大兴区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变,定值电阻R为20Ω。闭合开关S,调节滑动变阻器RP的滑片P,使电压表示数为2V。求:
(1)通过电阻R的电流;
(2)RP两端的电压;
(3)RP接入电路的电阻阻值;
(4)通电60s,电路中消耗的总电能。
认识电功率
知识精讲
一.电功率的概念和单位
1.电流在单位时间内所做的功叫做电功率,它是描述电流做功快慢的物理量。
2.电功率的单位:国际单位是瓦特(瓦),用W表示,常用单位有kW,1kW=103W。
二.电功率公式
1.计算公式:。
对于纯电阻电路有,纯电阻包括电阻器、电灯、电炉等。
2.运用及其变形式计算时,各量既可以统一使用国际单位,也可以统一使用常用单位:
物理量
国际单位
常用单位
换算关系
电功率
电功
时间
三.额定功率和实际功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率。用电器实际消耗的功率叫做实际功率,实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化;一般情况下,实际功率并不一定等于额定功率。一个用电器有无数个实际功率。
四.额定功率和实际功率的相关计算
在实际计算电功率时,如果用电器的阻值不变,可利用下式解题
电功率的概念、单位
例题
16 (2024北京市房山区期末考试) 关于电功率,下列说法正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,工作时所用的时间越少
D.用电器的电功率越大,工作时消耗的电能越多
17 (2023山东省济南市中考真题) 商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
A.消耗较少的电能,消耗较多的电能
B.电功率较小,电功率较大
C.电功率较小,消耗较多的电能
D.消耗较少的电能,电功率较大
随练
18 (2023北京市朝阳区期末考试) 智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天,张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩的电量了。由于无法及时充电,张老师就果断开启了“低电量模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法中正确的是( )
A.增大了手机的电功率
B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能
D.减少了手机消耗的电能
19 (2023北京市海淀区期末考试) 下列关于电功率的说法正确的是( )
A.电流通过用电器做功越多,电功率越大
B.用电器消耗电能越快,电功率越大
C.电流通过用电器做功时间越短,电功率越大
D.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
常见用电器的电功率
例题
20 (2024北京市昌平区中考二模) 下列估测合理的是( )
A.一盏教室内的日光灯正常工作时的功率约为40 W
B.一支未用过的2B铅笔的长度约为15 mm
C.一名中学生1 s心跳约为70次
D.一块新橡皮的质量约为600 g
21 (2024北京市石景山区期末考试) 下列用电器正常工作时,电功率最接近1kW的是( )
A.空调
B.手电筒
C.台灯
D.电风扇
22 (2024北京市海淀区期末考试) 如图所示的几种用电器正常工作时,电功率最接近20W的是( )
A.电热水器
B.电灯
C.电烤箱
D.电饭锅
随练
23 (2024北京市平谷区期末考试) 下列数据中,最符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压为36V
B.一个电饭煲正常工作的加热功率约为800W
C.一台电视机正常工作的电流约为10A
D.一盏台灯正常工作1小时消耗电能约为
24 (2023北京市海淀区期末考试) 如图所示的用电器中,正常工作时消耗的功率可能大于的是( )
A.台灯
B.计算器
C.电暖器
D.电热驱蚊器
25 (2023北京市石景山区期末考试) 利用电学知识,判断下列说法正确的是( )
A.家用台灯的额定功率约为200W
B.家用洗衣机正常工作时的电流约为10A
C.手机充电器接口的输出电压约为220V
D.家用电饭锅正常工作1h消耗的电能约为0.8kW·h
电功率公式及简单计算
例题
26 (2023北京市房山区中考一模) 如图所示,电源两端电压U为8V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。
求:(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2消耗的电功率P2。
27 (2023北京市海淀区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端电压为2V且保持不变,电阻,。求:
(1)开关闭合、断开时,电流表的示数。
(2)开关、都闭合时,电路的总功率。
28 (2023北京市十四中期中考试) 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R2的电阻为。闭合开关后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.2 A,求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源两端电压的大小;
(3)通电,电阻消耗的电能。
随练
29 (2023北京市东城区中考二模) 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、串联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,其额定电压为6V,如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻的阻值为5Ω。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图乙所示的图象。
求:(1)电阻的阻值;
(2)当器件正常工作时,电阻的电功率。
30 (2023北京市东城区中考一模) 如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1A。求:
(1)电流表A1的示数。
(2)电阻的电功率。
31 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示的电路中,定值电阻为10Ω,电源两端电压为3V。闭合开关S,电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求定值电阻的阻值;
(3)求的电功率。
额定功率和实际功率的计算
例题
32 (2024北京市大兴区期末考试) 如图甲所示是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。则此时( )
A.通过小灯泡的电流为0.2A
B.小灯泡的的电阻是10Ω
C.小灯泡的实际功率是1.8W
D.电阻R的功率为0.6W
33 (2022北京市中考真题)[多选题] (多选)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最小
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
34 (2024北京市朝阳区期末考试) 白炽灯工作时只将15%左右的电能转化为光能,因此在2016年10月1日起,我国禁止进口和销售15W及以上普通照明白炽灯。现在的家庭中广泛使用新型的LED灯和节能灯(如图所示为一种LED灯和节能灯)。研究发现:额定功率为3W的LED灯和额定功率为8W的节能灯正常工作时的亮度,都与额定功率为25W的白炽灯正常工作时的亮度相当。当3W的LED灯与8W的节能灯均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.LED灯与节能灯的实际功率相同
B.LED灯比节能灯消耗的电能更少
C.LED灯比节能灯的电流做功更快
D.LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
随练
35 (2024北京市房山区期末考试) 观察下列两种家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率2000W
电视机
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率200W
A.电热水器消耗的电能一定比电视机消耗的电能多
B.两种家用电器正常工作时,电视机的工作电流大
C.1kW·h的电能可以供电视机正常工作5小时
D.电热水器接在110V的电路中,它的实际功率约为1000W
36 (2024北京市石景山区期末考试) 实验室里有两种型号的白炽灯泡,规格为“2.5V0.75W”、“6V3W”,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能一定比消耗的电能少
B.两灯泡均正常工作时,通过电流较大
C.两灯泡均正常工作时,电流通过做功较快
D.两灯串联后接入电路中同时发光时,较亮,较暗.
37 (2022北京市大兴区期末考试) 如图所示的电路中,电源电压为220V。灯泡L1和L2的铭牌上分别有“220V 40W”和“220V 60W”字样。闭合开关S,下列判断中正确的是( )
A.L1和L2都恰好能正常发光
B.L1和L2的功率一定相等
C.L1和L2两端的电压一定相等
D.通过L1和L2的电流一定相等
课堂小结
1.电能
常用的电能单位是千瓦时(kW⋅h),是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1kW⋅h=3.6×106J。消耗电能的多少用电能表来计量。
2.电功
电功表示电流做的功,电流做功的过程实际上是用电器把电能转化为其他形式能的过程。电功与电压、电流和通电时间的关系是W=UIt。
如果是纯电阻电路,满足欧姆定律,W=UIt=U2Rt=I2Rt。
3.电功率
电功率是单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢。
电功率定义式为P=Wt=UI,单位是瓦(W)。
如果是纯电阻电路,满足欧姆定律I=UR,则P=I2R=U2R。
4.额定功率和实际功率
用电器正常工作时两端的电压是额定电压,此时它的电功率是额定功率。
电功率的物理意义除了表示电流做功快慢,但是灯泡的亮暗取决于实际功率。
拓展
38 (2021北京市西城区北师大实验中学期末考试) 下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
39 (2024北京市海淀区期末考试) 关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗电能越快,电功率越大
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
D.用电器的电功率越大,电流通过用电器所做的电功越多
40 (2024北京市东城区期末考试) 如图所示电路中电源电压不变,灯泡L1标有“6V,3W”,灯泡L2标有“12V,12W”,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S,其中一个灯泡能正常发光,另一个灯泡的亮度比其正常发光时暗。下列说法正确的是( )
A.L2正常发光
B.电路总功率为9W
C.电源电压为12V
D.L1的实际功率比L2的实际功率大
41 (2022北京市大兴区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,L1和L2两端的电压分别为U1和U2,通过L1和L2的电流分别为I1和I2,L1和L2上的功率分别为P1和P2,在相同时间内L1和L2消耗的电能分别为W1和W2。则下列关系式中一定正确的是( )
A.U1=U2
B.I1=I2
C.P1=P2
D.W1=W2
42 (2023北京市八十中期中考试) 如图所示,电源电压恒为6 V,电阻R1的阻值为10 Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为4 V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电阻R2的阻值;
(4)通电1 min电流通过R2做的功。
43 (2024北京市朝阳区中考二模) 如图所示的电路中,R为定值电阻,电源两端电压为9V不变。闭合开关S,移动滑动变阻器RP的滑片置某位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.6A。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求电阻R的阻值。
(3)求此时滑动变阻器Rp的电功率。
1
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第11讲_电功、电功率
辅导讲义(解析版)
主讲内容
电能和电功
认识电功率
第11讲_电功、电功率
[解析版]
课前小测
1 (2024北京市一零一中中考二模) 某实验小组用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻。
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至________(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为________A,该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留1位小数);
(3)完成测量任务后,该小组成员用图甲所示的电路继续探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系。小组成员记录了测量的数据如下表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯丝的电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
根据你对表中实验数据的分析,指出该实验小组利用图甲所示的电路进行探究时存在的问题:________。
2 (2024北京市平谷区期末考试) 小华利用图甲所示的器材“测量小灯泡的电阻”,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电流为0.2A。
(1)小华按图甲将电路连接完整,闭合开关前,滑片P应处于________端;(选填“左”或“右”)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑片,小华发现小灯泡始终不亮,电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,经检查电表和导线完好,则故障可能是________;
(3)故障排除后,小华移动滑片P,使小灯泡正常发光,此时电压表的指针位置如图乙所示,读出电压表的示数________V,由此可知小灯泡正常发光时的电阻为________。
3 (2023北京市八十中期中考试) 图1是测量小灯泡电阻的实验电路。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在________端(选填:“C”或“D”);
(3)小阳同学正确连接电路后,实验时电压表、电流表的示数如图2所示,此时小灯泡两端的电压是________V,通过小灯泡的电流是________A,此时小灯泡的电阻是________;
(4)小阳同学又进行了三次测量,数据记录如表所示,分析实验数据,小阳发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是________。
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.16
0.22
0.28
电阻R/Ω
6.2
9.1
10.7
4 (2023北京市五中分校期中考试) 为了测量定值电阻的阻值,小华把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图1所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小伟急忙拦住他,说接线错了。经检查,小伟发现只要改接一根导线就可以。
(1)请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上,并在虚线框内画出相应的正确电路图。
(2)小华和小伟按照正确的电路进行实验。实验步骤如下:
①断开开关,将图中滑动变阻器的滑片P置于最________(选填“左”或“右”)端;
②移动滑动变阻器的滑片到合适的位置,记录电压表和电流表示数U和I于表格中;
③移动滑动变阻器的滑片的位置,仿照步骤②再做2次实验;
④根据公式________,算出每次的电阻阻值大小并记录。实验中,多次测量的目的是________。
A.求平均值以减小实验误差
B.归纳得出普遍规律
(3)在完成定值电阻的阻值测量后,小华和小伟将电路中的定值电阻换为小灯泡,测量了小灯泡的电阻,并绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图2)。小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。小伟想利用现在更换为小灯泡的电路,继续探究电流与电压的关系,小华认为不可行。请你分析小华认为不可行的理由是________。
(4)完成上述实验后,小华和小伟又在缺少电压表的情况下,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图3所示。请完成以下测量步骤及的表达式:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为;
②闭合开关S2,断开开关S1,不改变滑动变阻器的滑片的位置,记下电流表示数为I;
③________(用图像提供的信息以及测量过程中物理量的符号表示)。
5 (2023北京市八十中期中考试) 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻测量电阻的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,并连接了如图所示实验电路。
(1)请按要求帮助小阳完成下列实验步骤:
①闭合开关,断开开关,电压表的示数为U1;
②________,电压表的示数为U2。
(2)请用U1、U2和表示出待测电阻________。
课程目标
知识目标
1.知道电能表是测量电能的工具,了解电能表的参数;
2.结合实例理解电功,知道电能的计算公式及单位。
3.能结合实际,说出用电器多铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,
4. 能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率;
能力目标
1.知道千瓦时的来历,会把千瓦时和焦耳相互换算。
2. 能够计算不同情景下的电功;
过程与方法
1.认识电能表的各项参数,会使用电能表测某段时间内电路消耗的电能,会通过电能表计算电费。
知识图谱
课堂引入
电能哪里来?
电能和电功
知识精讲
一.电能及其转化
电能是由电源提供的,用电器是消耗电能的装置,即利用电能工作,将电能转化为其他形式的能。电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。在日常生活中我们常说消耗了多少电能,而很少说电流做了多少功,实质上两种说法是等效的。
电能的国际单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(),又名度,。
二.电能表(俗称电表)、铭牌
1.电能表
电能表(电度表)是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,收取电费时,就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费,电能表计数器上显示着数字,计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能,其中红色框内(最后一位)数字为小数。电能表上电能的单位是千瓦时,符号为。
根据电能表上转盘的转动,还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能,如电能表上标有字样,已知某段时间内转盘转过n圈,那么这段时间内消耗的电能为:
2.表上几个参数的意义:
如图所示电能表表盘上有几个重要的参数:
(1)“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用;
(2)“5(10)A”表示这个电能表的额定电流是5A,在短时间内使用时电流允许大些,但不能超过10A;
(3)“”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗的电能,电能表上的转盘转过3000r。
三.电功(W)
电流通过用电器所做的功叫做电功,从能的角度来看,电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。如果用电器是“纯电阻型”的,如电炉、白炽灯等,电能即全部转化为内能。
电功的计算公式为,对于纯电阻型电路,将欧姆定律代入电功公式可得;
电功的国际单位:焦耳,;生活中的常用单位:千瓦时(),又名度,。
四.串、并联电路中电功的特点
1.串并联电路中总电功等于各部分电功之和,即为:;
2.在串联电路中电流通过导体所做的功之比等于电阻之比,即为:;
3.在并联电路中电流通过导体所做的功等于电阻的反比,即为:。
电能及其能量转化
例题
6 (2023北京市东城区期末考试)[多选题] (多选)关于能量转化下列说法中正确的是( )
A.用电热水壶烧热水时,主要是将电能转化为内能
B.给充电宝充电时,主要是将化学能转化为电能
C.电风扇工作时,主要是将电能转化为机械能
D.用电脑学习时,主要将光能转化为电能
7 (2023江苏省无锡市南菁高级中学实验学校期中考试) 如图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电,这两个输出端的连接方式是________联;用家里的插座给充电宝充电时,充电宝中的能量转换是________(选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。
随练
8 (2023北京市朝阳区中考一模) 在国际单位制中,电能的单位是( )
A.帕斯卡
B.牛顿
C.焦耳
D.伏特
9 (2022北京市陈经纶中学分校实验中学期中考试) 下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
电功的计算
例题
10 (2024北京市西城区中考二模) 如图所示的电路中,电源两端电压为4V且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1消耗的电功率P1为2W;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)通电20s,电阻R2消耗的电能。
11 (2023北京市东城区期末考试) 如图所示,电阻的阻值为。当开关闭合时,电压表示数为,电流表示数为。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)内电流通过整个电路所做的功。
12 (2021北京市汇文中学中考其他模拟) 自平衡电动独轮车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。如图28所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡电动独轮车。下表列出了该电动独轮车的部分技术参数,请根据表中参数
求:(1)当锂电池充满电时,最多能储存多少电能;
(2)该车充电时的充电电流I。
随练
13 (2024北京市东城区中考二模) 如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I
(2)通电50s,电路消耗的总电能W
14 (2023北京市石景山区期末考试) 如图所示的电路中,电阻,闭合开关,电流表的示数为,电流表A的示数为2A。求:
(1)通过的电流大小;
(2)电源电压的大小;
(3)电阻的阻值;
(4)通电,整个电路消耗的电能。
15 (2022北京市大兴区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变,定值电阻R为20Ω。闭合开关S,调节滑动变阻器RP的滑片P,使电压表示数为2V。求:
(1)通过电阻R的电流;
(2)RP两端的电压;
(3)RP接入电路的电阻阻值;
(4)通电60s,电路中消耗的总电能。
认识电功率
知识精讲
一.电功率的概念和单位
1.电流在单位时间内所做的功叫做电功率,它是描述电流做功快慢的物理量。
2.电功率的单位:国际单位是瓦特(瓦),用W表示,常用单位有kW,1kW=103W。
二.电功率公式
1.计算公式:。
对于纯电阻电路有,纯电阻包括电阻器、电灯、电炉等。
2.运用及其变形式计算时,各量既可以统一使用国际单位,也可以统一使用常用单位:
物理量
国际单位
常用单位
换算关系
电功率
电功
时间
三.额定功率和实际功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率。用电器实际消耗的功率叫做实际功率,实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化;一般情况下,实际功率并不一定等于额定功率。一个用电器有无数个实际功率。
四.额定功率和实际功率的相关计算
在实际计算电功率时,如果用电器的阻值不变,可利用下式解题
电功率的概念、单位
例题
16 (2024北京市房山区期末考试) 关于电功率,下列说法正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,工作时所用的时间越少
D.用电器的电功率越大,工作时消耗的电能越多
17 (2023山东省济南市中考真题) 商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
A.消耗较少的电能,消耗较多的电能
B.电功率较小,电功率较大
C.电功率较小,消耗较多的电能
D.消耗较少的电能,电功率较大
随练
18 (2023北京市朝阳区期末考试) 智能手机在现代生活中的作用越来越重要。有一天,张老师在课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩的电量了。由于无法及时充电,张老师就果断开启了“低电量模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。关于手机“低电量模式”开启后,下列说法中正确的是( )
A.增大了手机的电功率
B.减小了手机的电功率
C.增加了手机消耗的电能
D.减少了手机消耗的电能
19 (2023北京市海淀区期末考试) 下列关于电功率的说法正确的是( )
A.电流通过用电器做功越多,电功率越大
B.用电器消耗电能越快,电功率越大
C.电流通过用电器做功时间越短,电功率越大
D.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
常见用电器的电功率
例题
20 (2024北京市昌平区中考二模) 下列估测合理的是( )
A.一盏教室内的日光灯正常工作时的功率约为40 W
B.一支未用过的2B铅笔的长度约为15 mm
C.一名中学生1 s心跳约为70次
D.一块新橡皮的质量约为600 g
21 (2024北京市石景山区期末考试) 下列用电器正常工作时,电功率最接近1kW的是( )
A.空调
B.手电筒
C.台灯
D.电风扇
22 (2024北京市海淀区期末考试) 如图所示的几种用电器正常工作时,电功率最接近20W的是( )
A.电热水器
B.电灯
C.电烤箱
D.电饭锅
随练
23 (2024北京市平谷区期末考试) 下列数据中,最符合实际的是( )
A.我国家庭电路的电压为36V
B.一个电饭煲正常工作的加热功率约为800W
C.一台电视机正常工作的电流约为10A
D.一盏台灯正常工作1小时消耗电能约为
24 (2023北京市海淀区期末考试) 如图所示的用电器中,正常工作时消耗的功率可能大于的是( )
A.台灯
B.计算器
C.电暖器
D.电热驱蚊器
25 (2023北京市石景山区期末考试) 利用电学知识,判断下列说法正确的是( )
A.家用台灯的额定功率约为200W
B.家用洗衣机正常工作时的电流约为10A
C.手机充电器接口的输出电压约为220V
D.家用电饭锅正常工作1h消耗的电能约为0.8kW·h
电功率公式及简单计算
例题
26 (2023北京市房山区中考一模) 如图所示,电源两端电压U为8V并保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。
求:(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2消耗的电功率P2。
27 (2023北京市海淀区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端电压为2V且保持不变,电阻,。求:
(1)开关闭合、断开时,电流表的示数。
(2)开关、都闭合时,电路的总功率。
28 (2023北京市十四中期中考试) 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R2的电阻为。闭合开关后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.2 A,求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源两端电压的大小;
(3)通电,电阻消耗的电能。
随练
29 (2023北京市东城区中考二模) 实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、串联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,其额定电压为6V,如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻的阻值为5Ω。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成如图乙所示的图象。
求:(1)电阻的阻值;
(2)当器件正常工作时,电阻的电功率。
30 (2023北京市东城区中考一模) 如图所示,电源两端电压U为6V并保持不变,电阻阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1A。求:
(1)电流表A1的示数。
(2)电阻的电功率。
31 (2023北京市西城区中考一模) 如图所示的电路中,定值电阻为10Ω,电源两端电压为3V。闭合开关S,电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求定值电阻的阻值;
(3)求的电功率。
额定功率和实际功率的计算
例题
32 (2024北京市大兴区期末考试) 如图甲所示是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中,已知电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。则此时( )
A.通过小灯泡的电流为0.2A
B.小灯泡的的电阻是10Ω
C.小灯泡的实际功率是1.8W
D.电阻R的功率为0.6W
33 (2022北京市中考真题)[多选题] (多选)额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最小
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
34 (2024北京市朝阳区期末考试) 白炽灯工作时只将15%左右的电能转化为光能,因此在2016年10月1日起,我国禁止进口和销售15W及以上普通照明白炽灯。现在的家庭中广泛使用新型的LED灯和节能灯(如图所示为一种LED灯和节能灯)。研究发现:额定功率为3W的LED灯和额定功率为8W的节能灯正常工作时的亮度,都与额定功率为25W的白炽灯正常工作时的亮度相当。当3W的LED灯与8W的节能灯均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.LED灯与节能灯的实际功率相同
B.LED灯比节能灯消耗的电能更少
C.LED灯比节能灯的电流做功更快
D.LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
随练
35 (2024北京市房山区期末考试) 观察下列两种家用电器的铭牌,下列说法正确的是( )
电热水器
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率2000W
电视机
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率200W
A.电热水器消耗的电能一定比电视机消耗的电能多
B.两种家用电器正常工作时,电视机的工作电流大
C.1kW·h的电能可以供电视机正常工作5小时
D.电热水器接在110V的电路中,它的实际功率约为1000W
36 (2024北京市石景山区期末考试) 实验室里有两种型号的白炽灯泡,规格为“2.5V0.75W”、“6V3W”,下列说法正确的是( )
A.消耗的电能一定比消耗的电能少
B.两灯泡均正常工作时,通过电流较大
C.两灯泡均正常工作时,电流通过做功较快
D.两灯串联后接入电路中同时发光时,较亮,较暗.
37 (2022北京市大兴区期末考试) 如图所示的电路中,电源电压为220V。灯泡L1和L2的铭牌上分别有“220V 40W”和“220V 60W”字样。闭合开关S,下列判断中正确的是( )
A.L1和L2都恰好能正常发光
B.L1和L2的功率一定相等
C.L1和L2两端的电压一定相等
D.通过L1和L2的电流一定相等
课堂小结
1.电能
常用的电能单位是千瓦时(kW⋅h),是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1kW⋅h=3.6×106J。消耗电能的多少用电能表来计量。
2.电功
电功表示电流做的功,电流做功的过程实际上是用电器把电能转化为其他形式能的过程。电功与电压、电流和通电时间的关系是W=UIt。
如果是纯电阻电路,满足欧姆定律,W=UIt=U2Rt=I2Rt。
3.电功率
电功率是单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢。
电功率定义式为P=Wt=UI,单位是瓦(W)。
如果是纯电阻电路,满足欧姆定律I=UR,则P=I2R=U2R。
4.额定功率和实际功率
用电器正常工作时两端的电压是额定电压,此时它的电功率是额定功率。
电功率的物理意义除了表示电流做功快慢,但是灯泡的亮暗取决于实际功率。
拓展
38 (2021北京市西城区北师大实验中学期末考试) 下列说法中正确的是( )
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
39 (2024北京市海淀区期末考试) 关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗电能越快,电功率越大
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.用电器将电能转化为其他形式的能越多,电功率越大
D.用电器的电功率越大,电流通过用电器所做的电功越多
40 (2024北京市东城区期末考试) 如图所示电路中电源电压不变,灯泡L1标有“6V,3W”,灯泡L2标有“12V,12W”,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S,其中一个灯泡能正常发光,另一个灯泡的亮度比其正常发光时暗。下列说法正确的是( )
A.L2正常发光
B.电路总功率为9W
C.电源电压为12V
D.L1的实际功率比L2的实际功率大
41 (2022北京市大兴区中考一模) 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,小灯泡L1和L2均正常发光,L1和L2两端的电压分别为U1和U2,通过L1和L2的电流分别为I1和I2,L1和L2上的功率分别为P1和P2,在相同时间内L1和L2消耗的电能分别为W1和W2。则下列关系式中一定正确的是( )
A.U1=U2
B.I1=I2
C.P1=P2
D.W1=W2
42 (2023北京市八十中期中考试) 如图所示,电源电压恒为6 V,电阻R1的阻值为10 Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为4 V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电阻R2的阻值;
(4)通电1 min电流通过R2做的功。
43 (2024北京市朝阳区中考二模) 如图所示的电路中,R为定值电阻,电源两端电压为9V不变。闭合开关S,移动滑动变阻器RP的滑片置某位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.6A。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求电阻R的阻值。
(3)求此时滑动变阻器Rp的电功率。
答案解析
课前小测
1 (2024北京市一零一中中考二模)
【答案】 (1)B
(2)0.3
(3)8.3
(4)小灯泡灯丝的电阻随温度变化,实验中没有保持导体的电阻不变
【解析】 (1)闭合开关前,滑片应移到阻值最大处,即B端。
(2)乙中电流表选择小量程,分度值0.02 A,读数为0.3 A;根据可知,该小灯泡正常发光时的电阻为
(3)根据题意可知,要探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,需要控制导体的电阻不变,根据实验数据可知,小灯泡灯丝的电阻随温度变化,实验中没有保持导体的电阻不变。
2 (2024北京市平谷区期末考试)
【答案】 (1)左
(2)小灯泡断路
(3)2.5;12.5
【解析】 (1)连接完电路,闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即将滑片放在左端;
(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表并联电路以外电路是通路,故障为小灯泡断路;
(3)根据图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,此时小灯泡的电阻:。
3 (2023北京市八十中期中考试)
【答案】 (1)如图所示
(2)D
(3)2.5;0.5;5
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】 (1)电压表测小灯泡的电压,电流表测量串联电路的电流,要注意电表正负接线柱要对应电源正负极,将滑动变阻器按“左下右上”串联在电路中,根据题意可知电压表要选择小量程(电源电压为3 V),电流表要选择小量程,如下图所示:
(2)为保护电路安全,开关闭合前,滑动变阻器接入电路中的阻值要最大,滑动变阻器接入电路中的是左下接线柱,因此滑到最右端阻值最大,即D端;
(3)如图2,电压表选用的是小量程,分度值为0.1 V,读数为2.5 V;电流表选用小量程,分度值为0.02 A,读数为0.5 A,则待测电阻的阻值为:;
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,当改变电压,小灯泡发光时的温度也发生变化,导致电阻也随之变化。
4 (2023北京市五中分校期中考试)
【答案】 (1)图形见解析
(2)左;;A
(3)10;灯丝的电阻随温度变化而变化
(4)
【解析】 (1)原电路图中,定值电阻、电压表和电流表没有接入电路是错误的,在测量定值电阻的阻值实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
;
由实物图画出电路图,如下图所示:
;
(2)①为了保护电路,闭合开关前,应将图中滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即左端;
④根据求出定值电阻阻值并记录;实验中,多次测量的目的是减小实验误差;
(3)由图2可知,当灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的额定电流为0.25 A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
;
在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝的电阻随温度变化而变化,不是一定值,故不能将定值电阻更换为小灯泡;
(4)在步骤①中,与灯泡并联,电流表测通过灯泡的电流为0.25 A,由图2知,灯两端的电压为2.5 V,灯泡正常发光;
在步骤②中,与灯泡仍并联,电流表测通过灯泡和总电流为I;因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,的阻值为:。
5 (2023北京市八十中期中考试)
【答案】 (1)②闭合开关、;
(2)
【解析】 (1)①闭合开关,断开开关,压表的示数为;
②闭合开关、,电压表的示数为。
(2)当闭合开关,断开开关,电路是串联电路,电压表测两端的电压,则电压表的示数为;
闭合开关、时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为;
两端的电压:,电路电流,由可知,待测电阻阻值:
。
课程目标
课堂引入
电能和电功
电能及其能量转化
例题
6 (2023北京市东城区期末考试)[多选题]
【答案】 A C
【解析】 A、用电热水壶烧热水时,主要是将电能转化为内能,故A正确;
B、给充电宝充电时,主要是将电能转化为化学能,故B错误;
C、电风扇工作时,主要是将电能转化为机械能,故C正确;
D、用电脑学习时,主要将电能转化为光能、声能等,故D错误。
7 (2023江苏省无锡市南菁高级中学实验学校期中考试)
【答案】 并;电能转化为化学能
【解析】 (1)移动电源给手机充电过程中,各手机间互不影响,所以输出端的连接方式是并联。
(2)用家里的插座给充电宝充电时,充电宝会消耗电能,相当于电路中的用电器,充电宝将电能转化为化学能。
随练
8 (2023北京市朝阳区中考一模)
【答案】 C
【解析】 在国际单位制中,帕斯卡是压强的单位、牛顿是力的单位、焦耳是电能的单位,伏特是电压的单位,故C正确。
9 (2022北京市陈经纶中学分校实验中学期中考试)
【答案】 D
【解析】 A、电饭锅主要是用来发热的,因此,电饭锅工作时,主要将电能转化成为内能,故A错误;
B、电风扇工作时,消耗电能,使电风扇转动,得到的是机械能,故B错误;
C、干电池给灯泡供电时,将化学能转化为电能,再提供给灯泡,故C错误;
D、在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能,故D正确。
电功的计算
例题
10 (2024北京市西城区中考二模)
【答案】 (1)
(2)
(3)20J
【解析】 (1)
(2)
(3)W2=I22R2t=(0.25A)2×16Ω×20s=20J
11 (2023北京市东城区期末考试)
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压。
(1)由可得,的阻值为:;
(2)两端的电压为:,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:;
(3)内电流通过整个电路所做的功为:。
12 (2021北京市汇文中学中考其他模拟)
【答案】 (1)7.92×105J
(2)0.5A
【解析】 (1)储存的电能:
(2)根据
得充电电流为:
随练
13 (2024北京市东城区中考二模)
【答案】 (1)0.1A
(2)30J
【解析】
(1)串联电路的总电阻R总=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中的电流
(2)电路消耗的总电能 W=Ult=6V×0.1A×50s=30J
14 (2023北京市石景山区期末考试)
【答案】 (1)0.8A
(2)12V
(3)15Ω
(4)240J
【解析】 由电路图可知,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过的电流:;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律可得,电源的电压:;
(3)电阻的阻值:;
(4)通电,整个电路消耗的电能:。
15 (2022北京市大兴区中考一模)
【答案】 (1)0.1A
(2)1V
(3)10Ω
(4)18J
【解析】 (1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可得通过电阻R的电流
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,RP两端的电压
(3)串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得RP接入电路的电阻阻值
(4)通电60s,电路中消耗的总电能
认识电功率
电功率的概念、单位
例题
16 (2024北京市房山区期末考试)
【答案】 B
【解析】 AB、电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率大,表示做功快,故A错误、B正确;
CD、由可得,电流做功的多少与电功率和通电时间有关,通电时间未知,耗电多少无法确定,如果耗电多少未知,耗电时间也无法确定,故CD错误。
17 (2023山东省济南市中考真题)
【答案】 D
【解析】 售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用一次花不了多少电费”,即售货员是从消耗较少的电能角度说的;
顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会烧断保险丝,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。
随练
18 (2023北京市朝阳区期末考试)
【答案】 B
【解析】 当手机“电量”所剩无几时,即W一定,由可得,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
19 (2023北京市海淀区期末考试)
【答案】 B
【解析】 、由可知,电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,不知消耗的电能时间,只知用电器消耗的电能多少,无法判断它的电功率的大小,故错误;
、电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,即用电器的电功率越大,它消耗电能越快,故正确;
、由可知,电功率的大小与消耗的电能和工作时间有关,不知消耗的电能,只知用电器工作时间短,无法判断它的电功率越的大小,故错误;
、由可知,消耗的电能与电功率和工作时间有关,只知道消耗的电能,不知道用电器工作时间,无法判断它的电功率越的大小,故错误。
常见用电器的电功率
例题
20 (2024北京市昌平区中考二模)
【答案】 A
【解析】 暂无解析
21 (2024北京市石景山区期末考试)
【答案】 A
【解析】 暂无解析
22 (2024北京市海淀区期末考试)
【答案】 B
【解析】 A、电热水器的功率约为1000W~3000W,故A不符合题意;
B、台灯的功率较小,在20W左右,故B符合题意;
C、电烤箱的功率较大,一般在600W左右,故C不符合题意;
D、电饭锅的功率也比较大,一般在800W左右,故D不符合题意
随练
23 (2024北京市平谷区期末考试)
【答案】 B
【解析】 A、在我国,家用电器正常工作的电压一般是220V,为保证它们正常工作,与之配套的家庭电路电压也是220V,故A不符合实际;
B、一个电饭煲正常工作的加热功率约为800W,故B符合实际;
C、一台电视机正常工作的电流约为0.5A,故C不符合实际;
D、一盏台灯正常工作1小时消耗电能约为0.04kW·h,故D不符合实际。
24 (2023北京市海淀区期末考试)
【答案】 C
【解析】 、台灯的功率约为,故不符合题意;
、计算器的功率很小,不到,故不符合题意;
、电暖器的功率可能大于,故符合题意;
、电热驱蚊器的功率约,故不符合题意。
25 (2023北京市石景山区期末考试)
【答案】 D
【解析】 A、家用电台灯正常工作时的电功率约为20W,故A不符合实际;
B、家用洗衣机的功率在200W左右,正常工作的电流在左右,故B不符合实际;
C、充电器给手机充电时输出电压一般为3.7V,故C不符合实际;
D、家用电饭锅的功率在800W左右,正常工作1h消耗的电能在W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW·h,故D符合实际。
电功率公式及简单计算
例题
26 (2023北京市房山区中考一模)
【答案】 (1)0.8A
(2)3.2W
【解析】 因为并联,R1、R2两端的电压为8V
(1)
(2)通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A
电阻R2消耗的电功率P2=U2I2=8V×0.4A=3.2W
27 (2023北京市海淀区中考一模)
【答案】 (1)开关闭合、断开时,电路为的简单电路,
通过的电流:,即电流表的示数为0.5A;
(2)开关、都闭合时,电阻和并联,
由并联电路的电压特点可知,电阻和两端的电压都等于电源电压,
电阻消耗的电功率:,
电阻消耗的电功率:,
则此时电路消耗的总功率:。
【解析】 暂无解析
28 (2023北京市十四中期中考试)
【答案】 (1)10 Ω
(2)3 V
(3)20 J
【解析】 由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由可得电阻的阻值:;
(2)与串联,电路总电阻为:,
由可得电源电压为:;
(3)通电100s电阻消耗的电能为:。
随练
29 (2023北京市东城区中考二模)
【答案】 (1)由图甲可知,、串联;由图乙可知,当该器件两端电压为6V时,通过该器件的额定电流为0.3A,则该器件的总电阻为:
,
根据电阻的串联可知,的阻值为:
;
(2)当器件正常工作时,根据可知,电阻的电功率为:
。
【解析】 暂无解析
30 (2023北京市东城区中考一模)
【答案】 由电路图可知,、并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过的电流;
(1)因并联电路中各支路两端电压相等,所以电流表A1的示数:;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流:
,
电阻的电功率。
【解析】 暂无解析
31 (2023北京市西城区中考一模)
【答案】 (1)由电路图可知,定值电阻与串联,电压表测两端的电压。先画出电源符号,从电源的正极出发依次画出定值电阻、、开关S回到电源的负极,然后把电压表并联在两端,如图所示:
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压:,
则根据可得的阻值:;
(3)的电功率:。
【解析】 暂无解析
额定功率和实际功率的计算
例题
32 (2024北京市大兴区期末考试)
【答案】 C
【解析】 由图乙可知该电路为和的串联电路,电压表测两端的电压;
、已知此时电压表的示数为,即两端的电压为;
由串联电路的电压特点可知两端的电压为:,
结合图甲中数据可知,此时通过的电流为:,故错误;
、由可知此时灯泡的阻值为:,故错误;
、小灯泡的实际功率为:,故正确;
、因串联电路中电流处处相等,因此通过的电流为,
则电阻的功率为:,故错误。
33 (2022北京市中考真题)[多选题]
【答案】 B C
【解析】 由图像知额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时,在相同时间内,电热水壶消耗的电能最多,电烤箱其次,电饭锅消耗的电能最少,根据知电热水壶的功率最大、电烤箱其次,电饭锅功率最小;
A、由可知,用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关,因不知道通电时间,则无法比较产生热量的多少,故A错误;
B、由上面的分析知,正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大,故B正确;
C、电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时,电热水壶的功率最大、电烤箱其次,电饭锅功率最小,根据可知通过电饭锅的电流最小,故C正确;
D、在一个月内,因不知道通电时间,则无法比较消耗的电能的多少,故D错误。
故选:BC。
34 (2024北京市朝阳区期末考试)
【答案】 D
【解析】 :、当的灯与的节能灯均正常工作时,实际功率均等于额定功率,节能灯的实际功率较大,故错误;
、灯的实际功率较小,但未说明工作时间,故灯不一定比节能灯消耗的电能更少,故错误;
、功率表示电流做功的快慢,灯的实际功率较小,灯比节能灯的电流做功更慢,故错误;
、灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高,故正确。
随练
35 (2024北京市房山区期末考试)
【答案】 C
【解析】 A、由表中信息可知,电热水器的额定功率大于电视机的额定功率,由可知,由于不知道时间大小,所以不能判断电热水器消耗的电能和电视机消耗的电能多少关系,故A错误;
B、根据表格中的信息可知,电热水器和电视机额定电压相同,但电热水器的额定功率较大,由可知,电热水器的额定电流较大,即电热水器正常工作时的电流较大,故B错误;
C、电视机的额定功率,1kW·h的电能可以使电热水器正常工作的时间,故C正确;
D、由可知,电热水器的电阻:,
电热水器接在110V的电路中,它的实际功率实,故D错误。
36 (2024北京市石景山区期末考试)
【答案】 B
【解析】 暂无解析
37 (2022北京市大兴区期末考试)
【答案】 D
【解析】 暂无解析
课堂小结
拓展
38 (2021北京市西城区北师大实验中学期末考试)
【答案】 D
【解析】 电饭锅工作时,将电能转化为内能;电风扇工作时,主要将电能转化为机械能;干电池给灯泡供电时,将化学能转化为电能;在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能.故本题应选D.
39 (2024北京市海淀区期末考试)
【答案】 A
【解析】 A、电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,即用电器的电功率越大,它消耗电能越快,故A正确;
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率大,表示做功快,故B错误;
C、由W=Pt可知,消耗的电能与电功率和工作时间有关,只知道消耗的电能,不知道用电器工作时间,无法判断它的电功率越的大小,故C错误;
D、电流做功多,可以在很长时间内完成,即做功不一定快,其功率不一定大,故D错误;
40 (2024北京市东城区期末考试)
【答案】 C
【解析】 灯泡L1标有“6V,3W”,灯泡L2标有“12V,12W”,则,,
闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,则通过电路的电流为0.5A,此时灯泡L1正常发光,故A错误;
灯泡的电阻:,
灯泡实际功率:,比较可知两灯泡的实际功率相同,故D错误;
电路总功率:,故B错误。
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压:,故C正确。
41 (2022北京市大兴区中考一模)
【答案】 A
【解析】 A.闭合开关,两灯泡并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以两灯泡两端电压相等,即U1=U2,故A正确;
BCD.小灯泡L1和L2均正常发光,不知道两灯泡的规格,故无法计算灯泡的电阻,根据欧姆定律可知,无法比较通过两灯泡的电流,根据P=UI可知,无法比较两灯泡的功率,根据W=UIt可知无法比较相同时间内L1和L2消耗的电能,故BCD错误。
42 (2023北京市八十中期中考试)
【答案】 (1)2 V
(2)0.2 A
(3)20 Ω
(4)48 J
【解析】 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U﹣U2=6 V﹣4 V=2 V;
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过电阻R2的电流:
;
(3)电阻R2的阻值:
;
(4)通电1 min电流通过R2做的功:
W=U2I2t=4 V×0.2 A×60 s=48 J。
43 (2024北京市朝阳区中考二模)
【答案】 (1)
(2)10Ω
(3)1.8W
【解析】 (1)
(2)R=UR/I=6V/0.6A=10Ω
(3)Up=U-UR=9V-6V=3V
Pp=UpI=3V×0.6A=1.8W
1
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