内容正文:
第十三章电功和电功率
章末复习训练
<知识框架构建>
答案P9]
电能[单位:国际单位足0
常用单位是千瓦时(kW)
测量工具:电能表
电能和电功
概念:电流做的功
电功
训算公式「②
(适用于任何屯路)
=(适用于纯电阳电路)
定义电流做的功与完成这些功所川时问的比
单位国际单位是③
常用单位是千瓦(kW)
电功率
P=出=④
(透川于任何中路)
公式
t
P
U2
IR(适用于纯电阻电路)
额定功率和实际功率
测量小灯泡
实验原理⑤
的电功率
实验电路图
电功和
电功率
影响电流热效应的因素⑥
⊙
通电时问
一内容:电流通过导体时产生的热量,跟电流的平方成正比,
电流的热效应
焦耳定律口
跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
公式:⑧
电热的利用和防止
组成进户线、电能表、⑨
40
、插座、用电器和导线
喀丝「作用:电流过大时自动熔断,切断电路
家庭电路
材料:电阳较①
、
熔点较@
的铅锡合金或铅锑合金
空气开关光电路中电流过大时,空气开关就会白动“跳闸”,从而切断电路
三孔插座与三脚插头的使用
试电笔的使用
触电事故
低压触电:单线触电、双线触电
安全用电
高压触电:高压电弧触电、跨步电压触电
不接触
安全用电原则
不靠近
·不弄湿川电器
一不损坏绝缘层
<教材图片梳理
答案9]
教材图片
知识点运用
月初04782
某家庭某月初、月末电能表表盘的示数如图所示,若该家庭所在地区每度电的
电费是0.5元,则本月该家庭应缴纳电费」
元。已知该电能表铭牌上标有
月末05612
“2000r/(kW·h)”,若一个电水壶单独工作5min,电能表转盘转过200r,则该电水
教材P110图13.1-5
壶的电功率为
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续表
教材图片
知识点运用
电暖器在工作时,将
能转化为
能,这是利用了电流的
电热丝热得发红,而导线却几乎不发热,这是因为导线的电阻远
电热丝的电阻
[教材P119图13.3-1]
接地
接用电器
金属外壳
三孔插座的左孔一般接
线,右孔接
线,上孔接
线
将用电器的三脚插头插入三孔插座中,这样做可以让它的金属外壳与插座中的
线相连,防止发生触电事故
教材P127图13.4-6]
<真题检测训练一
答案P9]
考点(①电能和电功
A.闭合开关,在移动滑片P的过程中,灯L的最
小电阻为102
①(镇江)小华家中暖风机铭牌如图甲所示,电能
B.变阻器的滑片P移到b端时,灯L正常发光
表铭牌如图乙所示,暖风机的额定电流为
且灯L的额定功率为3.6W
A;若家中仅有暖风机工作,则正常工
C.若灯L与5Ω的定值电阻R,并联接入电压
作1h家中电能表示数增加
kW·h,脉
为6V的电路中,电路总功率为7.2W
冲指示灯闪烁
次。
D.若灯L与102的定值电阻R2串联接入电压
暖风机参数表
kW·h
为9V的电路中,R2每秒消耗的电能为2.5J
3(兰州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,
额定电压
220V
20216
电子式的相电能表
闭合开关S后,将滑动变阻器R,的滑片P从最
额定功率2200W
220V10(40)A50H
3000 imp/ik
右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正
防水等级
IPX4
确的是
甲
A.滑动变阻器R2消耗的功率变大
1题图
B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数变大
考点②电功率
D.电压表V与电流表A的示数之比变大
2(重庆)灯泡L上标有“6V”字样,为探究其工作
/A
0.3
时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,
0.2
其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为
“30Ω1A”。闭合开关后,将变阻器的滑片P
R2
0.1
从a端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V
012345671W
3题图
4题图
为止。图乙是用获得的实验数据作出的I-U
4(西宁)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的
图像,下列判断正确的是
1-U图像,由图像可知
A.R的电阻为52
0.6H
-T---1-下-
0.4
B.小灯泡的电阻随温度的升高而减小
-L
-1--k-+
A
0.2
1--1---1-
C.只将L与R并联在电压为2V的电路中,干
-1----1-{--
路中的电流为0.3A
0
2
46
D.只将L与R串联在电流为0.2A的电路中,
2题图
总功率为0.4W
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第十三章电功和电功率一
5(南充)如图所示,电源电压不变,电流表的量程
考点③测量小灯泡的电功率
为0~0.6A,定值电阻R,=302,R2为滑动变阻
9(荆州)课后服务社团活动中,“创新”兴趣小组
器,其最大阻值为502,滑动变阻器的滑片P在
在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲
b端时,电流表的示数为0.3A,则电源电压为
所示的器材进行实验,其中电源电压为6V,小
V,在保证电路安全的情况下,滑动变
灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时电阻约为
阻器的功率范围为
W。
122)。
10
山5
0
5题图
考点③电流的热效应
6如图所示的电路中,接通电源,通电一段时间
Z
后,
(选填“左”或“右”)侧U形管液面
A
0.4
高度的变化较大。如果通过甲容器中电阻丝的
0.3
电流是2A,则乙容器中电阻丝在1min内产生
0.2
0.1
的热量是
J
H
234UV
R'R
丁
9题图
(1)为能顺利完成该实验,下列不同规格的滑动
变阻器应选用
(填字母)。
A.“1020.5A”的滑动变阻器
6题图
B.“2022A”的滑动变阻器
考点④家庭电路与安全用电
C.“521A”的滑动变阻器
⑦(德州)下图是某家庭电路的一部分,下列说法
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表示
数接近电源电压,电流表无示数,小灯泡不
正确的是
亮。那么出现该故障的原因是
火线王
(3)故障排除后重新连接电路,闭合开关,移动
零线
地线
滑片,电压表的示数如图乙所示,为了测量
小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片
向
(选填“左”或“右”)端移动。
7题图
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为
B.断开开关S时,用试电笔接触A点氖管发光,
W。
接触B点氖管不会发光
(5)实验结束后,某同学设计了如图丁所示的电
C.熔丝烧断后可用铜丝代替
路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定
D.闭合开关S时,电灯不亮,熔丝未烧断,可能
功率。已知电源电压为18V,定值电阻R的
是电灯短路
阻值为202。实验步骤如下:
8(安徽)关于安全用电,下列说法错误的是
①开关S、S,闭合,S2断开,调节滑动变阻器
R'的滑片,使小灯泡正常发光。
A.绝缘皮破损的电线,需要及时更换
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S,断
B.家用电器工作时起火,可以直接用水浇灭
开,此时电压表的示数为8V。
C.发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端,此时
D.手机充电结束后,要把充电器从插座上及时
电压表的示数为14V。
拔下
④小灯泡的额定功率P颜=
W。
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新趋势
跨学科实践
答案PI0]
①你注意过汽车后挡风玻璃
(4)此电热水器在加热状态下正常工作时,将内
上的“横条纹”吗?它是一
胆中50L的水从20℃加热到40℃,用了
种电加热装置,可用于除雾
40min,则其加热效率为
%。
除霜。某汽车的电加热装
1题图
3[科学态度与责任](天津)生物小组的同学们在
置由10条阻值均为20Ω的电阻丝并联而成,该
冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时,
装置与l2V的汽车电池接通工作5min,通过每
发现天气太冷肥料不易发酵,于是他们想制作
条电阻丝的电流为
A,产生的总热量为
一个电加热垫给肥料加热。
J。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝,将其
2在一次跨学科实践活动中,小李对家中常用的
接在电压恒为U。的电源上(如图I所示),加热
电热水器(图甲)进行了探究。热水器铭牌如图
功率为P。,该电热丝的电阻R,=
d
乙所示,工作原理图如图丙所示[已知水的密度
(不考虑温度对电阻的影响)
为1.0×103kg/m3,水的比热容为c水=4.2×
&WwB
ewWwB
5
103J/(kg·℃)]。
co
贮水式电热器
一。$
型号:V-50
oUoo
热功率P
热功率P2
额定容量:50工
热功率P。
额定斥强:0.6M'a
额定电压:220V
额定加热功率:2000W
频率:50Hz
&-Ww9
额定保温功率:200W
C
。
§1
220Vi
2
力
3题图
【改进设计】为获得不同的加热功率,从电热丝
的中点处引出一条导线,将电热丝以不同方式
连接在电压为U。的电源上,可以得到另外两个
内
加热功率P,和P2,且P,<P2。请你在图Ⅱ甲
2题图
乙中将各元件连接成符合改进要求的电路,并
(1)此电热水器处于“加热”挡工作时,双掷开关S
推导出P,与P,之比。说明:电热丝上只有a、
应置于
(选填“1”“2”或“中间”)处。
b、c三处能接线,电热丝的额定电流满足设计
(2)电热水器使用不当会有火灾、漏电、爆炸等
需求。
安全隐患。为了保障安全,小李首先认真阅
读了使用说明书,并对一些重要的注意事项
作出了如下分析,你认为他的分析不合理的
是
A.电热水器必须安装地线,一旦漏电可以让
电流沿地线流走
B.泄压阀出现滴水,一定要把它堵住,否则
会发生漏电事故
C.热水器内水过少会出现干烧,容易损坏电
热管而引起火灾
【优化设计】为方便操控,再增加一个单刀双掷
(3)小李家的电能表上标有“1200r/(kW·h)”
开关S,通过开关S。的通断和S在1、2触点间的
字样,他断开其他用电器,只让该电热水器
切换,实现电加热垫P。、P,和P,三挡功率的变
处于加热状态单独工作2min,电能表转盘转
换。请你在图Ⅲ中将各元件连接成符合优化要
过80转。若电费单价为0.6元/(kW·h),
求的电路。注意:无论怎样拨动开关,不能出现
加热33min后即可淋浴,该过程所花电费为
电源短路。
元。
30
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零线都没有断路,故B错误。再闭合S,灯L,不亮,【教材图片梳理】
灯L,不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路;
41.51200
若灯L2短路,电路的电流会很大,会将熔丝烧断,灯
电内热效应小于
L,也不会发光,测a、b两个接线点时,试电笔的氖
零火
地地
管都不会发光,故A错误。若灯L,所在支路断路,
【真题检测训练】
测d接线点时氖管不发光,故C错误。若c、d两接
1.102.26600
线,点间断路,灯L2与零线不能构成闭合电路,没有
电流通过L2,灯L2不会发光,但d接线点会通过灯
[解析]由P=U川可知,暖凤机的颜定电流:山=P
L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故D正
2200W
=10A;已知暖风机的额定功率:P=
确。故选D。
220V
3.cd段断路串4.通路变暗5.C
2200W-2.2kW,则正常工作1h消耗电能:W=
6.D[解析]熔丝烧断,说明电路中电流过大,因为台
Pl=2.2kW×1h=2.2kW·h,电能表铭牌上
灯灯泡功率并不大,则说明电路中出现的是短路现
30O0imp/(kW·h)的含义是电路中每消耗
象,故B、C错误;若短路发生在灯座,则在更换台灯
1kW·h的电能,指示灯闪烁3000次,所以电能表
灯泡前就会发生短路,故A错误;若灯泡的接头短
的脉冲指示灯闪烁次数:n=30O0imp/(kW·h)×
路,则将其接入电路的瞬间,熔丝烧断且接口冒出火
2.2kW·h=6600imp。
花,故D正确。故选D。
2.D[解析]分析灯泡L的I-U图像可知,灯泡的电
重点实验突破
阻随其两端电压的增大而增大,故当灯泡两端电压
1.(1)如答图所示
最小时,灯泡的电阻最小;在移动滑片P的过程中,
当P在a端时,灯泡两端的电压最小且为1V,此时
通过灯泡的电流为0.2A,灯泡的电m:R=2
52,故灯泡的最小电阻为52,A错误。电源电压:
U=1V+0.2A×30=7V,大于灯泡的额定电
压,因此滑片P不能移到b端,故B错误。若灯泡L
与R并联接在6V电路中,R,中的电流:山,=
52
1题答图
(2)1.05
1.2A,通过灯泡的电流为0.6A,干路电流:I=1.2A
(3)增大
10(4)B
+0.6A=1.8A,电路总功率:P=6V×1.8A=
(5)大于灯丝的电阻随温度的升高而增大
10.8W,故C错误。若灯泡L与R2串联接在9V电
路中,将102的电阻的I-U图像画在题图乙中(如
(6)B(7)05.5V3
R。
偏小
答图),可看出当电路中的电流为0.5A时,灯泡L
(8)将电压表改接到滑动变阻器两端,移动滑片P,
和R2两端电压分别为4V和5V,总电压为9V,R2
当电压表示数为2.2V时,读出电流表示数
每秒消耗的电能:W2=5V×0.5A×1s=2.5J,故D
2.(1)甲、乙串联
正确。
(2)在电阻和通电时间都相同的情况下,通过导体
A
0.-r-r-r-r
的电流越大,产生的热量越多
r--
(3)B(4)不是(5)电流电阻乙
0.4
(6)装置的气密性不好或电阻短路
0.2
(7)①绝缘体A②D
0
2
46U六
章未复习训练
2题答图
【知识框架构建】
3.A4.C5.243.6-4.8
①焦耳(J)②W=Ut=Pt③瓦特(W)④UI
6.左300
⑤P=UI⑥电流⑦电阻⑧Q=IRt⑨总开关
[解析]图中右边两个5D的电阻丝并联后再与左
10保险设备11大12低13低压带电体
边5Ω的电阻丝串联,串联电路各处电流相等,所以
1①4高压带电体
通过右边两个电阻丝的总电流和通过左边电阻丝的
·9…
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电流相等,即I右=1左,两个5Ω的电阻丝并联,并联
【优化设计】如答图所示
电路干路电流等于各支路电流之和,即I左=
I两+I外,比较可知I左>1南;两容器中的电阻阻值相
等(均为5Ω),通电一段时间后,由于容器中电阻相
同、通电时间相同、1左>1内,所以根据焦耳定律Q=
2
P可知,左侧容器内电阻丝产生的热量多,则左侧
3题答图Ⅲ
U形管液面高度的变化较大。并联电路各支路两端
第十四章电与磁
电压相等,两个5的电阻丝并联,由欧姆定律可得
第一节简单磁现象
1n=1,则1h=层=乃×2A=1A,乙容器中电
【基础巩固练】
阻丝在1min内产生的热量:Q=12R=(1A)2×
1.A2.D3.铁
52×60s=300J。
4.①④③[解析]在①玻璃棒、②铜片、③铁钉、
7.B[解析]电冰箱接入三孔插座能使电冰箱的外壳
④塑料尺、⑤铅笔芯、⑥食盐水中,①玻璃棒、④塑料
接地线,防止电冰箱的外壳漏电,发生触电事故,故
尺都不容易导电,属于绝缘体;③铁钉能被磁化,可
A错误;断开开关S时,A点在火线上,用试电笔接
获得磁性。
触A点,氖管发光,B点与火线断开,用试电笔接触5.没有磁化S
B点,氖管不会发光,故B正确:当电路电流过大时,6.B7.C
熔丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替熔丝,就8.CD[解析]录音带、录像带、硬盘、软盘采用磁电
起不到保护作用了,故C错误;若闭合开关S时,电
记录方式,用的是磁性材料。故A、B不符合题意;
灯不亮,熔丝未烧断,可能是电灯断路,故D错误。
CD、VCD和DVD光盘是利用光来进行工作的,它在
8.B
光驱中利用激光头发出的光来读取信息。故C、D
9.(1)B(2)小灯泡断路(3)左
符合题意。
(4)0.5(5)④1.8
9.C[解析]磁卡、录像带是由磁性材料制成的,放在
新趋势跨学科实践
喇叭附近,会被喇叭内的永磁体磁化,从而破坏其磁
1.0.621600
化信息。
2.(1)1(2)B(3)0.66(4)87.5
10.C
3(初设计1%
【能力提升练】
1.D
【改进设计】如答图所示
2.A[解析]钢棒A的一端靠近钢棒B的中部,发现
Mws
&-AWYWwb
两者吸引,而条形磁体两端磁性较强,中间磁性较
(:0-
弱,说明A的这端有磁性;从一端移动到另一端,始
oU。
So
终吸引,说明B不带磁性,因为同名磁极相互排斥,
I热功率P
加热功率P2
B如果有磁性的话,会在其中的一端磁极处和A发
分
乙
生排斥的现象。故选A。
3题答图Ⅱ
3.B4.C5.D
解:图甲中只有一半电阻丝接人电路,电阻为)R,
6.B[解析]当两个磁体靠近合并后,相当于一个磁
体,而条形磁体两端磁性较强,中间磁性较弱,铁钉
则此时的加热功率:P,=
22U-2P
一=
由于重力作用会掉下来。故选B。
2
Ro
7.(1)磁磁体(或小磁针)S(或南)温度
图乙中两个半段电热丝并联,则每段电热丝的电功
(2)不能
率与图甲中电热丝的功率相等,故此时的加热功率:
第二节磁场
P2=P1+P1=2P1=4P。,
【基础巩固练】
所以P:P2=2Po:4Po=1:2。
1.S排斥
答:P1与P2之比为1:2。
2.C[解析]A.磁体间的吸引或排斥作用都是通过
·10·