内容正文:
第十五章
金牌导学案
电能与电功率
金牌导学案
金牌导学案
第十五章 电能与电功率章末复习
2
章末特训
1
知识结构
3
课标必做实验
电流
焦耳
J
千瓦·时
度
3.6×106
W=Pt=UIt=I2Rt=
220
10
20
3 000
知识结构
第十五章 电能与电功率章末复习
所做的电功
这段时间
P= =UI=I2 R=
瓦特
W
1 000
正常工作
额定电压
知识结构
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=
=
P=UI
伏安法
<
>
>
<
知识结构
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电流
通电时间
电阻
通电时间
电流
电阻
电流的二次方
导体的电阻
通电的时间
Q=I2Rt
知识结构
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1.(2024·长春)1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A.节能灯 B.电饭煲 C.电视机 D.电烤箱
2.将一只“6 V 3 W”的小灯泡(忽略温度对电阻的影响)与一个阻值为12 Ω的电阻串联后接到12 V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( )
A.大于3 W B.等于3 W C.小于3 W D.无法确定
A
B
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章末特训
3.(2024·广元)小英家的电能表表盘如图所示,她断开其他用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1 min,发现电能表转盘转过10 r。下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电流的仪表
B.电能表允许通过的最大电流是10 A
C.电能表表盘示数是10 226 kW·h
D.电饭煲正常工作10 min,消耗电能6×105 J
D
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章末特训
4.(2024·西宁)某品牌电热水壶的简化电路如图甲所示,它有加热和保温两挡,R1和R2均为阻值不变的发热电阻丝。某次将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热了4 min,电热水壶的加热效率为87.5%,电功率与时间的关系图像如图乙所示[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)],下列说法正确的是( )
A.当开关S接2时,电热水壶处于加热状态
B.R2的阻值为110 Ω
C.加热4 min后,水的末温为70 ℃
D.水吸收的热量为4.2×104 J
C
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章末特训
5.用如图所示的装置可探究电流产生的热量与 (选填“电流”或“电阻”)的关系,若通过R2的电流为1 A,通电1 min,R2产生的热量为 J。若将R3更换为10 Ω 的电阻, (选填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
仍能
电流
300
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章末特训
6.(2024·淄博)如图所示的电路,灯L标有“3 V 0.9 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6 A,灯L正常发光,灯L的电阻为 Ω,电压表的示数为 V;当开关S2、S3断开,S1闭合时,灯L
与电阻R的连接方式为 ,电流表的示数为
A。
串联
10
3
0.2
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章末特训
7.如图甲所示的电路,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24 V,当把滑片P移到最左端时,小灯泡L恰好正常发光。通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系如图乙所示,当小灯泡L正常发光时,灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值为 Ω时,小灯泡L的实际功率为3.6 W。
40
60
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章末特训
8.(2024·淮安)今年“五一”期间,小明在家长陪同下进行“综合实践活动”,利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后,将空气炸锅单独接入电路,观察到标有“3 000 imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁60 imp,用时1 min,则空气炸锅在这1 min内消耗的电能为 kW·h,实际功率为 W。
0.02
1 200
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章末特训
9.(2024·宿迁)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。
(1)如图甲所示的电路,有一根
导线连接错误,请在错误的导线
上画“×”,并用笔画线代替导线
将电路连接正确。
如图所示
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章末特训
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障。
(3)排除故障后继续进行实验,移
动滑动变阻器滑片,当电压表示数为
2.5 V时,电流表示数如图乙所示,示
数为 A,小灯泡额定功率
为 W。
断开
断路
0.24
0.6
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章末特训
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 (选填字母)。
A.1.7 V
B.2.2 V
C.2.7 V
C
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10.电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系,选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油,
两电阻丝阻值不同(R1>R2)。
(1)将两根电阻丝串联后接入电路中,可控
制 和 相等。
(2)通电一段时间后,通过观察 .
来比较电流做功多少。
电流
通电时间
温度计示数
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章末特训
(3)通过实验发现:在相同时间内,电流通过
电阻丝 (选填“R1”或“R2”)做的功多。
(4)若R1两端的电压为3 V,电路中的电流为
0.4 A,则10 s内电流通过R1做的功为 J。
12
R1
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11.(2024·深圳)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙所示,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
额定电压 220 V
额定功率 加热挡 80 W
保温挡 22 W
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(1)孵化器在保温挡正常工作时,通过R2的电流是多少?
解:(1)孵化器在保温挡正常工作时,通过R2的电流
I= =0.1 A。
答:孵化器在保温挡正常工作时,通过R2的电流是0.1 A。
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章末特训
(2)R2的阻值是多少?
(2)由图乙可知,闭合开关S,只有R2的简单电路,电路的总电阻较大,由P= 可知,电路的总功率较小,处于保温挡,R2的阻值
R2= =2 200 Ω。
答:R2的阻值是2 200 Ω。
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章末特训
(3)孵化器在加热挡正常工作5 min消耗的电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量为2.16×104 J,则孵化器对水加热的效率是多少?
(3)孵化器消耗的电能
W=P加t=80 W×5×60 s=2.4×104 J,
孵化器对水加热的效率
η= ×100%=90%。
答:孵化器在加热挡正常工作5 min消耗的电能是2.4×104 J,孵化器对水加热的效率是90%。
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章末特训
12.(2024·辽宁)如图所示,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100 g、初温为25 ℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5 Ω,R2=10 Ω。闭合开关,电流表的示数为1.2 A。通电120 s后,甲中温度计的示数为29 ℃。求:
(1)R2两端的电压。
解:(1)分析电路可知,R1、R2串联,电流表测电路电流。R2两端的电压
U2= IR2= 1.2 A×10 Ω=12 V。
答:R2两端的电压为12 V。
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章末特训
(2)R2的电功率。
(3)电流通过R1产生的热量。
(2)R2的电功率P2=U2I=12 V×1.2 A=14.4 W。
答:R2的电功率为14.4 W。
(3)电流通过R1产生的热量
Q=I2R1t=(1.2 A)2×5 Ω×120 s=864 J。
答:电流通过R1产生的热量为864 J。
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章末特训
(4)液体的比热容(不计热量损失)。
(4)不计热量损失,则甲中液体吸收的热量
Q吸=Q=864 J,
根据Q吸=cmΔt,液体的比热容
c=
=2.16×103 J/(kg·℃)。
答:液体的比热容为2.16×103 J/(kg·℃)。
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