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第十五章 电功和电热
班级___________学号____________姓名_______________
一、课前基本概念复习
1、 电流做功的过程,实际就是_________________________________的过程,计算公式为_____________,常用_____________测量家庭电路中电能消耗的多少(电功)。电功的单位是_______,还有一个常用单位是_______或_______。
2、电功率是表示____________________的物理量,是电流在_____________内完成的功,计算公式为_______,对纯电阻用电器, ____________________。
4、用电器_____________的电压叫额定电压,用电器在_____________下的功率叫做额定功率。灯泡上标有“PZ220-40W”,表示_____________,_____________。该灯泡正常工作时电流是_______A,电阻是_______Ω,连续正常工作_______h消耗电能为1度。当该灯泡两端电压为110V时,实际功率为_______。
5 、伏安法测小灯泡的功率
原理_______
主要器材:电池组、小灯泡、导线若干、开关、_______、_______、____________________
电路图:
测小灯泡的额定功率时应注意:
(1)电路连接前,开关处于_______状态,滑动变阻器的滑片调到_____________的位置。
(2)调节变阻器的滑片,使电压表示数为灯泡的_____________,同时读出_____________可求出小灯泡的额定功率。滑动变阻器的作用是_____________________________。
6、电流通过导体产生的热量跟____________________成正比,跟____________________成正比,跟____________________成正比。这就是焦耳定律。其表达式为______________,对纯电阻用电器,还有____________________。
7、电热器工作时利用了电流的_______效应。
8、家庭电路的组成有火线与零线、_______、_______、闸刀开关、电灯与开关、插座。
9、家用电器都要_______在电路中,电灯的开关与电灯_______,且开关接在_______上,螺口灯泡的螺旋套应与_______相连。大功率用电器专用的保险盒应与插座_______,二孔插座接法是_______,有金属外壳的家用电器要_______。
10、家庭电路中电流过大的原因是____________________和____________________。当线路连接处接触不良时,会使该处的电阻______,造成局部过热。同时接触处的电阻又将随温度________而_________,电阻越大,温度______,温度越高又造成电阻________,从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾。
11、安全用电
(1)家庭电路触电的原因:人体直接或间接与_______连通。
(2)熔丝:材料是___________较大、_______较低的铅锑合金,作用是____________________时自动熔断,以保护电路。
(3 )测电笔可以____________________,用手接触____________________,____________________接触电线(或与电线连通的导体、插座的插孔),如果氖管发光,表示接触的是_______,否则为_______。
二、课堂典型例题分析
1.两根导线的电阻比是3∶4,通过的电流强度之比为4∶3,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是 ( )
A.l∶l; B.4∶3; C.16∶9; D.9∶16
2.两只完全相同的电阻并联后接在某电源上,在时间t内电流做功为480J,若改为串联后接到同一个电源上,则在相同的时间内,电流做功为()
A.960J B.480J C.120J D.60J
3.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上,在1s内产生的热量是2J,要让该电阻(其电阻大 小恒定不变)产生8J的热量,可采用的办法是( )
A.使电源电压变为10V,通电时间仍为1s
B.使电源电压仍为5V,通电时间变为2s
C.使电源电压变为20V,通电时间变为1s
D.使电源电压变为10V,通电时间变为2s
c
a
b
图(3)
4.如图(3)所示,ab和bc是两根电阻丝,若将a、b端接入某一恒定电压的电路时,1分钟产生的电热是360J;若将b、c端接入同一电路中时,1分钟产生的电热是180J,则a、c端接入该电路时,1分钟产生的电热是………( )
A.540J B.180J
C.120J D.30J
5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈的电阻为2Ω ,通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时,一秒钟消耗的电能为____J,产生的热量为___J.
6.CFXB型“220V 1100W”电饭堡有两档开关,如右图示,挡2是高温烧煮;档1是焖饭、保温。当接档“2”时,电路的功率为1100瓦;当接档“l”时。电路的总功率为22瓦。(虚线框内为电饭堡的简易原理示意图)求:串联电阻R的阻值和它在档“1”时的功率。
7.如图所示,电源电压保持不交,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样,变阻器R的最大阻值为40Ω,电压表只有0—3V的量程.闭合开关后,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,小灯泡L恰好正常发光.求:
(1)电源电压;(2)小灯泡在此电路中的最小功率.
三、课后复习作业
1.下列各项不属于功的单位的是 ( )
A.焦耳; B.牛顿·米; C.伏特·安·秒; D.伏特·安培/秒
2.一天晚上,小明家中的电灯突然熄灭,其他用电器也停止了工作,他检查电路发现保险丝并没有烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光,由电路故障可能是( )
A、进户零线断路 B、进户火线断路
C、某用电器的插座短路 D、某盏灯的灯丝断了
3.小敏家中电能表在月初的读数是3246.8kWh,月底的读数为3295.4kWh,那么这个月小敏家中用电____________kWh。
4.一只电能表标有“220V 10A/(20A)”字样,表示它可以用在最大功率是_______的家庭电路上。“10A”的含义___________________________ “20A”的含义________________________。3000R/kWh表示___________________________,1600imp/kWh表示__________________________________。
5、某县东风路的路灯正常关灯时间为晚上5:30至12:00,夏季天暗较晚,每晚7:00时天才较暗,还5:30开路灯,太浪费了。有热心的市民到现场了解,东风路共有路灯300盏,每盏灯的功率为200W,按正常时间开灯,每天消耗_________Kw·h电能,若到夏季按每天少开1.5小时来计算,每天节约用电________Kw·h,按0.5元/Kw·h的电费计算,每天能节省电费___________元。
6.灯L1和L2串联后接在9伏的电源上,L1“6V 3W”,L2“9V ?W”,电压表的示数为3.6 伏,求:L1的实际功率和L2的额定功率。
7.如图所示电路,电热器的电阻丝R1和定值电阻R2都是待测,当S1、S2都闭合时,经1分钟,电热器使水到达沸点,已知水的初温为20℃,水的质量为484克,当S1闭合S2断开时,电热器加热同样的初温和质量的水使其达到沸腾,需要4分钟。求R1和R2的阻值多大?(热损失不计,电源电压 220伏不变)
8.如图(9)所示电路中,电灯L上标有“4V 1W”字样,滑动变阻器R1的阻值范围是0~24Ω,电阻R2的阻值是30Ω,电流表的是量程是0.6A.
A
R1
R2
P
L
S2
S1
图(9)
(1)当开关S1、S2断开,变阻器接入电路的电阻为其总电阻的1/3时,电灯L恰好正常发光,求电源的电压值。
(2) 当开关S1、S2闭合,在移动变阻器滑片的过程中, 变阻器上允许消耗的最大功率是多大?
9.如图9所示,电源电压保持不变,灯L额定电压为8伏,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到变阻器的中点c时,小灯泡正常发光,此时灯的电功率为PL;当滑片P滑到变阻器的最右端b时,灯的实际电功率为PL¢,此时变阻器的功率为4.5瓦,已知PL∶PL¢=16∶9。求:(1)电源电压。(2)滑动变阻器的最大阻值。
10.人类已进入信息时代,很多信息给我们的生活和学习带来了便利,但也存在一些伪信息,我们应当学会鉴别真假.下面是一则广告摘录:“……本电热水器高效、节能、节时,其规格为‘220V 300W’,在家庭电路上,烧开一普通保温瓶的水,仅需4min……”。
问:(1)该广告是否可信?
(2)应用所学的知识通过估算加以计算说明。
估算:热水瓶内水的质量为2_______,水的初温约为20_________.
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