期末专题复习五--电功和电热.doc

期末复习专题五---第十五章“电功和电热 ” 姓名：
一、知识梳理：
1. 所做的功叫电功，用字母 表示，电流做功的过程，就是 能转变为 能的过程（内能、光能、机械能）。计算电功的公式：W＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ，电功的国际单位： ，1焦＝ ，生活中还常用“ ”（ ）做电功的单位，1KW.h=
J。测量电功的仪表是 表，可测量用电器消耗的电能。
2.电功率：电流在单位时间内做的功叫 ，它是描述电流做功 的物
理量。电功率的计算公式：P＝ ＝ ＝ ＝ ，电功率的国际单位是： ，用符号 表示。由P＝W/t得计算电功的另一公式W＝P·t，若P＝1KW，t＝1h，则W＝ 。
3.测定小灯泡的功率实验，其实验原理可用公式表示为： 。
4.用电器正常工作时的电压叫 ，用电器在额定电压下的功率叫 。用电器工作时实际加的电压叫 ，用电器在实际电压下的功率叫 ，每个用电器的额定功率只有 个，而实际功率有 个，电压不同，实际功率就 ，实际值和额定值的关系为：
（1）U实 U额时、P实 P额，用电器处于正常工作状态；
（2）U实 U额时、P实 P额，用电器不能正常工作；
（3）U实 U额时、P实 P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
5.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟 成正比，跟导体的 成正比，跟通电 成正比，这个规律叫做 ，数学表达式为：Q＝ ，电流通过导体做功，若电能全部转化为内能则：Q W＝ ＝ ＝ ＝ 。串联电路中I一定，R越大单位时间内产生的热量越 。并联电路中，U一定，R越小，I越大（I是平方倍增大）单位时间内产生的热量越 。
6.电热：电热器是利用 来加热的设备，如电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱。电热器的主要组成部分是 。发热体是由 、 的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。
7.家庭电路连接方法：各盏灯、用电器、插座之间为 联关系；开关与灯是 联。
8.家庭电路的主要部分：
（1）与大地有220伏电压的线叫 线，与大地没有电压的线叫 线。
（2）电能表的作用：测出用户全部电器消耗的 。
（3）保险丝的作用：当电路中电流增大到超过线路设计的允许值前，能 电路起到保护作用。
（4）保险丝的材料选择：电阻率 、熔点 （铅锑合金）。
（5）插座用于可移动的用电器供电，对于三孔插座，其中两孔分别接火线和零线，插座的另一孔接 。
（6）测电笔：是辨别 的工具，使用时 接触 ，金属 接触电线，如氖光发光、表明接触的是 线。
9.家庭电路中电流过大的原因：（1 ；（2） 。
10.安全用电：家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟 线连通并与 或 构成通路造成的。为了安全不要 低压带电体，不要 高压带电体。
二、例题选析
例1.某班同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图14甲所示是某组同学连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线（导线不能交叉）。

（2）电路连接正确后，该组同学由实验测得的数据绘制了如图14乙所示的I-U关系图象。由图象可知，小灯泡的额定功率是 W。
（3）为了比较发光二极管和小灯泡哪个更节能，接下来他们用一个发光二极管替换电路中的小灯泡，进一步测量发光二极管的电功率。闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现此二极管都不发光，且电流表无示数，电压表有示数。经检查整个电路连接及元件均完好，则故障原因是： 。故障排除后，经测量和分析可知发光二极管比小灯泡更加节能。
例2.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，R0是定值电阻，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象．
（1）当开关S接a时，电压表示数为1.0V，电流表示数为0.25A，求R0的阻值；
（2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L，正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，1min该电路消耗电能是多少？

例3.如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个档位，已知R1=120Ω，R2=240Ω，求：
（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么档位？电路中的电流是多大？
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？
（3）当电烤箱处于低温档时，它消耗的电功率是多大？（结果保留一位小数．

三、课堂练习
1．在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图象，据图象分析，下列判断正确的是（　　）
A．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为0.2A时，甲、乙两元件消耗的功率之比为2：1 D．若甲、乙元件并联后，接到2V的电压下，电路消耗的总功率是1.2W
2.图11是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是( ) A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
3.在如图电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时，则（　　）
A．电压表的示数变大 B.电流表的示数变大C．电阻R的功率不变 D．电压表与电流表示数的比值不变
4.甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（　　）
A．5：2 B． 5：4 C． 2：5 D． 10：1
5.如图所示，两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后发现，L1不亮，L2亮，电压表有一定的示数，其原因可能是（　　）
A．L1的灯丝烧断-B．L1的电阻小于L2的电阻C．L2的实际功率小于L1的实际功率 D．L2的额定功率大于L1的额定功率

6.如图所示（甲）是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图（乙），则图象可知（　　）
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B．R0的电阻值是10Ω
C．该电路最小功率0.05W D.滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W

7.某定值电阻R两端的电压由3Ⅴ增大到5Ⅴ时，通过它的电流变化了0.2A，则该定值电阻的阻值为　　 Ω，R消耗的功率变化了　　W．
8.王梅发现她家新买的白炽灯用过一段时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从物理学的角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了　　现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致灯丝电阻变　 ，消耗的实际功率变　 的缘故．
9.某会议室里安装了100只相同的LED节能灯，这些灯全部正常发光2h，且无其他用电器工作，电能表的示数由变为．已知每只灯的额定电压为220V，则通过每只灯泡的电流为　　A；实验表明，一只这样的节能灯与一只60W的白炽灯正常发光是亮度相等．与使用60W的白炽灯相比，100只这样的节能灯正常发光2h可节能　　kW•h．
10.如图11所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被 ，
时灯泡的电功率为9W。S1闭合S2断开时,灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度
而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为 W。
11.用如图甲所示电路进行实验探究，小灯泡L标有“6V 3W”字样，小灯泡的I﹣U关系如图乙所示，R为10Ω的定值电阻，当小灯泡电功率为0.3W时，定值电阻R消耗的功率是　　W，电流表的示数为　　A．

12.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，则通过甲、乙两电阻的电流之比为   ，甲、乙两电阻两端电压之比为   ，甲、乙两电阻消耗的功率之比为  。
13.在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路图（小灯泡的灯丝电阻约为10Ω）．
（1）请你按图甲的电路图，在图乙的实物电路中，用笔画线代替导线，将电流表正确连入电路（连线不得交叉）．
（2）若电流表正确接入图乙电路，闭合开关前，某同学发现电路有一处错误，这个错误是　　．改正错误后，闭合开关将变阻器滑片向右移动时，电流表示数变大，则变阻器接入电路的接线柱是　　（选填“AD”或“BC”）．
（3）测量过程中，当电压表的示数为　　V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　W．
（4）实验过程中，若将电压表和电流表互换位置，闭合开关后，小灯泡　　（选填“亮”或“不亮”），这时电压表的示数约为　V．
（5）另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，检查后发现电路连接正确，请你找出实验中两个操作不当之处1. ； 2. 。

14.、随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电灯诸多智能功能，如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
（1）机器人吸尘的工作原理是通过电机转动时内部压强 ，从而使杂物进入吸尘器．
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1小时．若充满电后所有点亮用于扫地，则可供机器人持续正常工作多长时间？
（3）机器人的供电系统没有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米剩余电池容量的40%用于提供客克服阻力做功）

四、 课后练习
1.下列做法中容易发生危险的是（ ）

B．在高压线下钓鱼
A．使用试电笔时手要接触笔尾金属体
D．发现有人触电
应先断开电源
C．高大建筑物
上安装避雷针

2.如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡短路 B．灯丝断了 C．开关接触不良 D．插座短路
3.如右下图所示的电路，闭合开关S后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，以下对于这一
现象产生原因的分析中，合理的是（ ）
A．灯泡L2发生了断路 B．灯泡L2发生了短路 C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小 D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小

4.现有R1、R2两个电阻，它们的U﹣I关系图象分别如图甲、图乙所示．将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍 B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍 C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等D．电阻R1与电阻R2的电功率相等
5.如图所示的电路中，电源电压保持不变R1=15Ω，闭合S1、S2，断开S3时，电流表示数为0.4A，则此时R1两端的电压为　　V．当S1、S2、S3都闭合时，R1的电功率为P1；闭合S1，S3，断开S2时，R1的电功率变为P1的，则R2的电阻为　　Ω．
6.若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的两灯串联接入电路时，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是　　V，标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率是
　　W．（灯丝电阻值不变）
7.如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω．移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P2′．若P2：P2′=8：9，则电源电压为
V．

·n·j·y

8.某元件（阻值不变）标有“6V 6W”字样，它正常工作的电流是 A，它的电阻R是 。将该元件与灯L接入电路中，如图10所示。通过灯L的电流随电压变化的图像如图11所示，电流表量程为“0-0.6A”，电压表量程为“0-3V”，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗的最大电功率可达到____W。
9.如图所示的家庭电路，1）将开关、两盏灯和插座连入电路中，要求开关同时控制两盏电灯，插座单独使用．2）请把如图2电路元件接入照明电路中，且符合安全用电原则．（要求保险盒与三孔插座相连

10.图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V ，小灯泡的额定电压为2.5V。y-com
甲
乙

（1）连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“ ” （选填“3”或“15”）的接线柱相连。
（2）闭合开关前，应将滑片P置于 端（选填“A”或“B”）。
（3）若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为 V，时记下电流表的示数。
（4）根据实验数据画出I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（5）结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由。 。
图13-9
11．在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图13-9所示．
（1）由图可知，元件 中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律．
（2）将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端，求元件A的电功率及通过A和B的总电流．
12.小梦家新买了一口电饭锅，如图所示，通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态，图中乙是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝．
（1）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由．
（2）要是R2在保温状态下的功率是加热状态下的，R1与R2应满足什么关系？
（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦先从盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入电饭锅中加热4min后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20℃（整个过程不计能量损失）．请计算R2的阻值．

13. (2013年河北省)如图24所示，L上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~15 V，变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图25所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub = 8 V，电流表示数为Ib。已知Ra∶R0 = 12∶5，Ia∶Ib = 3∶5。（灯丝电阻不随温度变化）
求：（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。
R
L
R0
S1
S2
P
V
A
图24
UR/V
16
R/Ω
Ub
Umax
Rmax
图25

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