
?2022年中考物理復習新題速遞之電能和電功率(2022年5月)
一、選擇題(共10小題)
1.(2022春?江陰市期中)如圖甲所示的電路,電源電壓不變,是標有“”字樣的燈泡。定值電阻的阻值為,兩個電流表的量程均為,電壓表的量程為。圖乙是小燈泡的電流隨其電壓變化的圖像。當閉合,、斷開,將滑片移到變阻器總阻值的處時,小燈泡恰好正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為。下列說法正確的是
A.電源電壓為
B.變阻器的最大阻值為
C.移動滑片,當燈泡的功率為時,變阻器接入的阻值為
D.當、、都閉合,為保證電路安全,變阻器消耗的最大功率為
2.(2022?西湖區(qū)校級模擬)下列家用電器中,正常工作一小時耗電最接近的是
A.手提電腦 B.洗衣機 C.冰箱 D.空調(diào)機
3.(2022?梧州模擬)電網(wǎng)改造后,小明家裝上了新型的卡電能表,家庭電路中接入的電能表的作用是
A.給家用電路提供電能 B.能提高用電器效率
C.測量電路消耗的電能 D.保護電路避免火災
4.(2022?青羊區(qū)模擬)如圖是一個手機充電器的銘牌標識,由此我們可以知道
A.此充電器可在電路中使用
B.此充電器最大輸出電流為
C.此充電器將化學能轉(zhuǎn)化為了電能
D.因所以能量不守恒
5.(2022?海珠區(qū)一模)小余在探究某個科學問題時,把阻值均為的兩段電熱絲、分別放在兩個完全相同的燒瓶中,燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的不同液體(絕緣體),并連接成了如圖所示的實驗電路(兩溫度計完全相同)。接通電路進行實驗(忽略熱損失),則下列說法正確的是
A.該裝置能用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟導體電阻的關(guān)系
B.該裝置能用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟流過導體電流的關(guān)系
C.某時刻溫度計示數(shù)比溫度計的大,則電熱絲產(chǎn)生的熱量比的多
D.某時刻溫度計示數(shù)比溫度計的大,則左側(cè)燒瓶中液體的比熱容比右側(cè)的小
6.(2022?拱墅區(qū)校級一模)下列說法最接近實際的是
A.家庭空調(diào)的額定電功率約20瓦
B.汽車中熱機的效率可達
C.實際功率為1瓦的燈工作1小時,消耗電能是1度
D.一本《科學》課本從課桌掉到地面,重力做功約為2焦
7.已知電阻,若將它們用以下四種方式分別接入同一電路,則在相等的時間里消耗電能最多的是
A. B.
C. D.
8.把額定電壓相等、額定功率不同的兩盞白織燈泡并聯(lián)到電路中,下列說法正確的是
A.額定功率大的燈泡更亮 B.額定功率小的燈泡更亮
C.兩盞燈泡亮度一樣 D.條件不足,不能判斷
9.如圖所示,導體、是由同種材料做成的,和等長,但比的橫截面積大。閉合開關(guān),關(guān)于在相同時間內(nèi)電流通過,所做的功的大小關(guān)系,下列表達式中正確的是
A. B. C. D.
10.下列用電器正常工作時,電能主要轉(zhuǎn)化為機械能的是
A.電爐 B.電動機
C.電飯鍋 D.電熨斗
二、填空題(共6小題)
11.(2022春?江陰市期中)如圖所示的電能表,當某用電器單獨工作時,內(nèi)轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過100圈,則該用電器內(nèi)消耗的電能是 ,它可能是 (選填“電熱水壺”、“臺燈”或“電視機” 。
12.(2022?福建模擬)甲和乙兩個充電器分別標注“輸出,”和“輸出,”,其中 是快速充電器,且超級快充的充電線的橫截面積比普通手機充電線要 一些。
13.相同時間內(nèi)電流做功越多,燈泡的亮度就越 。
14.很多家用電器可以用遙控器關(guān)機而不用斷開電源,這種功能叫待機狀態(tài),這一功能雖給人們帶來了方便,但用電器在待機狀態(tài)下仍要消耗電能卻鮮為人知如小華家所有用電器待機狀態(tài)時總功率為,每天處于待機狀態(tài)的時間為,則一個月(按30天算)因用電器待機而浪費的電能為 ,這些電能全部可提供燈泡工作 。
15. 叫做電功。實例分析:電流通過電扇做功,將 能轉(zhuǎn)化為 ;電流通過電飯鍋做功,將 能轉(zhuǎn)化為 ??;電流通過白熾燈做功,將 能轉(zhuǎn)化為 。
16.電功率的定義式是 ??;除此之外,計算電功率的公式還有 。
三、實驗探究題(共3小題)
17.(2022?兗州區(qū)一模)在探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實驗中,如圖所示,某同學取了兩阻值分別為和的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中,每一燒瓶里各插入一支溫度計。
(1)該實驗中,通過觀察 來比較電流做功的多少,這種研究方法在物理學中稱之為 法;
(2)如圖設計中,所取的電阻絲的阻值 (填“相等”或“不相等” ,目的是探究電功與 的關(guān)系。
18.(2022?河池模擬)如圖所示溫度計的示數(shù)為 ,凸透鏡的焦距為 ,電能表的示數(shù)為 。
19.在“比較兩個燈泡的亮暗”活動中:
(1)根據(jù) 現(xiàn)象,可以比較相同時間內(nèi)電流做功的多少。
(2)同學們設計了如圖甲、乙、丙所示的三個電路。經(jīng)過討論,他們認為不應該選擇圖甲所示的電路,原因是 。
(3)為研究電流做功與電壓的關(guān)系,應該選擇圖 所示的電路。實驗發(fā)現(xiàn),在時間相同的情況下,若 相等,則 較大的電燈中電流做的功比較多。
(4)如圖乙所示的電路存在的一個缺陷是 。
(5)利用如圖丙所示的電路研究某問題。閉合開關(guān)后,若發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則電路發(fā)生的故障是 。
四、計算題(共3小題)
20.(2022?拱墅區(qū)校級三模)如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的掛燙機,它的正常工作電壓為,水箱最多裝水,加熱功率有高溫擋、低溫擋兩個擋位。設計師最初設計的內(nèi)部電路有甲、乙兩種接法,其中電熱絲、。
(1)使用掛燙機時,要插入三孔插座,是為了將金屬外殼與 相連,熔斷器有保險絲,在選用保險絲時應使保險絲的 等于或稍大于電路中正常工作時的電流;
(2)已知熔斷器里的保險絲允許通過的最大電流為,請通過計算說明設計師應該選擇哪個電路;
(3)按照正確選擇的電路計算掛燙機高溫擋正常工作10分鐘,需要消耗電能多少焦耳。
21.一用電器正常工作時通過的電流為。若該用電器在內(nèi)消耗的電能為,則它兩端的電壓為多少伏?
22.某用戶有日光燈6盞,電視和音響設備功率為,一臺冰箱的功率為,另有的電飯鍋一個,問:
(1)該用戶使用“”的電能表是否合適?
(2)若這些用電器平均每天都少用半小時,則一個月(按30天算)可節(jié)約幾度電?
2022年中考物理復習新題速遞之電能和電功率(2022年5月)
參考答案與試題解析
一、選擇題(共10小題)
1.(2022春?江陰市期中)如圖甲所示的電路,電源電壓不變,是標有“”字樣的燈泡。定值電阻的阻值為,兩個電流表的量程均為,電壓表的量程為。圖乙是小燈泡的電流隨其電壓變化的圖像。當閉合,、斷開,將滑片移到變阻器總阻值的處時,小燈泡恰好正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為。下列說法正確的是
A.電源電壓為
B.變阻器的最大阻值為
C.移動滑片,當燈泡的功率為時,變阻器接入的阻值為
D.當、、都閉合,為保證電路安全,變阻器消耗的最大功率為
【答案】
【考點】電功率的計算;歐姆定律的應用
【專題】應用能力;計算題;電能和電功率;歐姆定律
【分析】(1)當閉合,、斷開,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,將滑片移到變阻器的中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律求出電源電壓;
(2)根據(jù)乙圖得出小燈泡的額定電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值,從而求出變阻器的最大電阻;
(3)移動滑片,當燈泡的功率為時,根據(jù)乙圖讀出燈泡的電壓和電路中的電流,然后根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻值;
(4)當、、都閉合,滑動變阻器和定值電阻并聯(lián),電流表測干路中的電流,電流表測通過定值電阻的電流;
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,變阻器消耗的功率最大時,通過它的電流是最大的,根據(jù)干路中的電流表的量程可知干路中的最大電流,根據(jù)定值電阻兩端的電壓和阻值求出定值電阻的電流,由并聯(lián)電路的電流特點求出滑動變阻器的最大電流,根據(jù)求出其最大功率。
【解答】解:
、當閉合,、斷開,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,將滑片移到變阻器的中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光,此時燈泡兩端的電壓為,電壓表示數(shù)為(即變阻器的電壓為,
由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得,電源電壓為:,故錯誤;
、當閉合,、斷開,滑片移到變阻器的處時,燈泡正常發(fā)光,根據(jù)圖乙可知,此時通過燈泡的電流為,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,則由可知,此時滑動變阻器接入電路的電阻:,
則滑動變阻器的最大阻值為,故錯誤;
、移動滑片,當燈泡的功率為時,根據(jù)乙圖可知,此時燈泡兩端的電壓為,電路中的電流為,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,此時滑動變阻器兩端的電壓為:,
由歐姆定律可得,此時滑動變阻器接入電路的電阻為:,故錯誤;
、當、、都閉合,滑動變阻器和定值電阻并聯(lián),電流表測干路中的電流,電流表測通過定值電阻的電流;兩個電流表的量程均為,所以干路中的最大電流為;
通過定值電阻的電流為:;
根據(jù)并聯(lián)電路電流特點可知,通過滑動變阻器的最大電流為:,
則滑動變阻器消耗的最大功率為:,故正確。
故選:。
【點評】本題考查了歐姆定律的應用、串并聯(lián)電路特點的應用和功率的計算,明確電路的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵。
2.(2022?西湖區(qū)校級模擬)下列家用電器中,正常工作一小時耗電最接近的是
A.手提電腦 B.洗衣機 C.冰箱 D.空調(diào)機
【答案】
【考點】電功率的概念
【專題】電能和電功率;應用能力;應用題
【分析】電器正常工作,耗電最接近,則它的功率約為,根據(jù)對各種電器功率的了解,逐一分析找出符合條件的一個選項。
【解答】解:、手提電腦的功率約為到之間,故不符合題意;
、洗衣機的功率約為,故不符合題意;
、冰箱的功率約為,故不符合題意;
、空調(diào)機的功率約為,故符合題意;
故選:。
【點評】對各種物理量的估算:需要憑借生活經(jīng)驗、需要簡單的計算;物理學中,對各種物理量的估算能力,是我們應該加強鍛煉的重要能力之一。
3.(2022?梧州模擬)電網(wǎng)改造后,小明家裝上了新型的卡電能表,家庭電路中接入的電能表的作用是
A.給家用電路提供電能 B.能提高用電器效率
C.測量電路消耗的電能 D.保護電路避免火災
【答案】
【考點】電能表參數(shù)的理解與電能的求法
【專題】電能和電功率;應用題;應用能力
【分析】電能表是用來測量消耗電能多少的儀器,或者說是測量電流做功多少的儀器。
【解答】解:電能表的單位為度,即千瓦時,,測量的是電功,即家庭電路消耗的電能。電能表不能提供電能、不能提高用電效率,也不能保護電路避免火災。
故選:。
【點評】本題考查了電能表的用途,是一道基礎題目。
4.(2022?青羊區(qū)模擬)如圖是一個手機充電器的銘牌標識,由此我們可以知道
A.此充電器可在電路中使用
B.此充電器最大輸出電流為
C.此充電器將化學能轉(zhuǎn)化為了電能
D.因所以能量不守恒
【答案】
【考點】能量的轉(zhuǎn)化;能量守恒定律;額定電壓
【專題】應用題;電壓和電阻;電能和電功率;應用能力
【分析】(1)根據(jù)銘牌上輸入電壓的大小分析;
(2)根據(jù)銘牌上輸出電壓的大小分析;
(3)充電器工作時,將電能轉(zhuǎn)化為化學能;
(4)根據(jù)能量守恒定律分析。
【解答】解:
、由圖可知,銘牌上充電器的輸入電壓為,充電器可在電路中使用,故正確;
、由圖可知,銘牌上充電器的輸出電壓為,故錯誤;
、充電器工作時,消耗了電能,將電能轉(zhuǎn)化為化學能,故錯誤;
、在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是守恒的,是因為在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,有能量的損失,但總能量守恒,故錯誤。
故選。
【點評】本題考查了充電器銘牌上參數(shù)的理解,屬于基礎題。
5.(2022?海珠區(qū)一模)小余在探究某個科學問題時,把阻值均為的兩段電熱絲、分別放在兩個完全相同的燒瓶中,燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的不同液體(絕緣體),并連接成了如圖所示的實驗電路(兩溫度計完全相同)。接通電路進行實驗(忽略熱損失),則下列說法正確的是
A.該裝置能用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟導體電阻的關(guān)系
B.該裝置能用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟流過導體電流的關(guān)系
C.某時刻溫度計示數(shù)比溫度計的大,則電熱絲產(chǎn)生的熱量比的多
D.某時刻溫度計示數(shù)比溫度計的大,則左側(cè)燒瓶中液體的比熱容比右側(cè)的小
【答案】
【考點】焦耳定律
【專題】電與熱、生活用電;應用題;應用能力
【分析】(1)探究導體產(chǎn)生熱量跟導體的電阻、電流的關(guān)系應采用控制變量法,根據(jù)串聯(lián)電路特點分析可知;
(2)由于兩個燒瓶中的液體的種類是不同的,可以根據(jù)溫度計升高的示數(shù)來探究物質(zhì)的吸熱能力,根據(jù)焦耳定律和△分析可知。
【解答】解:(1)由圖可知兩個電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電流特點可知通過兩電阻的電流、通電時間相同,電阻阻值相同,故無法探究導體產(chǎn)生熱量跟導體的電阻、電流的關(guān)系,故錯誤;
(2)由于兩個燒瓶中的液體的種類是不同的,可以根據(jù)溫度計升高的示數(shù)來探究物質(zhì)的吸熱能力,根據(jù)焦耳定律可知電流通過兩電阻產(chǎn)生的熱量相等,即兩種液體吸收的熱量相等,兩種液體的質(zhì)量、初溫相等,某時刻溫度計示數(shù)比溫度計的大,根據(jù)△可知的比熱容小,所以左側(cè)燒瓶中液體的比熱容比右側(cè)的小,故錯誤,正確。
故選:。
【點評】此題主要通過該實驗探究了考查了控制變量法的應用,是一道很好的題目。
6.(2022?拱墅區(qū)校級一模)下列說法最接近實際的是
A.家庭空調(diào)的額定電功率約20瓦
B.汽車中熱機的效率可達
C.實際功率為1瓦的燈工作1小時,消耗電能是1度
D.一本《科學》課本從課桌掉到地面,重力做功約為2焦
【答案】
【考點】額定功率;熱機的效率;電功率與電能、時間的關(guān)系;功的計算
【專題】電能和電功率;比熱容、熱機、熱值;應用能力;應用題
【分析】不同物理量的估算,有的需要憑借生活經(jīng)驗,有的需要簡單的計算,有的要進行單位的換算,最后判斷最符合實際的選項。
【解答】解:、家庭空調(diào)的額定電功率約1200瓦,故錯誤;
、熱機工作過程中不可避免地由于機件之間地摩擦而產(chǎn)生額外功,效率不能達到,故錯誤;
、實際功率為1瓦的燈工作1小時,消耗電能度,故錯誤;
、一本《科學》課本的質(zhì)量約為,其重力,課桌高約為,從課桌面掉到地面,重力做功,故正確。
故選:。
【點評】此題考查對生活中常見物理量的估測,結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認識,找出符合實際的選項即可。
7.已知電阻,若將它們用以下四種方式分別接入同一電路,則在相等的時間里消耗電能最多的是
A. B.
C. D.
【答案】
【考點】電功與電能的計算
【專題】電能和電功率;應用能力
【分析】兩電阻串聯(lián)時,電路的總電阻大于任一用電器的電阻;兩電阻并聯(lián)時,電路總電阻小于任一用電器的電阻;據(jù)此分析不同情況下的總電阻大小,再根據(jù)判斷在相等的時間內(nèi)消耗電能最多的電路情況。
【解答】解:由串、并聯(lián)電路的電阻特點可知,兩電阻并聯(lián)時,電路的總電阻最小,則由可知在相等時間里,兩電阻并聯(lián)時電路消耗的電能最多;
選項中是的簡單電路,選項中是的簡單電路,選項中是和的串聯(lián)電路,選項中是和的并聯(lián)電路,故、、錯誤,正確。
故選:。
【點評】本題考查了電能計算公式的應用,熟練掌握串、并聯(lián)電路的電阻特點是解題的關(guān)鍵。
8.把額定電壓相等、額定功率不同的兩盞白織燈泡并聯(lián)到電路中,下列說法正確的是
A.額定功率大的燈泡更亮 B.額定功率小的燈泡更亮
C.兩盞燈泡亮度一樣 D.條件不足,不能判斷
【答案】
【考點】實際功率;額定功率
【專題】應用題;應用能力;電能和電功率
【分析】兩只燈泡并聯(lián)時電壓相等,根據(jù)公式可知電阻越大小,實際功率越大;根據(jù)歐姆定律可知,并聯(lián)電路兩端電壓相等,電阻越大,通過燈泡的電流越小。而,兩盞白熾燈的額定電壓相等,所以較亮的燈,額定功率較大。
【解答】解:由可知兩盞白熾燈的電阻,額定功率較大的電阻小,
兩燈并聯(lián),則兩只燈泡并聯(lián)時電壓相等;
由公式可知,電阻越小,燈泡的實際功率越大,燈泡越亮,故正確、錯誤。
故選:。
【點評】本題考查電功率公式和歐姆定律及其變形的靈活運用,重點是知道并聯(lián)電路兩端電壓相等。
9.如圖所示,導體、是由同種材料做成的,和等長,但比的橫截面積大。閉合開關(guān),關(guān)于在相同時間內(nèi)電流通過,所做的功的大小關(guān)系,下列表達式中正確的是
A. B. C. D.
【答案】
【考點】電功與電能
【專題】功、功率、機械效率;應用能力;應用題
【分析】(1)導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關(guān),在其他條件相同時,導體的橫截面積越大,其電阻越小;
(2)兩電阻串聯(lián)時通過它們的電流相等,根據(jù)可知,相同時間內(nèi)電阻大的導體電流做的功較多。
【解答】解:因?qū)w、的材料、長度相同,但比的橫截面積大,所以,導體的電阻小于導體的電阻;
因為串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由可知,相同時間內(nèi),的電阻大,電流做的功較多,即。
故選:。
【點評】本題考查了電功的大小比較,利用好串聯(lián)電路的電流特點和影響電阻大小的因素是關(guān)鍵。
10.下列用電器正常工作時,電能主要轉(zhuǎn)化為機械能的是
A.電爐 B.電動機
C.電飯鍋 D.電熨斗
【答案】
【考點】電功的實質(zhì)
【專題】電能和電功率;應用題;應用能力
【分析】做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,明確各用電器的工作原理,確定各用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化方向,然后答題。
【解答】解:、電爐是利用電流的熱效應進行工作的,電爐工作時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故不符合題意;
、電動機是利用通電線圈在磁場中受力而工作的,電動機工作時,主要把電能轉(zhuǎn)化為機械能,故符合題意;
、電飯鍋是利用電流的熱效應進行工作的,電飯鍋工作時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故不符合題意;
、電熨斗是利用電流的熱效應進行工作的,電熨斗工作時,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故不符合題意;
故選:。
【點評】本題考查了用電器工作時能量的轉(zhuǎn)化問題,知道各用電器的工作原理是正確解題的關(guān)鍵;還要了解常見用電器的能量轉(zhuǎn)化方向:電風扇、洗衣機、抽水機等利用電動機帶動的都是電能轉(zhuǎn)化成機械能;發(fā)電機都是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;汽油機、柴油機等熱機都是化學能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化成機械能。
二、填空題(共6小題)
11.(2022春?江陰市期中)如圖所示的電能表,當某用電器單獨工作時,內(nèi)轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過100圈,則該用電器內(nèi)消耗的電能是 ,它可能是 (選填“電熱水壺”、“臺燈”或“電視機” 。
【答案】;電熱水壺。
【考點】電能表參數(shù)的理解與電能的求法
【專題】電能和電功率;應用能力
【分析】表示電路中用電器每消耗電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000圈,據(jù)此可計算出轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過100圈,用電器消耗的電能;利用計算出用電器的電功率;根據(jù)用電器的電功率大小判斷是什么用電器。
【解答】解:表示電路中用電器每消耗電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000圈,
則轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過100圈,用電器消耗的電能:;
用電器的電功率:;
臺燈的電功率大約為,電視機的電功率大約為,電熱水壺的電功率約為,所以該用電器可能是電熱水壺。
故答案為:;電熱水壺。
【點評】本題考查了對電能表參數(shù)的理解、使用電能表測量消耗的電能以及電功率的計算,關(guān)鍵是電能表相關(guān)參數(shù)含義的了理解與掌握。
12.(2022?福建模擬)甲和乙兩個充電器分別標注“輸出,”和“輸出,”,其中 乙 是快速充電器,且超級快充的充電線的橫截面積比普通手機充電線要 一些。
【答案】乙;大。
【考點】電功計算公式的應用;影響電阻大小的因素
【專題】應用能力;電能和電功率;電壓和電阻;歐姆定律
【分析】已知充電器輸出電壓和電流,可以得到輸出功率,輸出功率越大表示充電越快;
根據(jù)歐姆定律可分別得出兩個充電器的電阻,比較兩個電阻的大小關(guān)系;在溫度、材料、長度相同時,橫截面積越大,電阻越小。
【解答】解:兩個充電器的充電功率分別為:
,
,
所以第二個的功率大,充電速度快,即第二個為快速充電器;
根據(jù)歐姆定律可知兩個充電器的電阻分別為:
,
,
在溫度、材料、長度相同時,橫截面積越大,電阻越小,故超級快充的充電線的橫截面積比普通手機充電線要大一些。
故答案為:乙;大。
【點評】本題考查歐姆定律的應用、電功率的計算以及影響電阻大小的因素,難度適中。
13.相同時間內(nèi)電流做功越多,燈泡的亮度就越 亮 。
【答案】亮。
【考點】電功與電能
【專題】應用題;電能和電功率;應用能力
【分析】小燈泡的亮度由小燈泡實際功率決定;相同時間內(nèi)電流做功越多,實際功率越大。
【解答】解:小燈泡的亮度由小燈泡實際功率決定的,相同時間內(nèi)電流做功越多,實際功率越大,燈泡的亮度就越亮。
故答案為:亮。
【點評】本題考查了對實際功率的理解和應用,基礎題。
14.很多家用電器可以用遙控器關(guān)機而不用斷開電源,這種功能叫待機狀態(tài),這一功能雖給人們帶來了方便,但用電器在待機狀態(tài)下仍要消耗電能卻鮮為人知如小華家所有用電器待機狀態(tài)時總功率為,每天處于待機狀態(tài)的時間為,則一個月(按30天算)因用電器待機而浪費的電能為 12.6 ,這些電能全部可提供燈泡工作 。
【答案】12.6;315。
【考點】電功與電能的計算
【專題】應用能力;電能和電功率
【分析】用電器待機而浪費的電能通過計算;
燈泡工作時間。
【解答】解:用電器待機而浪費的電能;
這些電能全部可提供燈泡工作時間。
故答案為:12.6;315。
【點評】本題考查電能的計算、變形公式的應用,屬于電學常規(guī)題,要求學生掌握。
15. 電流所做的功 叫做電功。實例分析:電流通過電扇做功,將 能轉(zhuǎn)化為 ?。浑娏魍ㄟ^電飯鍋做功,將 能轉(zhuǎn)化為 ??;電流通過白熾燈做功,將 能轉(zhuǎn)化為 。
【答案】電流所做的功;電;機械能;電;內(nèi)能;電;內(nèi)能和光能
【考點】電功的實質(zhì)
【專題】電能和電功率;應用題;應用能力
【分析】電流通過導體做功的過程,也就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量的過程。
【解答】解:電流所做的功叫電功;電流做功的過程,實際上是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能;
電流通過電扇時,電能主要轉(zhuǎn)化為機械能;
電流通過電飯鍋做功,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
電流通過白熾燈做功,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。
故答案為:電流所做的功;電;機械能;電;內(nèi)能;電;內(nèi)能和光能。
【點評】知道電流做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程是解決該題的關(guān)鍵。
16.電功率的定義式是 ??;除此之外,計算電功率的公式還有 。
【答案】;
【考點】電功率的概念
【專題】電能和電功率;應用題;應用能力
【分析】電功率表示電流做功的快慢;計算電功率的公式是。
【解答】解:電功率等于電流所做的功與時間的比值,定義式為;
把代入電功率的定義,可以得出:。
故答案為:;。
【點評】本題考查了電功率的定義式及其導出式,屬于基礎題。
三、實驗探究題(共3小題)
17.(2022?兗州區(qū)一模)在探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實驗中,如圖所示,某同學取了兩阻值分別為和的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中,每一燒瓶里各插入一支溫度計。
(1)該實驗中,通過觀察 溫度計示數(shù)變化 來比較電流做功的多少,這種研究方法在物理學中稱之為 法;
(2)如圖設計中,所取的電阻絲的阻值 ?。ㄌ睢跋嗟取被颉安幌嗟取?,目的是探究電功與 的關(guān)系。
【答案】(1)溫度計示數(shù)變化;轉(zhuǎn)換;(2)不相等;電壓
【考點】電功的測量
【專題】實驗題;電能和電功率;分析、綜合能力
【分析】(1)電流通過電阻絲做功,消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,產(chǎn)生的熱量被煤油吸收,煤油吸收熱量的多少我們直接看不到,但煤油吸收熱量溫度升高,本實驗是通過溫度計的示數(shù)變化反應電流產(chǎn)生的熱量多少(轉(zhuǎn)換法);
(2)由可知,電流通過導體所做的功與通過的電流、導體兩端的電壓和通電時間有關(guān),根據(jù)控制變量法分析。
【解答】解:
(1)通電后電流通過電阻絲做功,產(chǎn)生熱量被煤油吸收,使煤油的溫度升高,通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少,這是轉(zhuǎn)換法的應用;
(2)由圖可知,兩電阻串聯(lián),通過電阻的電流與通電時間相等,電阻絲的阻值不同,根據(jù)可知,電阻絲兩端分擔的電壓不同,可以探究電功與電壓大小的關(guān)系。
故答案為:(1)溫度計示數(shù)變化;轉(zhuǎn)換;(2)不相等;電壓。
【點評】本題是電功的測量實驗,考查了學生對串聯(lián)電路的電流關(guān)系、電功公式的了解和掌握,理解并用好控制變量法、轉(zhuǎn)換法是本題的關(guān)鍵。
18.(2022?河池模擬)如圖所示溫度計的示數(shù)為 16 ,凸透鏡的焦距為 ,電能表的示數(shù)為 。
【答案】16;10.0;2020.6。
【考點】主光軸、光心、焦點和焦距;電能表參數(shù)的理解與電能的求法;溫度計的使用及其讀數(shù)
【專題】實驗題;基本儀器的使用專題;實驗基本能力
【分析】(1)溫度計的讀數(shù):首先確定零上還是零下,確定每一個大格和每一個小格各代表的示數(shù),從小數(shù)字讀向大數(shù)字;
(2)焦距等于焦點到凸透鏡光心的距離;
(3)電能表的讀數(shù):數(shù)字方框中最后一位是小數(shù),單位是。
【解答】解:(1)由圖知,溫度計上之間有10個小格,一個小格代表,所以此溫度計的分度值為;液面在以上,示數(shù)為;
(2)由圖知,凸透鏡對光線有會聚作用,焦點到光心的距離為,所以凸透鏡的焦距等于;
(3)電能表的讀數(shù):數(shù)字方框中最后一位是小數(shù),單位是,由圖可知,電能表示數(shù)為。
故答案為:16;10.0;2020.6。
【點評】本題考查溫度計的讀數(shù)、凸透鏡焦距的測量、電能表的讀數(shù),是基本儀器的使用,??碱}。
19.在“比較兩個燈泡的亮暗”活動中:
(1)根據(jù) 燈的亮度 現(xiàn)象,可以比較相同時間內(nèi)電流做功的多少。
(2)同學們設計了如圖甲、乙、丙所示的三個電路。經(jīng)過討論,他們認為不應該選擇圖甲所示的電路,原因是 。
(3)為研究電流做功與電壓的關(guān)系,應該選擇圖 所示的電路。實驗發(fā)現(xiàn),在時間相同的情況下,若 相等,則 較大的電燈中電流做的功比較多。
(4)如圖乙所示的電路存在的一個缺陷是 。
(5)利用如圖丙所示的電路研究某問題。閉合開關(guān)后,若發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則電路發(fā)生的故障是 。
【答案】(1)燈的亮度;(2)無法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關(guān)系;(3)丙;電流;電壓;(4)干路上缺少滑動變阻器,無法進行多次測量;(5)燈斷路(或開路)。
【考點】電功與電能
【專題】應用能力;電能和電功率;實驗探究題
【分析】(1)燈的亮度取決于實際電功率大?。?br />
(2)電流做功的大小與電壓、電流和通電時間三個因素有關(guān),當研究與其中某一個因素的關(guān)系時,應控制其余的因素不變;
(3)研究電流做功與電壓的關(guān)系,應控制電流的大小和通電時間相同,通過比較電壓的大小,得出電流做功與電壓的關(guān)系;實驗沒有做,我們可以通過公式判斷,在電流和時間相同的情況下,電壓越大,電流做的功越多。
(4)圖乙電路干路上缺少滑動變阻器,無法進行多次測量。
(5)電壓表有示數(shù),說明電壓表的兩接線柱和電源連接的部分電路中沒有斷路;電壓表無示數(shù),說明可能電壓表被短路,或者電壓表與電源連接的部分電路有斷路,綜合分析就可以找出故障。
【解答】解:(1)燈的亮度取決于實際電功率,因此可以通過燈的亮度比較燈的實際電功率大?。?br />
(2)甲電路中,滑動變阻器滑片移動時,燈泡兩端的電壓和電流都在變化,無法控制電流或者電壓不變,因此無法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關(guān)系;
(3)研究電流與電壓的關(guān)系,就應該控制電路中的電流不變,通過比較電壓,研究電流做功與電壓的關(guān)系,圖丙中兩只燈泡串聯(lián),控制了電流相同,因此應該選擇圖丙所示的電路研究電流做功多少與電壓大小的關(guān)系;
通過公式判斷,在電流和時間相同的情況下,電壓越大,電流做的功越多。
(4)干路上缺少滑動變阻器,無法進行多次測量。
(5)圖丙中,閉合開關(guān)后電壓表有示數(shù),說明開關(guān)電源滑動變阻器燈這部分電路無斷路;電壓表無示數(shù),說明燈開關(guān)電源滑動變阻器這部分電路有斷路,綜合以上分析,電路故障就是燈斷路(或開路)了。
故答案為:(1)燈的亮度;(2)無法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關(guān)系;(3)丙;電流;電壓;(4)干路上缺少滑動變阻器,無法進行多次測量;(5)燈斷路(或開路)。
【點評】本題是一道實驗探究題,側(cè)重考查了控制變量法與轉(zhuǎn)換法的具體應用,知道根據(jù)燈泡的亮度比較相同時間內(nèi)電流做功的多少是關(guān)鍵。
四、計算題(共3小題)
20.(2022?拱墅區(qū)校級三模)如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的掛燙機,它的正常工作電壓為,水箱最多裝水,加熱功率有高溫擋、低溫擋兩個擋位。設計師最初設計的內(nèi)部電路有甲、乙兩種接法,其中電熱絲、。
(1)使用掛燙機時,要插入三孔插座,是為了將金屬外殼與 地線 相連,熔斷器有保險絲,在選用保險絲時應使保險絲的 等于或稍大于電路中正常工作時的電流;
(2)已知熔斷器里的保險絲允許通過的最大電流為,請通過計算說明設計師應該選擇哪個電路;
(3)按照正確選擇的電路計算掛燙機高溫擋正常工作10分鐘,需要消耗電能多少焦耳。
【答案】(1)地線;熔斷電流;
(2)設計師應該選擇乙電路;
(3)需要消耗電能。
【考點】熔斷器的作用及保險絲的選擇方法;電功與電能的計算
【專題】電能和電功率;應用能力
【分析】(1)電加熱器屬于金屬外殼用電器,插入三孔插座,是為了將金屬外殼與地線相連;
熔斷器有保險絲,在選用保險絲時應使保險絲的熔斷電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流;
(2)如果選擇甲電路,當開關(guān)旋至1、2之間時,、并聯(lián),此時電路中電流最大,根據(jù)并聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出電路中的最大電流;如果選擇乙電路,當開關(guān)旋至1、2之間時,電路為的簡單電路,此時的電路中的電流最大,根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流,然后根據(jù)題意得出答案;
(3)分析電路組成,結(jié)合可知掛燙機處于高溫擋時開關(guān)的位置;根據(jù)得出正常工作10分鐘,需要消耗的電能。
【解答】解:(1)電加熱器屬于金屬外殼用電器,插入三孔插座,是為了將金屬外殼與地線相連,這樣即使金屬外殼帶電,電流會通過地線導入大地,防止造成觸電事故的發(fā)生;
熔斷器有保險絲,在選用保險絲時應使保險絲的熔斷電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流;
(2)如果選擇甲電路,當開關(guān)旋至1、2之間時,、并聯(lián),此時電路中電流最大,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,
所以,電路中的最大電流:
;
如果選擇乙電路,當開關(guān)旋至1、2之間時,電路為的簡單電路,此時的電路中的電流最大,
則電路中的最大電流:
;
因熔斷器里的保險絲允許通過的最大電流為,
所以,設計師應該選擇乙電路;
(3)從圖乙可知,開關(guān)接1、2位置時,電路為的簡單電路,總電阻較小,電源電壓不變,根據(jù)可知總功率較大,掛燙機處于高溫擋,
正常工作10分鐘,需要消耗的電能。
故答案為:(1)地線;熔斷電流;
(2)設計師應該選擇乙電路;
(3)需要消耗電能。
【點評】本題考查了三孔插座的使用、串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率和電能公式的綜合應用等,涉及到到的知識點較多,綜合性強,有一定難度。
21.一用電器正常工作時通過的電流為。若該用電器在內(nèi)消耗的電能為,則它兩端的電壓為多少伏?
【答案】用電器兩端的電壓為。
【考點】電功計算公式的應用
【專題】計算題;電能和電功率;應用能力
【分析】已知用電器消耗的電能、通過用電器的電流和通電時間,根據(jù)計算它兩端的電壓。
【解答】解:用電器兩端的電壓:。
答:用電器兩端的電壓為。
【點評】本題考查電功公式的靈活運用,屬于基礎題。
22.某用戶有日光燈6盞,電視和音響設備功率為,一臺冰箱的功率為,另有的電飯鍋一個,問:
(1)該用戶使用“”的電能表是否合適?
(2)若這些用電器平均每天都少用半小時,則一個月(按30天算)可節(jié)約幾度電?
【答案】(1)由于,該戶使用“,”的電能表不合適;
(2)一個月天)可以節(jié)約19.5度電。
【考點】電功率的計算;電能表參數(shù)的理解與電能的求法
【專題】計算題;電能和電功率;應用能力
【分析】(1)由電能表銘牌可知電能表正常工作時的電壓和允許通過的最大電流,根據(jù)求出電能表允許工作用電器的最大總功率,電路中的總功率不大于電能表允許接入用電器的最大總功率,據(jù)此得出等式即可求出答案;
(2)利用計算出一個月節(jié)約的電能。
【解答】解:(1)表示電能表的工作電壓為,是指電能表允許通過的最大電流為,
則電能表允許接入用電器的最大總功率:;
;
由于,該戶使用“”的電能表不合適;
(2)由可知,可以節(jié)約的電能:度。
答:(1)由于,該戶使用“,”的電能表不合適;
(2)一個月天)可以節(jié)約19.5度電。
【點評】本題考查了電功率公式的靈活運用,明白電能表參數(shù)的含義是關(guān)鍵。
考點卡片
1.溫度計的使用及其讀數(shù)
【知識點的認識】
溫度計使用:
(1)在使用溫度計以前,應該:
①觀察它的量程﹣﹣能測量的溫度范圍,如果估計待測的溫度超出它能測的最高溫度,或低于它能測的最低溫度,就要換用一只量程合適的溫度計,否則溫度計里的液體可能將溫度計脹破,或者測不出溫度值.
②認清它的最小刻度值,以便用它測量時可以迅速讀出溫度值.
(2)溫度計使用時,應該:
①溫度計的玻璃泡全部浸入被測的液體中,不要碰到容器底或容器壁.
②溫度計玻璃泡浸入被測液體后要稍候一會兒,待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù).
③讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平.
【命題方向】
(1)溫度計的正確讀數(shù)是命題熱點,注意零刻線、量程、分度值,是讀準數(shù)的前提.
(2)根據(jù)圖片判斷測量過程中的正確和錯誤也是命題熱點,如果是填空題,注意語言表達的嚴密性.
例1:用溫度計測量燒杯中液體的溫度,如圖所示的幾種做法中正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
分析:實驗室溫度計:1.溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;
2.溫度計玻璃泡進入被測液體后要稍候一會,待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);
3.讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線要與溫度計中液柱的上表面相平;
4.測量前應先估測被測液體的溫度,了解溫度計的量程和分度值,若合適便可進行測量.
解:A碰到了容器的底部,所以是錯誤的.
B碰到了容器的側(cè)壁.所以是錯誤的.
C溫度計的玻璃泡沒有全部浸入被測液體中,所以是錯誤的.
故選D
點評:溫度計的使用是初中物理比較重要的實驗技能考核內(nèi)容,即使卷面考試時出現(xiàn)的頻率也是很高的,所以一定要掌握溫度計的正確使用方法.
例2:使用溫度計時,首先要觀察它的 量程 和認清它的分度值.小明用溫度計測量燒杯中液體的溫度,分別進行了三次操作,如圖(甲)所示,其中正確的操作是 C?。畧D(乙)中所示的是用溫度計分別測得的冰和水的溫度,那么冰的溫度是 ﹣2 ℃,水的溫度是 88 ℃.
分析:(1)使用溫度計前:首先看清它的量程,或者說要看清它所能測量的最高溫度和最低溫度的溫度范圍;然后看清它的分度值,也就是一個小格代表的值.
(2)使用溫度計時:
①溫度計的玻璃泡全部浸入被測的液體中,不要碰到容器底和容器壁;
②溫度計玻璃泡浸入被測物體后要稍后一會兒,待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);
③讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中,視線要與溫度計中液柱的上表面相平.
(3)使用溫度計測量液體的溫度,讀數(shù)時先看清是零上還是零下的,然后認清量程和分度值,最后讀出示數(shù).
解:使用溫度計測量液體的溫度,要先觀察它的量程和認清它的分度值;
使用溫度計測量液體的溫度,溫度計的玻璃瓶要全部浸入被測液體中,不能離開液體讀數(shù),C符合這種情況;
該溫度計的分度值是1℃,測量冰的溫度時,溫度計中液柱的液面在0℃以下兩格處,示數(shù)為﹣2℃;
測量水的溫度時,溫度計中液柱的液面在80℃以上8格處,示數(shù)為88℃.
故答案為:
量程;C;﹣2;88.
點評:此題考查的是溫度計的使用和讀數(shù)方法;
溫度計是初中物理最基本的測量工具,需要掌握.
【解題方法點撥】
實驗室溫度計的使用中一定要注意如何做才能讓玻璃泡全部浸在被測液體中,并不能碰到容器底和容器壁.對溫度計的讀數(shù)方法:在讀數(shù)的時候溫度計不能離開被測對象,視線應該和溫度計內(nèi)的液柱上表面相平.
2.主光軸、光心、焦點和焦距
【知識點的認識】
(1)透鏡一般多是由兩個以上的凸凹圓形透明體組成,每個透明體均有兩個曲率半徑和兩個球心,連接兩個球面的中心就是主光軸.通俗的說法是:通過透鏡兩側(cè)球心的直線,叫做主光軸,簡稱主軸.所謂曲率半徑就是球面的半徑,也就是從圓的中心至邊緣的長度.
(2)光心:每個透鏡主軸上都有一個特殊點:凡是通過該點的光,其傳播方向不變,這個點叫光心.
(3)焦距:焦點到光心的距離.
(4)焦點:實驗表明,凸透鏡能使平行于主光軸的光匯聚在一點,這個點叫焦點.
【命題方向】
這幾個透鏡要素是學習凸透鏡、凹透鏡基礎中考命題是一般不會直接出題.
例1:實驗室備有甲、乙、丙三個凸透鏡,三個實驗小組分別用這三個凸透鏡探究凸透鏡成像規(guī)律,實驗時,當蠟燭到透鏡的距離都為12cm時,甲、乙、丙三透鏡分別成縮小的實像、放大的虛像、放大的實像,則這三個透鏡的焦距f甲、f乙、f丙的大小關(guān)系為( ?。?br />
A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f丙>f甲 C.f乙>f甲>f丙 D.f丙>f乙>f甲
分析:根據(jù)凸透鏡成像的三種情況進行判斷:
u>2f,成倒立、縮小的實像.
2f>u>f,成倒立、放大的實像.
u<f,成正立、放大的虛像.
解:物距相同,甲凸透鏡成倒立、縮小的實像,u>2f甲,所以f甲<==6cm;
乙凸透鏡成正立、放大的虛像,u<f乙;所以f乙>u=12cm;
丙凸透鏡成倒立、放大的實像,2f丙>u>f丙,所以12cm=u>f丙>==6cm;
所以,f乙>f丙>f甲.
故選B.
點評:本題根據(jù)各凸透鏡成像性質(zhì)確定物距和焦距的關(guān)系,求出各凸透鏡焦距的取值范圍,然后比較焦距的大?。?br />
例2:關(guān)于透鏡,下列說法正確的是( )
A.凸透鏡對光線有會聚作用,通過凸透鏡的光線一定會聚到一點
B.不論是凸透鏡還是凹透鏡,經(jīng)過透鏡光心的光線方向都不變
C.放在凹透鏡焦點上的點光源,它發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后光線平行于主光軸
D.凸透鏡有兩個虛焦點,凹透鏡有兩個實焦點
分析:(1)凸透鏡對光線有會聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用;凸透鏡有實焦點;凹凸鏡有虛焦點.
(2)對于凸透鏡來說:平行于主光軸的光線會聚于焦點;過光心的光線傳播方向不變;
對于凹透鏡來說:平行于主光軸的光線會發(fā)散,其發(fā)散光線的反向延長線過焦點;過光心的光線傳播方向不變;
解:A、凸透鏡對光線有會聚作用,只有平行于主光軸的光線才能會聚于焦點,故A錯誤;
B、不論是凸透鏡還是凹透鏡,經(jīng)過透鏡光心的光線方向都不變,故B正確;
C、根據(jù)光路的可逆性,放在凸透鏡焦點上的點光源,它發(fā)出的光線經(jīng)透鏡折射后光線平行于主光軸,故C錯誤;
D、凸透鏡有兩個實焦點,凹透鏡有兩個虛焦點,故D錯誤.
故選B.
點評:知道凸透鏡和凹透鏡對光線的作用是解決該題的關(guān)鍵.
【解題方法點撥】
結(jié)合圖用形象記憶法記憶,明確焦距、焦點是關(guān)鍵.
3.能量的轉(zhuǎn)化
【知識點的認識】
(1)能量的形式:在自然界和生活中,能量以多種形式存在,主要有機械能、內(nèi)能、電磁能、化學能、核能等。
①機械能:分動能和勢能兩類,機械能是物體所具有的動能和勢能的和。
②內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的和叫內(nèi)能,與物體的溫度、質(zhì)量等因素有系。
③電磁能:指的是儲存在特定物體或空間中的能量,比如說,兩個帶電體相互靠近時會相互影響,同級相斥異極相吸;通電導體在磁場中會受到力的作用;兩塊磁鐵相互靠近,也會相互影響,這些都是電磁能
④化學能:是指南于化學反應,物質(zhì)的分子結(jié)卡句發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。燃料燃燒產(chǎn)生的光和熱,以及蓄電池、干電池產(chǎn)生的電都是來源于燃料和蓄電池里儲存的化學能。食物也具有化學能。
⑤核能:是指由于核反應,物質(zhì)的原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。原子彈爆炸產(chǎn)生的能量,以及核電站發(fā)出的電都是來源于原子核的核能。
(2)能量的轉(zhuǎn)移:能量不經(jīng)過變化直接由一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體;
實例:碰撞時:動能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體;圍著火爐烤火:內(nèi)能從火爐轉(zhuǎn)移到人體
(3)補充常見的能量轉(zhuǎn)化形式有:
①電燈發(fā)光時,電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能;
②植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在體內(nèi);
③人對機械做功,將人體的化學能轉(zhuǎn)化為機械能;
④摩擦生熱,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
⑤水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電,機械能轉(zhuǎn)化為電能;
⑥電動機帶動水泵把水送到高處,電能轉(zhuǎn)化為機械能;
⑦燃料燃燒時發(fā)熱,化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【命題方向】
自然界中能量的形式很多:內(nèi)能、機械能、化學能、熱能、電能、聲能、核能、風能等在初中段這些能量之間的轉(zhuǎn)化是中考命題的熱點:例如:
(1)膠片感光成像 光能→化學能
(2)特技跳傘 勢能→動能
(3)激光切割金屬 光能→熱能
(4)森林火災 化學能→熱能和光能
(5)植物生長需要陽光 太陽能→化學能
(6)小型水電站(工作時) 勢能→動能→電能
【解題方法點撥】
(1)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的本質(zhì)是不同的,“轉(zhuǎn)化”是指能量由一種形式變?yōu)榱硪环N形式;“轉(zhuǎn)移”只是能量由一個物體傳遞到另一個物體,能量的形式不變。
(2)有能量轉(zhuǎn)化時,必定會有一種形式的能量減少,另一種形式的能量增加。
(3)要明白消耗能量、利用能量或獲得能量的過程就是能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程,能在具體情景中分析能量形式的轉(zhuǎn)化。
4.能量守恒定律
【知識點的認識】
(1)能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量不變。這就是能量守恒定律,如今被人們普遍認同。
(2)能量守恒的普遍性:能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體,小到原子核,無論是物理學的問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題,所有能量轉(zhuǎn)化的過程,都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人類認識自然、利用自然、保護自然的有力武器。能量守恒定律告訴我們,有一種形式的能量減少或消失,一定有另一種形式的能量增加或產(chǎn)生,能量的總量是不變的。
(3)應用:能量守恒定律對于科學研究、工程技術(shù)工作有著重要的指導意義。
【命題方向】
重要從意義上命題:能量守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學到地質(zhì)、生物,大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部,只要有能量轉(zhuǎn)化,就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學研究、工程技術(shù),這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。人類對各種能量,如煤、石油等燃料以及水能、風能、核能等的利用,都是通過能量轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)的。能量守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器。
例如:關(guān)于熱傳遞的方向,下列說法中正確的是
A.熱傳遞總是熱量多的物體自發(fā)地把熱量傳遞給熱量少的物體
B.熱傳遞總是溫度高的物體自發(fā)地把熱量傳遞給溫度低的物體
C.熱傳遞總是內(nèi)能多的物體自發(fā)地把熱量傳遞給內(nèi)能少的物體
D.熱傳遞總是比熱大的物體自發(fā)地把熱量傳遞給比熱小的物體
【解題方法點撥】
在初中段考查的要簡單一些,主要記住能量守恒定律。
5.功的計算
【知識點的認識】
功是中學物理中一個重要概念,功能關(guān)系是解決力學問題的重要途徑之一.因此,正確理解功的內(nèi)涵和外延,正確把握求功的方法是解決力學問題的基礎.
1、公式法:對于恒力的功,通常利用功的定義式W=FS進行計算.
2、功率法:功跟完成這些功所需時間的比值,叫做功率.對于一段時間內(nèi)外力的功,有時可以直接利用W=Pt求出功,
【命題方向】
功的計算是中考命題的重點,一般以考查的題型較多,計算題是重點.
【解題方法點撥】
理解計算功的方法,尤其要把握好知識點,熟悉公式的變形求功.
6.熱機的效率
【知識點的認識】
(1)定義:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機的效率,其表達式為:η=×100%.由于熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小于1.
(2)熱機在工作過程中造成能量損失的因素有:
①燃料很難全部燃燒;
②排出的廢氣帶走能量;
③熱機部件要散熱;
④克服運轉(zhuǎn)機件之間的摩擦消耗能量.
(3)提高熱機效率的方法:
①盡量讓燃料充分燃燒;
②設法利用廢氣的能量;
③減少能量損失;
④保證良好的潤滑.
【命題方向】
第一類常考題:
為了節(jié)約能源,需提高熱機的效率,下列措施中不能提高熱機效率的是( ?。?br />
A.盡量使燃料充分燃燒
B.盡量增加熱機的工作時間
C.盡量減少廢氣帶走的熱量
D.盡量減少熱機部件間的摩擦
分析:要解決此題,需要掌握熱機的效率的概念.熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比.比值越大,效率越高.
解:熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比.所以減少熱量的損失可以提高熱機的效率.所以使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失,提高效率.
增加熱機的工作時間,并不能減少熱量的損失,所以不能提高熱機的效率.
故選B.
點評:此題通過考查影響熱機效率的幾個因素,考查了學生對熱機效率的理解.要知道要想提高熱機的效率,就要減少熱量的損失.
第二類??碱}:
關(guān)于熱機的效率,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.熱機做的有用功越多,效率一定越高
B.熱機消耗的燃料越少,效率一定越高
C.熱機做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高
D.熱機做功越快,效率一定越高
分析:熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比.功率是表示物體做功快慢的物理量.
解:熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比;當熱機做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高;當熱機消耗的燃料一定,做的有用功越多,效率就一定越高;故選項A、B錯誤;
熱機做功越快,表示熱機的功率越大,與效率無關(guān);故選項D錯誤;
故選C.
點評:本題主要考查了熱機的效率以及影響熱機效率的因素,并且考查了熱機效率與功率的區(qū)別.
【解題方法點撥】
對于熱機效率可與機械效率進行對比理解,熱機效率是衡量熱機性能好壞的一個重要參數(shù),要提高熱機的效率就是要提高熱機用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,并且熱機的效率總小于1.
7.影響電阻大小的因素
【知識點的認識】
(1)影響電阻大小的因素是:材料、長度、橫截面積、溫度.
(2)控制變量法:物理學中對于多因素的問題,常常采用控制因素的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.
【解題方法點撥】
(1)因為電阻是受多個因素影響的,兩段導體比較電阻大小時,沒有一定的前提條件,是無法比較的.
(2)通常情況下,導體的溫度都是與室溫相同,所以在不提溫度時,認為溫度是相同的.
(3)電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小只與材料、長度、橫截面積、溫度四個因素有關(guān),與電壓無關(guān),與電流也無關(guān).
(4)只有一根電阻線,其他器材足夠時,可以研究電阻與長度、橫截面積、溫度的關(guān)系,不能研究電阻與材料的關(guān)系.
(5)下面兩個實驗裝置很類似,現(xiàn)象和結(jié)論是不同的.
甲圖實驗現(xiàn)象是:燈泡變亮,說明:導體和絕緣體之間沒有明確的分界,當玻璃加熱到紅熾狀態(tài)時,由絕緣體變成導體;
乙圖實驗現(xiàn)象是:燈泡逐漸變暗,說明:燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
【命題方向】
以探究影響電阻大小的因素為題材,考查控制變量法思想的應用,是考題熱點.常見錯誤為:比較導體電阻在小時,沒有考慮全各個因素的影響;描述實驗結(jié)論時,沒有考慮其他因素一定的前提條件,即“當…一定時”.
例1:如果不考慮溫度的影響,導體的電阻的大小與下列哪個因素無關(guān)(
A.導體的材料 B.導體的長度 C.導體的橫截面積 D.導體兩端的電壓
分析:如果把導體比作一條公路,電阻比作堵車事故:水泥路面比土道暢通,即材料影響電阻;寬敞的路比窄路暢能,即橫截面積影響電阻;路越長堵車機會越大,即長度影響電阻.
解:電阻是導體本身的一種性質(zhì),電阻大小的影響因素有材料、長度、橫截面積、溫度,與電壓、電流等外界因素無關(guān).
根據(jù)影響電阻大小的因素來判斷,A、B、C都影響電阻,D不影響.
故選D.
點評:導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),其決定因素與其本身的材料、長度、橫截面積有關(guān),若說與外界有關(guān),也只與外界的溫度這個因素有關(guān).導體一定,則電阻一定.與導體兩端電壓的高度,導體中電流的大小等都沒有關(guān)系.
例2:在溫度一定時,比較兩根銅導線的電阻的大小,下列說法中正確的是( ?。?br />
A.長導線的電阻大
B.細導線的電阻大
C.長度相同,粗導線的電阻大
D.粗細相同,長導線的電阻大
分析:導體電阻的大小由溫度、材料、長度和橫截面積四方面因素共同決定.所以在比較兩根導線電阻大小關(guān)系時,一定要在其他三個因素都相同的情況下,通過比較其中的某一個因素,才能比較出兩根電阻的大小關(guān)系,否則是很難比較出來的.
解:
AB、電阻的大小不僅跟導體的材料有關(guān),還跟材料的長度和橫截面積大小有關(guān),所以選項A、B都不正確;
C、在長度和材料相同時,導體的橫截面積越小,即導線越細,電阻越大,故C選項錯誤;
D、在橫截面積和材料相同,長的銅絲電阻大,故D正確.
故選D.
點評:本題考查了決定電阻大小的因素,用好控制變量法正確分析是本題的關(guān)鍵.
8.歐姆定律的應用
【知識點的認識】
(1)相關(guān)基礎知識鏈接:
①電流規(guī)律:
串聯(lián):I=I1=I2.串聯(lián)電路電流處處相等。
并聯(lián):I=I1+I2.并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。
②電壓規(guī)律:
串聯(lián):U=U1+U2.串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián):U=U1=U2.并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。
③電阻規(guī)律:
串聯(lián):R=R1+R2.串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。
并聯(lián):=+.并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。
④比例規(guī)律:
串聯(lián):=.串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。
并聯(lián):I1R1=I2R2.并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。
⑤歐姆定律:
I=.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
【解題方法點撥】
(一)比例問題
解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。
①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;根據(jù)I=可知電壓與電阻成正比,=。
②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;根據(jù)U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。
例一:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是串聯(lián)電路,所以電流之比I1:I2=1:1;電壓之比等于電阻之比,所以電壓之比U1:U2=3:5;如果電路變式成乙圖,則兩電壓表示數(shù)比為U1:U2=(3+5):5=8:5。
例二:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是并聯(lián)電路,所以電壓之比U1:U2=1:1;電流之比等于電阻之反比,所以電流之比I1:I2=5:3;如果電路變成乙圖,則兩電流表示數(shù)之比為I1:I2=5:(3+5)=5:8。
(二)電表示數(shù)變化問題
(1)解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。
①串聯(lián)電路:
電流與電阻的變化相反,即電阻變大時電流變小,電阻變小時電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。
例如如圖:當滑片向右滑動時,滑動變阻器接入電阻變大,所以電流變小;電阻R1盡管大小沒變,但它占總電阻的比例變小了,所以R1兩端電壓變小,R2占總電阻的比例增大了,所以R2兩端電壓變大。
②并聯(lián)電路:
各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。
例如如圖:當滑片向右滑動時,盡管R2的阻值在變,但它兩端的電壓總等于電源電壓,所以R2兩端電壓不變,R1兩端電壓當然也不變;R2所在支路電阻變大,所以電流變小,R1所在支路電阻不變,所以電流也不變,干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流變小。
③電壓表與電流表示數(shù)的比值:
根據(jù)導出式R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。
例如如圖甲,電壓表與電流表的比值代表了電阻R1的阻值,所以當滑片移動時,兩表示數(shù)的比值不變;如圖乙,電壓表與電流表的比值代表了電阻R2的阻值,所以兩表示數(shù)的比值在變大。
(但需要注意的是,當滑片移動時,R2兩端電壓的變化量與R1兩端電壓的變化量相等,所以電壓表的變化量與電流表的變化量之比代表了電阻R1的阻值,是不變的。)
(2)解決這類電表示數(shù)變化的問題時,常在第一步判斷串并聯(lián)時出錯。請注意下面的電路,例如圖甲是串聯(lián)電路,圖乙是并聯(lián)電路。
(滑片向右滑時,圖甲:A變小,V變大;圖乙A1變小,A2變小,V不變。)
(3)滑動變阻器連入電路的是哪一部分,沒有判斷清楚,也是解決電表示數(shù)變化問題常出現(xiàn)的錯誤。圖甲滑動變阻器接入電路的是全部,圖乙接入電路的是左半部分。注意滑片移動時對電流的影響有何不同。
(滑片向右滑動時,甲:A不變,V1不變,V2變大;乙:A變小,V1變小,V2變大)
綜上所述,解決電表示數(shù)變化的問題要按照下面的程序進行:
①判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián);
②分析滑動變阻器接入的是哪一部分;
③找準各個表所測量的對象是哪里;
④按照串并聯(lián)各自的規(guī)則來判斷電流、電壓的變化。
【命題方向】
歐姆定律的綜合應用是電學部分的核心,也是最基礎的內(nèi)容,這一節(jié)知識是難點也是中考必考點。常結(jié)合日常生活生產(chǎn)中遇到的電路問題考查歐姆定律的應用,計算題多與后面的電功率計算結(jié)合在一起,作為中考的壓軸題出現(xiàn)。訓練時應足夠重視。
例1:在圖甲所示的電路中,當滑片P由b移到a的過程中,電壓表示數(shù)U及滑動變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電阻R1的阻值為20Ω
B.滑片P移到b端時,R2兩端的電壓為6V
C.滑片P移到a端時,R1消耗的功率為0.2W
D.當滑片P移到中點時,通過R1的電流為0.3A
分析:(1)當滑片P移到b端時,滑動變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R1的簡單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,根據(jù)圖象讀出電源的電壓;
(2)滑片P移到a端時,R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動變阻器的最大阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律和電路中的電流特點得出等式即可求出R1的阻值,根據(jù)P=求出滑片P移到a端時R1消耗的功率;
(3)根據(jù)圖象得出滑片P移到中點時電壓表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流。
解:(1)當滑片P移到b端時,電路為R1的簡單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,此時滑動變阻器接入電路中的電阻為0,兩端的電壓為0,故B不正確;
由圖象可知,電壓表的示數(shù)為6V即電源的電壓U=6V;
(2)滑片P移到a端時,R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),
由圖象可知,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω,電壓表的示數(shù)U1=2V,
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴滑片P移到a端時,滑動變阻器兩端的電壓:
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴=,即=,
解得:R1=10Ω,故A不正確;
R1消耗的功率:
P1===0.4W,故C不正確;
(3)由圖象可知,當滑片P移到中點即R2′=10Ω時,U1′=3V,
通過R1的電流:
I1===0.3A,故D正確。
故選D。
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時對應電壓表的示數(shù)。
例2:如圖所示的電路,電源電壓為12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)當S1、S2都斷開時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
(2)當S1、S2都閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
分析:(1)當S1、S2都斷開時,R2與R3串聯(lián),電壓表測R3兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出R3兩端的電壓;
(2)當S1、S2都閉合時,R1與R2并聯(lián),電壓表被短路,電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出各支路的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流。
解:(1)當S1、S2都斷開時,R2與R3串聯(lián),電壓表測R3兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電流表的示數(shù):
I===1.2A,
電壓表的示數(shù):
U3=IR3=1.2A×4Ω=4.8V;
(2)當S1、S2都閉合時,R1與R2并聯(lián),電壓表被短路即示數(shù)為0,電流表測干路電流,
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴通過兩電阻的電流分別為:
I1===3A,I2===2A,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴電流表的示數(shù):
I′=I1+I2=3A+2A=5A。
答:(1)當S1、S2都斷開時,電流表的示數(shù)為1.2A,電壓表的示數(shù)為4.8V;
(2)當S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為5A,電壓表的示數(shù)為0V
點評:本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律的應用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路串并聯(lián)的辨別和電表所測電路元件的判斷。
9.熔斷器的作用及保險絲的選擇方法
【知識點的認識】
(1)保險絲的作材料:電阻率較大熔點較低的鉛銻合金.
(2)保險絲的作用:當電路中電流過大時自動切斷電路.
(3)保險絲工作原理:保險絲的電阻比相連導線電阻更大,由電熱功率P熱=I2R可知,同樣的電流,保險絲發(fā)熱功率比導線更大,溫度升高更快,又因為保險絲熔點較低,所以在電流過大時,保險絲迅速熔斷,從而切斷電路,起到保護作用.
(4)保險絲的選擇方法:選擇額定電流等于或稍大于電路正常工作電流最大值的保險絲.
【解題方法點撥】
(1)過粗的保險絲對電路起不到保護作用,過細的保險絲會導致電路頻繁切斷,不能正常工作,因此要選擇合適規(guī)格的保險絲.
(2)不能用銅絲、鐵絲代替保險絲,因為銅絲鐵絲的電阻小,熔點高,在電流過大時不易熔斷,根本起不到保護電路,的作用.
(3)電路發(fā)生故障,有時會導致保險絲熔斷,更換保險絲后,首先要查清熔斷的原因,再閉合總開關(guān).
(4)現(xiàn)代家庭中用的空氣開關(guān)相當于總開關(guān)和保險絲的共同作用.保險絲是電流的熱效應原理,空氣開關(guān)是電流的磁效應原理.
【命題方向】
本知識點與生活結(jié)合緊密,中考常以選擇、填空等形式考查.
例1:家庭電路中安裝熔斷器(其中安裝熔絲、俗稱“保險絲”),它的作用是( ?。?br />
A.當電壓過高時自動切斷電路
B.當發(fā)生觸電時自動切斷電路
C.當用電器發(fā)生漏電時自動切斷電路
D.當電路中電流過大時自動切斷電路
分析:保險絲通常安裝在火線上,它是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的,當電路中有過大電流通過時,保險絲發(fā)熱自動熔斷,切斷電路,從而起到保護電路的作用.
解:保險絲在電路中的作用是當電路中有過大電流通過時,保險絲發(fā)熱自動熔斷,切斷電路,從而起到保護電路的作用.
故選D.
點評:本題考查對保險絲特點、作用的了解和掌握,是一道基礎題.
例2:保險絲是由 電阻率大,熔點低 的鉛銻合金制成的.家庭電路用的保險絲應 串 聯(lián)在電路中.當電流超過額定電流達到熔斷電流時.它會自動 熔斷?。x用保險絲時,應使它的額定電流等于或略大于電路中的 最大正常工作電流?。?br />
分析:保險絲的材料:電阻率大,熔點低的鉛銻合金.
保險絲的原理:焦耳定律.
保險絲的作用:在電路中電流過大時,產(chǎn)生的電熱過多,達到保險絲的熔點,保險絲熔斷,切斷電路.
解:根據(jù)焦耳定律可知:在長度、橫截面積、溫度相同條件下,導體的電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多;且在吸收相同的熱量時,熔點越低,導體越容易熔化;
所以保險絲選擇電阻率大,熔點低的鉛銻合金絲制成的.這樣保險絲串聯(lián)在電路中.當電流超過額定電流達到熔斷電流時,保險絲的溫度升高,會達到保險絲的熔點,保險絲熔斷,切斷電源,起到保護電路的作用.
同時應使保險絲的額定電流等于或略大于電路中的最大正常工作電流.
故答案為:電阻率大,熔點低;串;熔斷;最大正常工作電流.
點評:掌握保險絲的工作原理、作用、材料、連入電路的方法等.
保險絲的材料和電阻絲的材料有異同點,對比記憶效果好.
10.電功與電能
【知識點的認識】
(1)定義:電流通過某段電路所做的功叫電功。
(2)單位:國際單位是焦耳(J);常用單位:度(kW?h);1度=1千瓦時=1kW?h=3.6×106J。
【解題方法點撥】
根據(jù)對電功單位的掌握分析答題,要熟練單位之間的換算,明確了解電功的具體含義。
【命題方向】
此類多考察電功的單位大小,電功的定義,主要以選擇題及填空題為主。
例1:下列各單位中,不是電功單位的是( )
A.kW?h B.J C.J/S D.VAS
分析:電功、電能有主單位、常用單位和由公式得出的單位,本題考查對電功單位的認識。
解:A、kW?h是電功常用單位,生活中又叫度。
B、J是電功主單位。
C、J/S是電功率的主單位,能W來表示。
D、根據(jù)W=UIt可知,電壓、電流、時間三者單位的乘積也是電功的單位,即VAs是電功單位。
故選C
點評:電能、電功的單位:焦耳(J)﹣主單位
千瓦時或度(kW?h)﹣常用單位
瓦?秒(W?s)﹣由W=Pt得出的單位
伏?安?秒(V?A?s)﹣由W=UIt得出的單位
電功率的單位:瓦特(W)﹣主單位
千瓦(kW)﹣常用單位
焦/秒(J/s)﹣由P=得出的單位,即瓦特(W)
伏。安(V.A)﹣由P=UI得出的單位
例2:當電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能時,我們就說電流做了 電功 。如果電流通過電動機做了300J的功,表示有300J的電能轉(zhuǎn)化為 300 J的 機械 能和少量的內(nèi)能。
分析;根據(jù)電功的實質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化方向進行解答。
解:電功的實質(zhì)是電流做功是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能,電流通過用電器時要對外做功,消耗了多少電能就產(chǎn)生了多少新的能量;所以電流通過電動機做了300J的功,就有300J的電能轉(zhuǎn)化為機械能和少量的內(nèi)能。
故答案為:電功;300;機械。
點評:牢記電功的概念,知道電流做功是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能。
11.電功的實質(zhì)
【知識點的認識】
(1)實質(zhì):電流做功的過程,實際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(消耗電能)的過程;電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.電功是一個過程量,電流做功的過程就是消耗電能的過程.
(2)電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn).
【解題方法點撥】
電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是電流做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功.
【命題方向】
第一類??碱}:電流做功之間能的轉(zhuǎn)化
下列關(guān)于用電器作用的說法中,錯誤的是( ?。?br />
A.電燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能的裝置
B.電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能
C.電吹風將電能轉(zhuǎn)化為熱能
D.電熨斗將電能轉(zhuǎn)化為熱能
分析:做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,電功也不例外.用電器消耗了電能,獲得了其它形式的能量,就是一個電流做功的過程.
解:A、電燈工作時,消耗了電能,得到了內(nèi)能和光能,因此是將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的裝置,故A正確;
B、電動機工作時,消耗了電能,得到了機械能,因此將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B正確;
C、電吹風工作時,消耗了電能,得到了機械能,因此將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故C錯誤;
D、電熨斗工作時,消耗了電能,得到了熱能,因此是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,故D正確.
故選C.
點評:本題主要考查學生對:電流做功的實質(zhì)的了解和掌握,是一道基礎題.
第二類??碱}:電功的實質(zhì)
一臺洗衣機工作1h,電流做功3.6×106J,這臺洗衣機消耗電能是 3.6×106 J.
分析:電流做功的過程,實質(zhì)上是消耗電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程,電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.
解:∵電流做功3.6×106J,
∴洗衣機消耗的電能是3.6×106J.
故答案為:3.6×106.
點評:本題考查電流做功的實質(zhì),屬于基礎題目.
12.電功與電能的計算
【知識點的認識】
電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時間的乘積。
計算公式:W=UIt=UQ=Pt(適用于所有電路)
對于純電阻電路可推導出:W=I2Rt=
①串聯(lián)電路中常用公式:W=I2Rt。
②并聯(lián)電路中常用公式:W=W1:W2=R2:R1
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計算在一定時間所做的總功,常用公式W=W1+W2+…Wn
【解題方法點撥】
(1)當U、I、t均已知時,利用W=UIt來計算電功較為方便。
(2)在串聯(lián)電路中,通過各用電器的電流強度相等,且串聯(lián)電路各用電器通電時間相等,經(jīng)常用W=I2Rt來取W1:W2比值,并進一步進行其他運算。
(3)在并聯(lián)電路中,各用電器兩端電壓相等,且各用電器通電時間相等,使用W=Pt來進行比較計算較為方便。
【命題方向】
電功的計算是電學部分綜合性最強的試題,大多作為拉開分數(shù)差距的壓軸題。主要考察用電器的實際功率和額定功率的計算、利用電能表測用電器的實際功率和實際電壓等。
例:在圖中,導體A、B是由同種材料做成的,A和B等長,但A比B的橫截面積大,當S閉合后,在相同時間內(nèi),下列敘述正確的是( )
A.電流通過A、B所做的功是WA>W(wǎng)B
B.電流通過A、B所做的功是WA<WB
C.電流通過A、B所做的功是WA=WB
D.無法比較電流通過A、B時做功的大小
分析:先根據(jù)影響電阻大小的因素判斷電阻的大小,已知A、B串聯(lián);再利用公式W=I2Rt比較電流做功的大小。
解:導體A、B是由同種材料做成的,A和B等長,但A比B的橫截面積大,說明B的電阻大于A的電阻;
串聯(lián)時電流相等,根據(jù)公式W=I2Rt可知,在相同時間內(nèi),電阻越大,電流做的功越多;所以電流通過A、B所做的功是WA<WB。
故選B。
點評:本題考查電流做功大小的比較,關(guān)鍵是電流做功公式的應用,重點記住影響電阻大小的因素是導體的材料、長度、橫截面積和溫度;還要記住串聯(lián)電路電流的規(guī)律。
13.電功計算公式的應用
【知識點的認識】
(1)電功的計算公式
①定義式:W=UIt.U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過該電路的電流,單位是A;t表示通電時間,單位是s;W表示電流在該段電路上所做的功,單位是J.
②應用公式過程中的“同一性”:
a.電路的同一性,電流通過某燈泡做的功,等于該燈泡兩端的電壓、通過該燈泡的電流和該燈泡通電時間的乘積.即W、U、I、t四個物理量必須是同一個導體上的四個物理量;
b.單位的統(tǒng)一性,W、U、I、t四個物理量的單位必須分別是J、V、A、s,若有一個單位不符,就必須將其換算成標準單位后,再代入公式計算.
(2)串、并聯(lián)電路中電功的特點
①推理探究:串、并聯(lián)電路中總功與各用電器做功之間的關(guān)系.
a.串聯(lián)電路:電阻R1、R2串聯(lián)在總電壓為U的電路中,設它們兩端的電壓分別為U1、U2,電路中的電流為I.則在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt,W1=U1It,W2=U2It;又因為U=U1+U2,故W總=(U1+U2)It=U1It+U2It=W1+W2.
b.并聯(lián)電路:電阻R1、R2并聯(lián)在電壓為U的電路中,設通過它們的電流分別為I1、I2,電路中的電壓為U.則在時間t內(nèi)電流所做的功分別是W總=UIt,W1=UI1t,W2=UI2t;又因為I=I1+I2,故W總=U(I1+I2)t=UI1t+UI2t=W1+W2.
概念規(guī)律:無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于電流通過各用電器(或各支路)做功之和,表示為W總=W1+W2.
②串、并聯(lián)電路中電功分配關(guān)系
a.串聯(lián)電路:電流通過各用電器所做的功與其電阻值成正比,即W1:W2=R1:R2
b.并聯(lián)電路:電流通過各用電器所做的功與其電阻值成反比,即W1:W2=R2:R1
【解題方法點撥】
(1)當U、I、t均已知時,利用W=UIt來計算電功較為方便.
(2)在串聯(lián)電路中,通過各用電器的電流強度相等,且串聯(lián)電路各用電器通電時間相等,經(jīng)常用W=I2Rt來取W1:W2比值,并進一步進行其他運算.
(3)在并聯(lián)電路中,各用電器兩端電壓相等,且各用電器通電時間相等,使用W=Pt來進行比較計算較為方便.
【命題方向】
第一類??碱}:兩條電阻絲的電阻之比是1:2,通過的電流強度之比是3:1,要產(chǎn)生相同的熱量,它們通電時間的比是( ?。?br />
A.2:3 B.3:2 C.9:2 D.2:9
分析:本題要算通電時間之比,就必須先找好等量關(guān)系,也就是相同的熱量.再根據(jù)題干條件,找出合適的公式代入,便可計算出時間之比.
解:由W=I2Rt,得
由產(chǎn)生的熱量相同,
I12R1t1=I22R2t2
代入數(shù)據(jù)得,
t1:t2=2:9
故選D;
點評:這道題還是考查學生的基本功,對于電功計算公式是否掌握熟練.這道題關(guān)鍵在于找到等量關(guān)系,從而再算出比值關(guān)系.
例2:近日福州閩江兩岸燈光夜景改造工程完工,使江濱夜景更加美麗,又節(jié)能環(huán)保.其中尤溪洲大橋換上了約3000盞新型LED燈,燈的功率由原來的28W變成了13W,若這些夜景燈每天工作3h,則一個月(按30天計算)節(jié)省的電能 4.05×103 kW?h,節(jié)省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作 4.05×103 h.
分析:(1)根據(jù)公式W=Pt分別求出兩種燈消耗的電能,它們的差即為節(jié)省的電能;
(2)根據(jù)P=求出工作時間.
解:(1)原來燈泡消耗的電能W1=P1t=3000×0.028kW×30×3h=7560kW?h,
LED燈消耗的電能:W2=P2t=3000×0.013kW×30×3h=3510kW?h,
節(jié)省的電能:W=W1﹣W2=7560kW?h﹣3510kW?h=4050kW?h=4.05×103kW?h;
(2)∵P=,
∴省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作的時間:
t′===4050h=4.05×103h.
故答案為:4.05×103;4.05×103.
點評:此題主要考查的是學生對電能、電功率計算公式的理解和掌握,注意單位的換算,基礎性題目.
14.電能表參數(shù)的理解與電能的求法
【知識點的認識】
(1)參數(shù)的理解:
220V:表示電能表應該在220V的電路中使用;
10(20)A:表示該電能表的標定電流是10A,額定最大電流是20A;
50Hz:表示電能表在50Hz的交流電路中使用;
600revs/kW?h:表示接在這個電能表上的用電器每消耗1kW?h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600圈.
(2)電能的求法:
①測量較大電能時用刻度盤讀數(shù):最后一位是小數(shù)位;兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)消耗的電能,單位是度(千瓦時);
②測量較小電能時用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù):通過記錄某段時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù),結(jié)合電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)表示的電能計算出該段時間內(nèi)消耗的電能.
【解題方法點撥】
(1)要熟記電能表上各參數(shù)的詳細含義.
(2)利用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)來計算電能時,得到的單位是kW?h,記住單位之間換算關(guān)系:1kW?h=3.6×106J.
【命題方向】
電能的單位及換算、電能表的讀數(shù)及其所有參數(shù)的含義、電能的求法是學習考查的重點,學習時要注意與日常生活結(jié)合起來,特別是電能表的讀數(shù)是中考命題的熱點,常與生活中繳納電費的問題結(jié)合在一起進行計算.
15.電功的測量
【知識點的認識】
利用電能表計算電功:
根據(jù)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)可以求出通過家用電器的電流在某段時間內(nèi)做的功,或消耗的電能.在計算時通常有兩種方法:
(1)先根據(jù)每kW?h的轉(zhuǎn)數(shù)求出表盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所消耗的電能,再看表盤在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn),用上面兩個數(shù)據(jù)相乘,所得乘積就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能.
(2)由于電能表的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)與電流做的功(或消耗的電能)成正比,因此可以先統(tǒng)一單位,然后列出比例式,再求解答案.
【解題方法點撥】
根據(jù)電能表計算電費的方法是:先由一段時間內(nèi)電能表前后兩次示數(shù)得出在該段時間內(nèi)消耗的電能W,電費價格為n元/度,則根據(jù)電費=nW計算可得出.
【命題方向】
測量電功的儀器有哪些,電費的計算是中考常見的命題方式.
例1:電能表接在家庭電路中,是為了測量( )
A.電功率 B.電流 C.電壓 D.電功
分析:電能表在家庭電路中測量的是家庭消耗電能的儀器.
解:電能表的單位為度即千瓦時,是功率和時間的乘積,1kW?h=1000W×3600s=3.6×106J,測量的是電功.
故選D.
點評:電能表往往感到陌生,要從單位上去理解,類似的還有光學中的光年.
例2:某同學家的電能表本月末抄表時的示數(shù)如圖所示,若本月應交電費45元,且電價為0.5元/度,則上次抄表時的示數(shù)應為 841.6 kW?h;從本電能表面板上你還能看到哪些信息 電能表在220V的電路中使用?。ㄖ灰獙懗鲆粭l即可).
分析:(1)電能表是用來測電功(消耗電能)的儀表,測量電能的方法是月初、月末兩次計數(shù)器的示數(shù)之差.注意最后一位為小數(shù),單位是kW?h(度);知道本月應交電費和電價,可求本月用電量;
(2)從電能表表盤上可以知道:電能表的工作電壓、正常工作時的電流、交流電的頻率、每消耗1kW?h電能電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)等.
解:
(1)本月應交電費45元,且電價為0.5元/度,則本月消耗的電能:
W==90度=90kW?h,
電能表本月末抄表時的示數(shù):W2=931.6kW?h,
上次抄表時的示數(shù):
W1=W2﹣W=931.6kW?h﹣90kW?h=841.6kW?h;
(2)電能表上參數(shù)的意義:“220V”表示接在220V的電路中使用,“5A”表示電路中允許通過的最大電流是5A,“50Hz”表示接在頻率是50Hz的交流電中使用,“2500R/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能,電能表的表盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn).
故答案為:841.6;接在220V的電路中使用(或電路中允許通過的最大電流是5A).
點評:本題考查了電能表的讀數(shù)方法、電功計算和電能表參數(shù)的理解,要學會電能表的讀數(shù)和電費的計算,屬于基礎題目.
16.電功率的概念
【知識點的認識】
(1)定義:電流單位時間內(nèi)所做的功。
(2)物理意義:表示電流做功快慢的物理量,用字母P表示,燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小。
(3)國際單位:瓦特(W);常用單位:千瓦(kW)。
【解題方法點撥】
(1)要分清用電器消耗電能的多少為電功,而消耗電能的快慢叫電功率。
電功電功率的比較如下表所示。
物理量
物理意義
定義
公式
單位
測量
電功(W)
表示用電器消耗電能的多少
電流做功的多少
W=Pt
W=UIt
焦耳
千瓦時(度)
電能表
電功率(P)
表示電流做功的快慢
單位時間內(nèi)電流所做的功
P=
P=UI
瓦特
千瓦
用電壓表、電流測量
(2)熟悉電功率的單位及物理意義,了解電功率的概念。
【命題方向】
第一類??碱}:生活電器電功率的判斷
以下家用電器正常工作時,電功率大約為1kW的是( ?。?br />
A.微波爐 B.電冰箱 C.電風扇 D.電視機
分析:根據(jù)常見家庭用電器的額定功率進行選擇,電功率為1kW的用電器屬于大功率用電器。
解:A、微波爐的功率約為1000W;
B、電冰箱的功率約為200W;
C、電風扇的功率約為60W;
D、電視機的功率約為120W。
故選A。
點評:本題主要考查學生對電功率物理含義的理解和掌握,要熟悉常見家用電器的功率。
第二類常考題:電功率的理解
下列說法中,正確的是( ?。?br />
A.電功率是表示電流做功多少的物理量
B.電功率是表示電流做功快慢的物理量
C.用電器的電功率越大,做功越多
D.相同時間內(nèi),消耗功率大的用電器耗電一定多
分析:從電功率的定義或物理意義上分析,一個用電器的電功率大說明它做功快,但不一定做功多,能說明在一定時間內(nèi)做功多。
解:單位時間內(nèi)電流做功的多少叫電功率,是表示電流做功快慢的物理量,電功率大說明做功快,但不一定多,
由此可知A錯,B對,C錯;從公式W=Pt上看,相同時間內(nèi),消耗功率大的用電器耗電定多,D對
故選B、D。
點評:理解電功率大說明做功快,但不一定多;但可以說成在一定時間內(nèi)做功(耗電)多。
17.電功率與電能、時間的關(guān)系
【知識點的認識】
(1)電功率是反映電能消耗快慢的物理量,定義為1秒鐘內(nèi)消耗電能的多少,因此,用所消耗的電能除以消耗這些電能所用的時間,就得到定義式P=.
(2)公式在使用時單位要統(tǒng)一,有兩種可用:①電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(s);②電功率用千瓦(kW),電能用千瓦時(kW?h 度),時間用小時(h)
【解題方法點撥】
了解電功率與電能、時間的關(guān)系,能熟練運用公式P=求解.
【命題方向】
第一類??碱}:
小明家需要購買一個電水壺,商店里有2000W的和1000W的兩種規(guī)格電水壺.奶奶認為1000W的好,因為功率小省電;小明認為2000W的好,因為功率大燒得快省電.到底誰對誰錯呢?請你來幫他們判斷和解釋一下.你的判斷是 小明對?。ㄌ睢澳棠虒Α被颉靶∶鲗Α保愕睦碛墒恰r間越短,消耗的電能越少,越省電 .
分析:水燒開后吸收的熱量相同,電水壺功率越大,用的時間越短,散失掉的熱量越少,越省電.
解:電水壺燒開水后,水吸收的熱量相同,電水壺的功率越大,水達到沸騰的時間越短,散失掉的熱量越少,消耗的電能越少,越省電.
故答案為:小明對;時間越短,消耗的電能越少,越省電.
點評:本題考查用電器消耗電能大小的判斷,關(guān)鍵知道消耗的電能多少與功率的大小和時間的長短有關(guān).
第二類??碱}:
下列家用電器正常工作20min消耗電能最多的是( ?。?br />
A.電飯煲 B.電熱毯 C.電視機 D.電風扇
分析:根據(jù)生活常識及生活經(jīng)驗判斷各用電器的功率大小,由W=Pt可知,工作相同時間,用電器功率越大,消耗的電能越多.
解:電飯煲的功率約為1000W,電熱毯的功率約為100W,電視機的功率約為130W,電風扇的功率約為60W,
由此可見,電飯煲的電功率最大,由W=Pt可知,用電器正常工作相同時間,電飯煲消耗的電能最多.
故選A.
點評:本題要求判斷在相等時間內(nèi)哪個用電器消耗的電能多,根據(jù)生活經(jīng)驗估計出各用電器的電功率大小是正確解題的關(guān)鍵.
18.電功率的計算
【知識點的認識】
(1)定義式:P=UI.即電功率等于用電器兩端的電壓和通過它的電流的乘積,該公式是電功率的普適公式,適用于所有的用電器。
P表示電功率,單位是W;U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過這段電路的電流,單位是A
(2)導出式:P=I2R,P=.這兩個公式只適用于純電阻電路,即能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器,如電爐子、電飯煲就屬于純電阻電路。
【解題方法點撥】
(1)分析比較用電器的電功率:
首先考慮公式P=UI分析,如果不好使,可以考慮:
①對于串聯(lián)電路,因為電流到處相等,用P=I2R較為利便;
串聯(lián)電路中電功率與電壓、電阻的關(guān)系:串聯(lián)電路:==(電功率之比等于它們所對應的電壓、電阻之比)
②對于并聯(lián)電路,因為各并聯(lián)電路兩端電壓相等,用P=較為利便。并聯(lián)電路中電功率與電流、電阻的關(guān)系:==(電功率之比等于它們所對應的電流之比、等于它們所對應電阻的反比)
(2)計算用電器的電功率:計算每個用電器的電功率,無論串聯(lián)、并聯(lián)電路,都可以用P=I2R計算,也都可以用P=計算。選用哪個公式就看題目已知的是哪些量。
【命題方向】
第一類??碱}:電功率計算公式的簡單運用
標有“6V3W”的小燈泡,通過它的電流與電壓的關(guān)系如圖所示。若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中,則整個電路消耗的功率為( )
A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W
分析:從圖象上可以看出當電源電壓為4V時,通過燈泡的電流為I1=0.4A,根據(jù)公式I=可求通過電阻的電流,進一步求出總電流,根據(jù)公式P=UI可求整個電路消耗的功率。
解:通過電阻的電流I2===0.5A,電路總電流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,
則整個電路消耗的功率為P=UI=4V×0.9A=3.6W。
故選C。
點評:本題考查并聯(lián)電流和電功率的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,重點是并聯(lián)電路電流的規(guī)律,還要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)。
第二類常考題:變形公式的綜合應用
如圖所示,R1=20歐,R2=40歐,電源電壓保持不變。
(1)當S1、S2都閉合時,電流表A1的示數(shù)是0.6安,小燈泡L恰好正常發(fā)光,求電源電壓和小燈泡的額定電壓;
(2)當S1、S2都斷開時,電流表A2的示數(shù)是0.2安,求小燈泡的實際功率;
(3)小燈泡的額定功率是多少?
分析:(1)當當S1、S2都閉合時,R1和燈泡L并聯(lián),R2被短路。電流表A1的測R1的電流。由電流表A1的示數(shù)是0.6安,R1=20歐可算出電源電壓。小燈泡L恰好正常發(fā)光,電源電壓和小燈泡的額定電壓相等。
(2)當S1、S2都斷開時,R2與L串聯(lián),R1被斷路。由R2=40歐,電流表A2的示數(shù)是0.2安,可算出R2的電壓,由電源電壓減去R2的電壓,可算出燈泡實際電壓,由電壓和電流可由公式P=UI算出燈泡功率。由R=可算出燈泡電阻。
(3)小燈泡的額定電壓已算出,再由電阻通過P=算出額定功率。
解:(1)當S1、S2都閉合時,R1與L并聯(lián),R2被短路
U=U額=U1=I1?R1=0.6A×20Ω=12V
(2)當S1、S2都斷開時,R2與L串聯(lián),R1被斷路
IL=I2=0.2A
UL=U﹣U2=U﹣I2?R2=12V﹣0.2A×40Ω=4V
RL===20Ω
P實=U實?IL=4V×0.2A=0.8W
(3)P額===7.2W
答:(1)電源電壓12V,小燈泡的額定電壓12V;
(2)小燈泡的實際功率0.8W;
(3)小燈泡的額定功率7.2W。
點評:本題綜合性較強,考查的內(nèi)容較多。會辨別串、并聯(lián),會用歐姆定律計算,會用電功率公式計算,知道串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電流規(guī)律。需要注意的是:P=I2R和P=這兩個公式在電功率計算題里要經(jīng)常用到。
19.額定電壓
【知識點的認識】
定義:①用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;用電器在額定電壓下的功率叫額定功率.②用電器實際工作時的電壓叫實際電壓;用電器在實際電壓下的功率叫實際功率.
【解題方法點撥】
(1)燈泡銘牌的意義:例如“PZ220﹣40”,其中PZ表示該燈泡適用于普通照明電路,220表示該燈泡的額定電壓是220V,40表示該燈泡的額定功率是40W.
(2)燈泡的亮度取決于實際功率,如果實際功率相等,則亮度相同.
(3)額定功率是唯一的、確定的,不隨實際工作電壓而改變;實際功率是不確定的,隨實際電壓而改變.
(4)用電器只有在額定電壓下才能正常工作.
【命題方向】
電功率的綜合計算題是電學計算的難點,近年來特別注重與科技、社會、生活相關(guān)的綜合考查.而這四個概念的理解是解決這類綜合問題的基礎.
20.額定功率
【知識點的認識】
定義:①用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;用電器在額定電壓下的功率叫額定功率.②用電器實際工作時的電壓叫實際電壓;用電器在實際電壓下的功率叫實際功率.
【解題方法點撥】
(1)燈泡銘牌的意義:例如“PZ220﹣40”,其中PZ表示該燈泡適用于普通照明電路,220表示該燈泡的額定電壓是220V,40表示該燈泡的額定功率是40W.
(2)燈泡的亮度取決于實際功率,如果實際功率相等,則亮度相同.
(3)額定功率是唯一的、確定的,不隨實際工作電壓而改變;實際功率是不確定的,隨實際電壓而改變.
(4)用電器只有在額定電壓下才能正常工作.
【命題方向】
電功率的綜合計算題是電學計算的難點,近年來特別注重與科技、社會、生活相關(guān)的綜合考查.而這四個概念的理解是解決這類綜合問題的基礎.
21.實際功率
【知識點的認識】
定義:①用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;用電器在額定電壓下的功率叫額定功率.②用電器實際工作時的電壓叫實際電壓;用電器在實際電壓下的功率叫實際功率.
【解題方法點撥】
(1)燈泡銘牌的意義:例如“PZ220﹣40”,其中PZ表示該燈泡適用于普通照明電路,220表示該燈泡的額定電壓是220V,40表示該燈泡的額定功率是40W.
(2)燈泡的亮度取決于實際功率,如果實際功率相等,則亮度相同.
(3)額定功率是唯一的、確定的,不隨實際工作電壓而改變;實際功率是不確定的,隨實際電壓而改變.
(4)用電器只有在額定電壓下才能正常工作.
【命題方向】
電功率的綜合計算題是電學計算的難點,近年來特別注重與科技、社會、生活相關(guān)的綜合考查.而這四個概念的理解是解決這類綜合問題的基礎.
22.焦耳定律
【知識點的認識】
(1)內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比,這個規(guī)律叫焦耳定律.
(2)公式:Q=I2Rt,公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通過的時間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J).
(3)變形公式:Q=t,Q=UIt.
【解題方法點撥】
(1)在純電阻電路中,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱,即W=Q;在非純電阻電路中,電能大部分轉(zhuǎn)化為其他能,已小部分轉(zhuǎn)化為熱能,電功大于電熱,W=Q+W其他.
(2)探究電熱與哪些因素有關(guān):
①怎樣用轉(zhuǎn)換法體現(xiàn)電熱:用溫度計升高的度數(shù);用細管內(nèi)液柱升高的高度;用氣球膨脹的大小.
②怎樣用控制變量法研究與電阻的關(guān)系:串聯(lián)時控制電流和通電時間一定,并聯(lián)時控制電壓與通電時間一定.
【命題方向】
本知識點主要考查焦耳定律的應用,考察的形式主要是選擇題、填空題.
第一類??碱}:
如圖所示,是研究電流熱效應的部分實驗電路,甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值.比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量Q甲、Q乙的大小,下面關(guān)系中正確的是( ?。?br />
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙 B.U甲<U乙,Q甲>Q乙 C.U甲<U乙,Q甲<Q乙 D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
分析:兩電阻絲串聯(lián),流過它們的電流I相等,通電時間t相等,
由U=IR判斷它們間的電壓關(guān)系,由Q=I2Rt判斷它們產(chǎn)生的熱量關(guān)系.
解:由于兩電阻絲串聯(lián),流過它們的電流I相等,通電時間t相等,
由題意知:R甲<R乙,由U=IR知:U甲<U乙;由Q=I2Rt知:Q甲<Q乙;
故選C.
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點,歐姆定律,焦耳定律,熟練掌握基礎知識是正確解題的關(guān)鍵.
第二類常考題:
關(guān)于電流通過導體時產(chǎn)生的熱量,以下說法正確的是( ?。?br />
A.根據(jù)Q=I2Rt可知,電阻越大,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多
B.根據(jù)Q=t可知,電阻越大,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越少
C.根據(jù)Q=UIt可知,相同時間內(nèi),電流產(chǎn)生的熱量與電阻無關(guān)
D.根據(jù)Q=I2Rt可知,在電流一定時,電阻越大,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多
分析:焦耳定律的定義式是Q=I2Rt,導出式有Q=t和Q=UIt,如果不是純電阻電路,只能用定義式來算,如果是純電阻電路,關(guān)鍵是看控制什么因素一定,決定用哪個公式來計算,如電流一定時用Q=I2Rt,電壓一定時用Q=t
解:A、沒有說明控制電流一定,故缺少條件,結(jié)論不一定正確;
B、沒有說明控制電壓一定,故缺少條件,結(jié)論不一定正確;
C、此公式是導出式,只能說明電熱在數(shù)值上等于電流、電壓、時間的乘積,與電阻是否有關(guān)要看定義式,故結(jié)論不正確;
D、電流、時間一定時,電熱與電阻成正比,故結(jié)論正確.
故選D.
判斷電熱的多少,一要判斷是否純電阻電路,決定導出式是否可用,如果非純電阻,只能用Q=I2Rt,如果是純電阻,Q=I2Rt和Q=t都適用;二要找出U不變還是I不變,如果U不變,用Q=t,如果I不變,用Q=I2Rt.
這是一份河北(2021-2023)中考物理模擬題分類匯編---電能和電功率,共38頁。
這是一份廣東(2021-2023)中考物理模擬題分類匯編---電能和電功率,共44頁。
這是一份中考物理真題分類匯編(全國通用)--專題14:電能和電功率,共83頁。
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