在家庭电路中.只让某个用电器正常工作l min,能使标有3000r/kw·h的电能表表盘转动50r, 则此用电器在这段时间内所消耗的电能为 J.当在用电高峰时.此用电器两端的实际电压低于额定电压的1/5.则实际功率与额定功率的比值为 . 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

人教版第八章   电功率 复习提纲

一、电能

1、电能:用电器工作用的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。单位是焦耳,常用的单位还有kW·h,1kW·h=3.6×106J。

2、电功:电流所做的功。用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能。电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比,即W=UIt。

电功计算公式:W=Pt=UIt。推导公式:W=I2Rt=U2t/R,(只适用于纯电阻电路);W=UQ。

电功的单位:J、kW·h。

3、电能表:电能表是测量电功的仪表,即测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。

电能表的读数方法:电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能,单位是kW·h。表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。

二、电功率:

1、电功率的物理意义:表示用电器消耗电能(电流做功)快慢的物理量。

2、定义:用电器在单位时间内所消耗的电能。或电流在单位时间内所做的功。

3、单位:瓦特(W),常用单位还有kW。

4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于计算电功率,也可以用于计算其它功率,是计算功率的通用公式。P=UI只能用于计算电功率,将欧姆定律I=U/R代入,还可以得到P=U2/R、P=I2R等推导公式。

注意:P=UI是计算电功率普遍适用的公式,在纯电阻电路中,P=UI与P=U2/R、P=I2R都可以用来计算电功率;而在非纯电阻电路中,只能用P=UI计算电功率。

5、额定功率:

①额定电压:用电器正常工作时的电压。

②额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。即用电器铭牌上标的用电器的功率。

③额定电流:用电器在额定电压下正常工作时的电流。用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。

④实际电压:用电器实际工作时加在用电器两端的电压。

⑤实际功率:加在用电器上的实际电压所对应的功率。

8实际功率和额定功率的关系:

若U>U,则P>P,用电器不能正常工作,严重时会影响用电器的使用寿命,甚至会烧坏用电器。

若U=U,则P=P,用电器正常工作。

若U<U,则P<P,用电器不能正常工作。

注意:小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。

9、测量电功率的几种方法

⑴根据公式P=UI,用电压表、电流表分别测出用电器的电压、电流,即可求出用电器的功率。

⑵根据公式P=W/t,用电能表测出家庭电路中某段时间内用电器消耗的电能,用停表测出对应的时间,就可以用公式P=W/t计算出用电器的功率。

⑶如果只有电压表,没有电流表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器串联。

①如图所示1,用电压表测出R0不同意见的电压U0,则可知道通过电阻R0的电流I0= U0/ R0,根据串联电路的特点,通过用电器R的I和通过电阻R0的电流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示2,用电压表测出R不同意见的电压U1和电路的总电压U,则可知道通过R0的电流I0=(U-U1)/R0,根据串联电路的特点,用电器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用电器的功率。

⑷如果只有电流表,没有电压表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器并联。

①如图所示3,用电流表分别测出通过R、R0的电流I、I0,则可知电阻R0两端的电压U0= I0 R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示4,用电流表分别测出电路的总电流I和R支路的电流I1,根据并联电路的特点和欧姆定律可求出电阻R0不同意见的电压U'=(I-I1)R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用电器的功率。

10、利用用电器铭牌求正常工作时的功率、电阻和电流

①已知U、I则P=UI;R=U/I额   ②已知U、P则I=P/U;R=U2/ P

三、测量小灯泡的电功率。

1、实验目的:测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。

2、实验原理:根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯光的电功率。

3、实验电路图:

4、实验器材:电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一,导线若干。

5、实验步骤:①按电路图连接好电路。②闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电流表的读数。并观察小灯泡的亮度。③调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压低于和稍高于它的额定电压,观察小灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。

④利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。

6、实验结果:测出小灯泡的额定功率,得到消耗的电功率越大,小灯泡就越亮这一规律,灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。

说明:“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压,但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确,后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压,以观察比较三种情况下小灯泡的亮度,从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。

四、电和热

1电流的热效应:电流通过导体时电能转化为热的现象。

2、电流产生的热量与电阻的关系:在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大电流产生的热量越多。在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多。

3、焦耳定律:

①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。②公式:Q =I2Rt③对于任何电路都可以用Q =I2Rt计算。在纯电阻电路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并联电路中放出的总热量Q =Q1+Q2+…+Qn

焦耳定律与电功的关系:在纯电阻电路中W=Q,表明电流做的功全部转化为电阻的内能;在非纯电阻电路中W>Q,表明电流做的功只有一部分转化为内能,另一部分电能转化为其它形式的能,计算非纯电阻电路中通过导体转化为内能的部分只能用Q =I2Rt

4、电热功率的计算:P=I2R,电能转化为热时的发热功率即电流通过导体时产生热量的功率跟导体中电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比。

5、电热的利用—电热器:电热器的主要部分是发热体,发热体由电阻率大、熔点高的合金制成。电热的优点:清洁卫生、无环境污染、热效率高、可以方便地控制和调节温度。

6、电热的防止:电热会使用电器温度过高影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器。电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备,就是为了防止电热的破坏。

五、电功率与安全用电

1、电流I与用电器电功率P的关系:I=P/U。家庭电路中的电压是一定的,用电器的电功率越大,电路中的电流越大。为了防止同时使用的用电器总功率过大,如需添置大功率的用电器时,应先计算一下增加用电器后电路的电流,看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。

3、家庭电路中电流过大的原因:过载,即用电器总功率太大;短路。

4、保险丝:保险丝用熔点低、电阻率较大的铅锑合金制成。当电流过大时,根据P=I2R,电流在保险丝上的发热功率大,保险丝的温度升高,达到熔点而熔断,切断电路保护电路的安全。

保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。选用保险丝时,其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流,过粗的保险丝不能起到保险作用,过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。决不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

5、测电笔:

①作用:识别火线和零线

②使用方法:用手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时,如果氖管发光,表示接触的是火线。

③判别简单的电路故障的方法:当电路发生故障时,用电器一般不能工作,用测电笔检查插座,如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光,则表明干路中零线断路;如果接触时两孔都不能使氖管发光,则表明火线断路。

六、串、并联电路的特点

串联电路

并联电路

电路图

电流

电流处处相等I=I1=I2=…=In

干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2+I3+…+In 电流分配:通过各支路的电流跟支路上的电阻成反比,即:

I1:I2=R2:R1

电压

两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2+…+Un。电压分配:加在各导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即

U1:U2=R1:R2

两端的电压与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2=Un

电阻

总电阻等于各串联导体电阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn

总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R

电功(不管是串联电路还是并联电路,电流所做的总功都等于各部分用电器电流所做功之和。即:W=W1+W2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成正比。

即:W1:W2= R1:R2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成反比。

即:W1:W2= R2:R1

电功率(不管是串联电路还是并联电路,总功率都等于各用电器功率之和。

即:P=P1+P2)

各用电器的电功率与它们的电阻成正比。

即:P1:P2= R1:R2

各用电器的电功率与它们的电阻成反比。

即:P1:P2= R2:R1

电热(不管是串联电路还是并联电路,电流所产生的总热量都等于电流通过各部分用电器所产生的热量之和。即:Q=Q1+Q2

电流通过各用电器啼生的热量与它们的电阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2

电流通过各用电器产生的热量与它们的电阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1

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人教版第八章   电功率 复习提纲

一、电能

1、电能:用电器工作用的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。单位是焦耳,常用的单位还有kW·h,1kW·h=3.6×106J。

2、电功:电流所做的功。用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能。电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比,即W=UIt。

电功计算公式:W=Pt=UIt。推导公式:W=I2Rt=U2t/R,(只适用于纯电阻电路);W=UQ。

电功的单位:J、kW·h。

3、电能表:电能表是测量电功的仪表,即测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。

电能表的读数方法:电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能,单位是kW·h。表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。

二、电功率:

1、电功率的物理意义:表示用电器消耗电能(电流做功)快慢的物理量。

2、定义:用电器在单位时间内所消耗的电能。或电流在单位时间内所做的功。

3、单位:瓦特(W),常用单位还有kW。

4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于计算电功率,也可以用于计算其它功率,是计算功率的通用公式。P=UI只能用于计算电功率,将欧姆定律I=U/R代入,还可以得到P=U2/R、P=I2R等推导公式。

注意:P=UI是计算电功率普遍适用的公式,在纯电阻电路中,P=UI与P=U2/R、P=I2R都可以用来计算电功率;而在非纯电阻电路中,只能用P=UI计算电功率。

5、额定功率:

①额定电压:用电器正常工作时的电压。

②额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。即用电器铭牌上标的用电器的功率。

③额定电流:用电器在额定电压下正常工作时的电流。用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。

④实际电压:用电器实际工作时加在用电器两端的电压。

⑤实际功率:加在用电器上的实际电压所对应的功率。

8实际功率和额定功率的关系:

若U>U,则P>P,用电器不能正常工作,严重时会影响用电器的使用寿命,甚至会烧坏用电器。

若U=U,则P=P,用电器正常工作。

若U<U,则P<P,用电器不能正常工作。

注意:小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。

9、测量电功率的几种方法

⑴根据公式P=UI,用电压表、电流表分别测出用电器的电压、电流,即可求出用电器的功率。

⑵根据公式P=W/t,用电能表测出家庭电路中某段时间内用电器消耗的电能,用停表测出对应的时间,就可以用公式P=W/t计算出用电器的功率。

⑶如果只有电压表,没有电流表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器串联。

①如图所示1,用电压表测出R0不同意见的电压U0,则可知道通过电阻R0的电流I0= U0/ R0,根据串联电路的特点,通过用电器R的I和通过电阻R0的电流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示2,用电压表测出R不同意见的电压U1和电路的总电压U,则可知道通过R0的电流I0=(U-U1)/R0,根据串联电路的特点,用电器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用电器的功率。

⑷如果只有电流表,没有电压表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器并联。

①如图所示3,用电流表分别测出通过R、R0的电流I、I0,则可知电阻R0两端的电压U0= I0 R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示4,用电流表分别测出电路的总电流I和R支路的电流I1,根据并联电路的特点和欧姆定律可求出电阻R0不同意见的电压U'=(I-I1)R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用电器的功率。

10、利用用电器铭牌求正常工作时的功率、电阻和电流

①已知U、I则P=UI;R=U/I额   ②已知U、P则I=P/U;R=U2/ P

三、测量小灯泡的电功率。

1、实验目的:测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。

2、实验原理:根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯光的电功率。

3、实验电路图:

4、实验器材:电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一,导线若干。

5、实验步骤:①按电路图连接好电路。②闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电流表的读数。并观察小灯泡的亮度。③调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压低于和稍高于它的额定电压,观察小灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。

④利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。

6、实验结果:测出小灯泡的额定功率,得到消耗的电功率越大,小灯泡就越亮这一规律,灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。

说明:“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压,但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确,后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压,以观察比较三种情况下小灯泡的亮度,从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。

四、电和热

1电流的热效应:电流通过导体时电能转化为热的现象。

2、电流产生的热量与电阻的关系:在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大电流产生的热量越多。在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多。

3、焦耳定律:

①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。②公式:Q =I2Rt③对于任何电路都可以用Q =I2Rt计算。在纯电阻电路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并联电路中放出的总热量Q =Q1+Q2+…+Qn

焦耳定律与电功的关系:在纯电阻电路中W=Q,表明电流做的功全部转化为电阻的内能;在非纯电阻电路中W>Q,表明电流做的功只有一部分转化为内能,另一部分电能转化为其它形式的能,计算非纯电阻电路中通过导体转化为内能的部分只能用Q =I2Rt

4、电热功率的计算:P=I2R,电能转化为热时的发热功率即电流通过导体时产生热量的功率跟导体中电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比。

5、电热的利用—电热器:电热器的主要部分是发热体,发热体由电阻率大、熔点高的合金制成。电热的优点:清洁卫生、无环境污染、热效率高、可以方便地控制和调节温度。

6、电热的防止:电热会使用电器温度过高影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器。电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备,就是为了防止电热的破坏。

五、电功率与安全用电

1、电流I与用电器电功率P的关系:I=P/U。家庭电路中的电压是一定的,用电器的电功率越大,电路中的电流越大。为了防止同时使用的用电器总功率过大,如需添置大功率的用电器时,应先计算一下增加用电器后电路的电流,看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。

3、家庭电路中电流过大的原因:过载,即用电器总功率太大;短路。

4、保险丝:保险丝用熔点低、电阻率较大的铅锑合金制成。当电流过大时,根据P=I2R,电流在保险丝上的发热功率大,保险丝的温度升高,达到熔点而熔断,切断电路保护电路的安全。

保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。选用保险丝时,其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流,过粗的保险丝不能起到保险作用,过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。决不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

5、测电笔:

①作用:识别火线和零线

②使用方法:用手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时,如果氖管发光,表示接触的是火线。

③判别简单的电路故障的方法:当电路发生故障时,用电器一般不能工作,用测电笔检查插座,如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光,则表明干路中零线断路;如果接触时两孔都不能使氖管发光,则表明火线断路。

六、串、并联电路的特点

串联电路

并联电路

电路图

电流

电流处处相等I=I1=I2=…=In

干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2+I3+…+In 电流分配:通过各支路的电流跟支路上的电阻成反比,即:

I1:I2=R2:R1

电压

两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2+…+Un。电压分配:加在各导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即

U1:U2=R1:R2

两端的电压与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2=Un

电阻

总电阻等于各串联导体电阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn

总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R

电功(不管是串联电路还是并联电路,电流所做的总功都等于各部分用电器电流所做功之和。即:W=W1+W2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成正比。

即:W1:W2= R1:R2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成反比。

即:W1:W2= R2:R1

电功率(不管是串联电路还是并联电路,总功率都等于各用电器功率之和。

即:P=P1+P2)

各用电器的电功率与它们的电阻成正比。

即:P1:P2= R1:R2

各用电器的电功率与它们的电阻成反比。

即:P1:P2= R2:R1

电热(不管是串联电路还是并联电路,电流所产生的总热量都等于电流通过各部分用电器所产生的热量之和。即:Q=Q1+Q2

电流通过各用电器啼生的热量与它们的电阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2

电流通过各用电器产生的热量与它们的电阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1

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人教版第八章   电功率 复习提纲

一、电能

1、电能:用电器工作用的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。单位是焦耳,常用的单位还有kW·h,1kW·h=3.6×106J。

2、电功:电流所做的功。用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能。电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比,即W=UIt。

电功计算公式:W=Pt=UIt。推导公式:W=I2Rt=U2t/R,(只适用于纯电阻电路);W=UQ。

电功的单位:J、kW·h。

3、电能表:电能表是测量电功的仪表,即测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。

电能表的读数方法:电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能,单位是kW·h。表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。

二、电功率:

1、电功率的物理意义:表示用电器消耗电能(电流做功)快慢的物理量。

2、定义:用电器在单位时间内所消耗的电能。或电流在单位时间内所做的功。

3、单位:瓦特(W),常用单位还有kW。

4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于计算电功率,也可以用于计算其它功率,是计算功率的通用公式。P=UI只能用于计算电功率,将欧姆定律I=U/R代入,还可以得到P=U2/R、P=I2R等推导公式。

注意:P=UI是计算电功率普遍适用的公式,在纯电阻电路中,P=UI与P=U2/R、P=I2R都可以用来计算电功率;而在非纯电阻电路中,只能用P=UI计算电功率。

5、额定功率:

①额定电压:用电器正常工作时的电压。

②额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。即用电器铭牌上标的用电器的功率。

③额定电流:用电器在额定电压下正常工作时的电流。用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。

④实际电压:用电器实际工作时加在用电器两端的电压。

⑤实际功率:加在用电器上的实际电压所对应的功率。

8实际功率和额定功率的关系:

若U>U,则P>P,用电器不能正常工作,严重时会影响用电器的使用寿命,甚至会烧坏用电器。

若U=U,则P=P,用电器正常工作。

若U<U,则P<P,用电器不能正常工作。

注意:小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。

9、测量电功率的几种方法

⑴根据公式P=UI,用电压表、电流表分别测出用电器的电压、电流,即可求出用电器的功率。

⑵根据公式P=W/t,用电能表测出家庭电路中某段时间内用电器消耗的电能,用停表测出对应的时间,就可以用公式P=W/t计算出用电器的功率。

⑶如果只有电压表,没有电流表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器串联。

①如图所示1,用电压表测出R0不同意见的电压U0,则可知道通过电阻R0的电流I0= U0/ R0,根据串联电路的特点,通过用电器R的I和通过电阻R0的电流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示2,用电压表测出R不同意见的电压U1和电路的总电压U,则可知道通过R0的电流I0=(U-U1)/R0,根据串联电路的特点,用电器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用电器的功率。

⑷如果只有电流表,没有电压表,需要一个已知阻值的电阻R0和用电器并联。

①如图所示3,用电流表分别测出通过R、R0的电流I、I0,则可知电阻R0两端的电压U0= I0 R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用电器的功率。

②如图所示4,用电流表分别测出电路的总电流I和R支路的电流I1,根据并联电路的特点和欧姆定律可求出电阻R0不同意见的电压U'=(I-I1)R0,根据并联电路的特点,用电器和电阻两端的电压相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用电器的功率。

10、利用用电器铭牌求正常工作时的功率、电阻和电流

①已知U、I则P=UI;R=U/I额   ②已知U、P则I=P/U;R=U2/ P

三、测量小灯泡的电功率。

1、实验目的:测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。

2、实验原理:根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯光的电功率。

3、实验电路图:

4、实验器材:电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一,导线若干。

5、实验步骤:①按电路图连接好电路。②闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电流表的读数。并观察小灯泡的亮度。③调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压低于和稍高于它的额定电压,观察小灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。

④利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。

6、实验结果:测出小灯泡的额定功率,得到消耗的电功率越大,小灯泡就越亮这一规律,灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。

说明:“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压,但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确,后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压,以观察比较三种情况下小灯泡的亮度,从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。

四、电和热

1电流的热效应:电流通过导体时电能转化为热的现象。

2、电流产生的热量与电阻的关系:在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大电流产生的热量越多。在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流产生的热量越多。

3、焦耳定律:

①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。②公式:Q =I2Rt③对于任何电路都可以用Q =I2Rt计算。在纯电阻电路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并联电路中放出的总热量Q =Q1+Q2+…+Qn

焦耳定律与电功的关系:在纯电阻电路中W=Q,表明电流做的功全部转化为电阻的内能;在非纯电阻电路中W>Q,表明电流做的功只有一部分转化为内能,另一部分电能转化为其它形式的能,计算非纯电阻电路中通过导体转化为内能的部分只能用Q =I2Rt

4、电热功率的计算:P=I2R,电能转化为热时的发热功率即电流通过导体时产生热量的功率跟导体中电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比。

5、电热的利用—电热器:电热器的主要部分是发热体,发热体由电阻率大、熔点高的合金制成。电热的优点:清洁卫生、无环境污染、热效率高、可以方便地控制和调节温度。

6、电热的防止:电热会使用电器温度过高影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器。电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备,就是为了防止电热的破坏。

五、电功率与安全用电

1、电流I与用电器电功率P的关系:I=P/U。家庭电路中的电压是一定的,用电器的电功率越大,电路中的电流越大。为了防止同时使用的用电器总功率过大,如需添置大功率的用电器时,应先计算一下增加用电器后电路的电流,看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。

3、家庭电路中电流过大的原因:过载,即用电器总功率太大;短路。

4、保险丝:保险丝用熔点低、电阻率较大的铅锑合金制成。当电流过大时,根据P=I2R,电流在保险丝上的发热功率大,保险丝的温度升高,达到熔点而熔断,切断电路保护电路的安全。

保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。选用保险丝时,其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流,过粗的保险丝不能起到保险作用,过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。决不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

5、测电笔:

①作用:识别火线和零线

②使用方法:用手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时,如果氖管发光,表示接触的是火线。

③判别简单的电路故障的方法:当电路发生故障时,用电器一般不能工作,用测电笔检查插座,如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光,则表明干路中零线断路;如果接触时两孔都不能使氖管发光,则表明火线断路。

六、串、并联电路的特点

串联电路

并联电路

电路图

电流

电流处处相等I=I1=I2=…=In

干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2+I3+…+In 电流分配:通过各支路的电流跟支路上的电阻成反比,即:

I1:I2=R2:R1

电压

两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2+…+Un。电压分配:加在各导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即

U1:U2=R1:R2

两端的电压与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2=Un

电阻

总电阻等于各串联导体电阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn

总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R

电功(不管是串联电路还是并联电路,电流所做的总功都等于各部分用电器电流所做功之和。即:W=W1+W2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成正比。

即:W1:W2= R1:R2

电流通过各电阻所做的功与它们的电阻成反比。

即:W1:W2= R2:R1

电功率(不管是串联电路还是并联电路,总功率都等于各用电器功率之和。

即:P=P1+P2)

各用电器的电功率与它们的电阻成正比。

即:P1:P2= R1:R2

各用电器的电功率与它们的电阻成反比。

即:P1:P2= R2:R1

电热(不管是串联电路还是并联电路,电流所产生的总热量都等于电流通过各部分用电器所产生的热量之和。即:Q=Q1+Q2

电流通过各用电器啼生的热量与它们的电阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2

电流通过各用电器产生的热量与它们的电阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1

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第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

音名

中央C

1

D

2

E

3

F

4

G

5

A

6

B

7

C

l

唱名(C调)

D0

Re

Mi

Fa

Sol

La

Si

Do’

频率/Hz

264

297

330

352

396

440

528

弦长

l

 l

 l

 l

 l

 l

 l

二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

型号

CWNG  

0.7-80/60-AII

CWNG

1.05-80/60-AII

CWNG

1.4-80/60-AII

功率/MW

(    )

1.05

1.4

容水量/t

3

3.5

4

耗煤量/(kg·h1)

145

(    )

290

外型尺寸/m3

2.7×1.5×2.9

3.0 x 1.5×2

3.0×1.9×2.9

烟囱尺寸/mm

Φ300×15000

Φ350×15000

Φ400×15 000

热效率/%

75

75

75

出水温度/℃

80

80

80

回水温度/℃

60

60

60

总重量/t

5

7.5

9

运行压力

常压

常压

常压

供暖面积/m2

6 000

(    )

12000

循环水量/(m3·h1)

(    )

45

60

    已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:

    1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。

    1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。

    2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)

    3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。

    六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:

    1.该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

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第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

音名

中央C

1

D

2

E

3

F

4

G

5

A

6

B

7

C

l

唱名(C调)

D0

Re

Mi

Fa

Sol

La

Si

Do’

频率/Hz

264

297

330

352

396

440

528

弦长

l

 l

 l

 l

 l

 l

 l

二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

型号

CWNG  

0.7-80/60-AII

CWNG

1.05-80/60-AII

CWNG

1.4-80/60-AII

功率/MW

(    )

1.05

1.4

容水量/t

3

3.5

4

耗煤量/(kg·h1)

145

(    )

290

外型尺寸/m3

2.7×1.5×2.9

3.0 x 1.5×2

3.0×1.9×2.9

烟囱尺寸/mm

Φ300×15000

Φ350×15000

Φ400×15 000

热效率/%

75

75

75

出水温度/℃

80

80

80

回水温度/℃

60

60

60

总重量/t

5

7.5

9

运行压力

常压

常压

常压

供暖面积/m2

6 000

(    )

12000

循环水量/(m3·h1)

(    )

45

60

    已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:

    1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。

    1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。

    2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)

    3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。

    六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:

    1.该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

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