中考专题复习. 概念: 电流通过导体时可以做功。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。 2. 公式: 电功的基本公式是: 根据欧姆定律,对于纯电阻电路可推导出 由电功率的定义又推导出: 3. 单位: 焦耳: 千瓦时(度): 4. 电能表:(俗称电度表)——电能表是测量电功(电能)的仪表,它表盘上的单位是度。 ⑴ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑵读数: A、 ①电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 ②最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 如:电能表月初读数 月底读数是 3 2 4 6 8 3 2 6 5 4 这个月用电 度 ,合 J B、某用电器单独工作电能表(3000R/kwh). 概念: 电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是反映电流做功快慢的物理量。 2. 公式: 由电功率的定义得 (对于纯电阻电路可推导出) 3. 单位: 瓦特: 千瓦: 4. 额定电压和额定功率: ⑴ 额定电压:用电器正常工作时的电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R 某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值R=U2额/P=2936Ω。 ⑵ 当U实 =U额时,P实=P额 用电器正常工作(灯正常发光) 当U实<U额 时,P实<P额 用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器 当U实 U额 P实 P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断) (三)实验——测定小灯泡的功率 (1) 伏安法测灯泡的功率:①原理:P=UI ②电路图: ③选择和连接实物时须注意: (2) 测量家用电器的电功率:器材:电能表 秒表 原理:P=W/t (四)焦耳定律 1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 2、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt ①串联电路中常用公式:Q= I2Rt 。 并联电路中常用公式:Q= U2t/R ②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+…Qn ③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q= U2t/R=Pt (五)关于电功、电功率的计算 1. 在分析题意的基础上画出不同情况下的等效电路图,并在该电路图上注明已知条件及要求的物理量; 2. 运用串、并联电路的特点及求电功率的公式(可直接使用导出式)列出方程或方程组; 3. 求解方程。 主要公式: [例1] 电能表是测量________的仪表.1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作________h。 精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W=Pt进行计算。 正确选择合适的单位,可以简化计算。 电能表是测量电功的仪表.题目给出:W=1kWh P=40W=0.04kW 时间:t===25h 如果选用国际单位,则计算要麻烦得多。 答案 电功,25 [例2] 某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W。 精析 一个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R。 同样一个导体,电压改变,电阻仍为R。 ∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手。 解法1 导体电阻 R===6Ω. 电压变了,导体消耗的功率改变 RL===1.5W [例3] 小华家的电热水壶因使用不当而烧坏,他打算自己更换一根电阻丝把壶修好,但不知道电阻丝的阻值,他找出电热水壶的包装盒,上面印有如下的表格: ——电热水壶 220V 50Hz 型号 功率 容量 SPS—1.0L 800W 900W 1.0L SPS—1.5L 1200W 1500W 1.5L 根据表格中的资料你能帮小华算出此壶电阻丝的阻值吗? 已知:, 求: 解: [例8] 有两盏灯泡“220V,40W”、“220V,60W”,但它们的铭牌模糊不清,请你用两种方法分辨它们。 解析:两灯泡的额定功率不同,虽然额定电压相同,但带来的不同点至少有以下几个方面:电阻、实际功率等。 答案:至少有以下几种:① 目测比较灯丝粗细;粗的电阻小,为“220V,60W”;② 用万用表电阻档测量,电阻大为“220V,40W”;③ 用“伏安法”测定;④ 正常工作 比较亮度,亮度大的是“220V,60W”,任选两种。 [例4] 电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求:灯的额定电压。 解 画出灯L和电阻只串联的电路图1,并标明已知量和未知量. 串联电路,通过L和R电流相等,设为I。 则WR=I2Rt 图1 I===A=0.1A R两端电压:UR=IR=0.1A×10Ω=1V 灯L′两端电压:UL=U-UR=10V-1V=9V 灯电阻:R===0.9Ω 灯额定电压:UE===30V 误解 有的同学在算完电流后,直接用:UE===100V,是错误的.因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是IE. 当然,有的同学把UL=9V算为灯的额定电压,也是错误的. 答案 灯额定电压为30V [例5] 两只灯泡L1和L2分别标有“220V 40W”和“110V 100W”字样,若把它们串联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?若把它们并联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦? 已知: 求:串联时的最大总功率 并联时的最大总功率 分析:该题属“照顾弱者”一类典型题,即为了二者都不损坏,在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的;在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。 解: 串联时(如图1甲) ∵ 图1 ∴ 并联时(如图1乙) ∵ ∴ ∴ [例6] 将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上,则 ( )。 A.两灯都能正常发光 B.灯L2可能被烧毁 C.两灯都比正常发光时暗 D.灯L1比灯L2亮 精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况. 先求出两盏灯的电阻 灯L1的电阻: R1===4Ω 灯L2的电阻: R2===12Ω 求出灯两端的实际电压U1′ ∵ R1、R2串联 === U1′=U=×12V=3V L2两端电压U2′=U-U1′=12V-3V=9V 比较实际电压和额定电压 U1′<U1,U2′<U2 两灯都不能正常发光;灯L2可能会被烧毁 答案 B [例7] 图6,是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候 图6 (1)通过输电线的电流为多少安? (2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少伏? (3)居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部分申请“增容”,即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW,所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少? (4)若要求减小输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施。 精析 将实际问题转化为电路图. 画出图7 解 (1)已知U0=220V P0=44Kw=4.4×104W I===220 (2)U=U线+U0=IR线+U0 =220A×0.1Ω+220V=240V (3)I′===400 P线′=I′2R线=(400A)2×0.1Ω=16000W 增容前:P线=I′2R线=(200A)2×0.1Ω=4000W △P线=P线′-P线=16000W-4000W=12000W (4)分析:在U0,P0一定时,I不能减少,使P线=I2R线减小的方法,应减小R线. ∵ 导线电阻与材料、长度、横截面积有关 ∴ 长度一定,可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积,这样可以减小电阻. 答案 (1)220A (2)240V (3)12000 W 针对练习: 1、有三盏白炽灯,甲标有“PZ220-15”,乙标有“PZ220-40”,丙标有“PZ220-100”,将它们接在家庭电路中,正常工作时的发光情况是 (
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