九年級物理第13章 電功和電功率小結(jié)北師大版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：第13章 電功和電功率小結(jié)知識要點1. 電功（W）2. 電功率（P）3. 電熱（Q）4. 家庭電路5. 安全用電6. 實驗探究【典型例題】例1. 一只標(biāo)有“220V，100W”的燈泡接在220V電路中，求：（1）燈絲電阻；（2）正常工作時的電流；（3）1度電能使其正常工作多少小時？（4）若不用其它用電器在“220V，5A”的電能表上最多能接這樣的燈多少盞？（5）將它接在150V電路中的實際電功率。分析：此題為電功、電功率的基本關(guān)系練習(xí)題，解題時要清楚燈是在額定電壓下工作還是在實際電壓下工作。解：（1）燈絲電阻：（2）正常工作時額定電流：（3）正常工作時間：（4）該電路允許的最大功率：可接入燈數(shù)：（盞）（5）在實際電壓下的實際電功率：例2. 現(xiàn)有一只“6V，3.6W”的小燈泡，一個9V的電源，一個開關(guān)，一個接線夾，導(dǎo)線若干，還有一段電阻絲（每厘米的阻值是0.5歐）。求：（1）利用上述器材組成一個調(diào)光電路，設(shè)計出你的電路，說出你的辦法。（2）在保證不損壞燈泡的情況下，接入電路中的電阻絲的長度至少為多少厘米？分析與解答：（1）調(diào)光電路指的就是能調(diào)節(jié)燈泡亮度的電路。電路圖如圖所示：當(dāng)接線夾在電阻絲ab間向b端滑動時，燈泡變暗；當(dāng)接線夾在電阻絲ab間向a端滑動時，燈泡變亮。（2）不損壞燈泡一般指的就是燈泡兩端最大電壓不能超過6伏，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知，電阻絲兩端的電壓為：燈泡兩端電壓為6V時，通過的電流為：電阻絲的阻值為：電阻絲的長度為：小結(jié)：電阻絲的一端接在電路上，另一端通過接線夾接入電路，接線夾在電阻絲上滑動，使接入電路的電阻絲長度發(fā)生變化，因而接入電路的電阻值發(fā)生變化，通過電路的電流發(fā)生變化，使燈泡的實際功率發(fā)生變化，我們看到的燈泡的亮暗程度發(fā)生變化。一般情況下，燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓的10%左右，燈泡也不會燒壞。如果燈泡兩端的電壓按7伏計算也可以，但這種超出額定電壓的工作，燈泡的使用壽命會受到影響。例3. 小紅家中的四盞燈突然全部熄滅了，檢查保險絲發(fā)現(xiàn)并未燒斷，用測電筆測試室內(nèi)各處電路時，氖管都發(fā)光。她對故障作了下列4種判斷，其中正確的是（ ）A. 燈泡全部燒壞了B. 進戶零線斷路C. 室內(nèi)線路某處短路D. 進戶火線斷路分析與解答：題目中并列給出了4種可能的判斷，它們都可以導(dǎo)致“電燈突然全部熄滅”。但要確認出唯一的原因，還要通過對燈熄滅后所做的檢查結(jié)果結(jié)合所學(xué)的物理知識進行分析，逐一排除不可能因素，方可得出正確的判斷。首先檢查保險絲發(fā)現(xiàn)未燒斷，說明答案C可排除，因若有短路故障，必會有因電流過大而燒斷保險絲的現(xiàn)象發(fā)生。其次用測電筆測試各處電路中氖管均發(fā)光，說明線路中火線連接完好，因此又排除了答案D。另外用測電筆測試零線時，正常情況下氖管應(yīng)不發(fā)光，現(xiàn)在氖管發(fā)光，說明零線通過燈泡的燈絲與火線處于接通狀態(tài)，故燈泡全部燒壞的可能是不存在的，即答案A也被排除了。因此本題的答案應(yīng)選擇B。即由于進戶零線斷路，使電路不能閉合，燈泡不亮，但室內(nèi)各處都處于有電狀態(tài)。例4. 有時施工工地上的照明電路需要用很長的導(dǎo)線由電源引至工地。如果在工地上使用一只“220V，100W”的燈泡用來照明，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度比其正常工作時暗一些。經(jīng)實測得知該燈泡此時的實際功率只有81瓦，求導(dǎo)線上消耗的電功率。分析與解答：設(shè)燈泡燈絲的電阻保持不變，由可知此燈泡的燈絲電阻為：當(dāng)用很長的導(dǎo)線將其接在電源上時，相當(dāng)于燈泡與一個電阻R串聯(lián)，如圖所示。此時燈泡消耗的實際功率為瓦由可知，此時燈泡兩端的電壓由于R與串聯(lián)，所以有據(jù)可知：所以導(dǎo)線上消耗的電功率為：例5. 根據(jù)學(xué)過的電學(xué)知識和利用電壓表可以測量出兩處之間的距離。如圖所示，在乙處某施工工地接有一個“220V，100W”的燈泡。測得甲處電源兩極間電壓是220伏，乙處燈泡兩端電壓是193.6伏，輸電用的鋁導(dǎo)線每1米長的電阻為0.02歐，由此可知甲、乙兩處間的距離是多少米？（設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化）分析與解答：燈泡的電阻為：燈泡兩端的實際電壓為193.6V，通過燈泡的電流為：輸電電線的電阻為：輸電線的長度為：甲乙兩處之間的距離為：1320米2660米小結(jié)：輸電線是有電阻的，它與電燈組成串聯(lián)電路，燈泡兩端的實際電壓小于額定電壓，根據(jù)燈泡的電阻求出通過燈泡的實際電流，再根據(jù)輸電線兩端電壓和通過輸電線的電流求出輸電線的電阻。根據(jù)單位長度導(dǎo)線的電阻值可求出輸電線的長度，最后要把輸電線的長度除以2就可得出甲乙兩處之間的距離。例6. 小紅家的理發(fā)用電熱吹風(fēng)機，由于使用多年，其銘牌已模糊不清。為了測出它的額定功率（電熱吹風(fēng)機額定功率是指電熱吹風(fēng)機在熱風(fēng)檔正常工作時的電功率），小紅讓家中所有的用電器都停止工作，只將電熱吹風(fēng)機接入220V的照明電路讓其正常工作，然后利用手表計時，觀察家中的電能表的運行情況，電能表的銘牌如圖甲，發(fā)現(xiàn)10min電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了363R。問：（1）電熱吹風(fēng)機的額定功率是多大？（2）電熱吹風(fēng)機原理如圖乙所示：簡答雙聯(lián)開關(guān)接在什么位置時吹冷風(fēng)，接在什么位置時吹熱風(fēng)？（3）同學(xué)欲對電熱吹風(fēng)機進行改裝，使改裝后的電熱吹風(fēng)機的熱風(fēng)檔電熱絲的功率（電熱吹風(fēng)機電熱絲的額定功率為電熱吹風(fēng)機額定功率的）減為其額定功率的，使熱風(fēng)減弱。請你在不損壞電熱絲的情況下幫她完成這個改裝工作，并在圖丙內(nèi)仿照圖乙畫出改裝電路，計算出改裝所用電阻的大小。解：（1）電熱吹風(fēng)機的功率：（2）雙聯(lián)開關(guān)接在2、3位置時吹冷風(fēng)。（3）給電熱絲串上一個電阻可使熱風(fēng)溫度降低（如圖）電熱絲額定功率：電熱絲電阻：與R串聯(lián)時電熱絲的實際功率：與R串聯(lián)時通過電熱絲的電流：串聯(lián)電阻阻值：【模擬試題】（答題時間：100分鐘）一. 單選題。1. 以下電器是利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）A. 白熾燈、電飯鍋B. 電冰箱、電熱水器C. 微波爐、熱得快D. 電熨斗、電風(fēng)扇2. 我們常見的家用電器，關(guān)于它們正常工作1小時所消耗的電能，下列說法中，合理的是（ ）A. 電燈最多B. 電視機最多C. 空調(diào)最多D. 電風(fēng)扇最多3. 發(fā)現(xiàn)有人觸電后應(yīng)采取的正確措施是（ ）A. 立即將觸電人拉離電源線B. 立即用剪刀剪斷電源線C. 立即喊電工來處理D. 立即用絕緣物使人脫離電源線，或立即斷開總開關(guān)4. 標(biāo)有“PZ22060”和“36V，60W”的甲、乙兩個用電器，都在額定電壓下工作1 h，消耗的電能（ ）A. 甲用電器消耗的電能多B. 乙用電器消耗的電能多C. 一樣多D. 無法比較5. 將都標(biāo)有“220V，100W”的電風(fēng)扇、熱得快、電烙鐵分別接入家庭電路中，在相同的時間內(nèi)，電流流過它們產(chǎn)生的熱量最少的是（ ）A. 電風(fēng)扇B. 熱得快C. 電烙鐵D. 一樣多6. 在“測定小燈泡的功率”的實驗中，某同學(xué)電路連接正確。閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光較暗，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，總不能改變燈泡的亮度，且電流表和電壓表的示數(shù)也不發(fā)生變化。造成這一現(xiàn)象的原因可能是下述的（ ）A. 電源電壓太低B. 變阻器的電阻太大C. 變阻器連成了定值電阻D. 變阻器連入電路時，接的是上面兩個接線柱7. 電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而電爐絲和電源插座相連接的輸電導(dǎo)線卻不熱，這是因為（ ）A. 通過電爐絲的電流比通過輸電導(dǎo)線的電流大B. 電爐絲的電阻比輸電導(dǎo)線的電阻大得多，電流通過時產(chǎn)生熱量多C. 電爐絲和輸電導(dǎo)線消耗電能相同，但輸電導(dǎo)線散熱快D. 以上三種說法都有道理8. 把標(biāo)有“PZ220100”的甲燈和“PZ22015”的乙燈相比較，下列說法正確的是（ ）A. 甲燈的燈絲較細，正常發(fā)光時的電流較小B. 甲燈的燈絲較粗，正常發(fā)光時的電流較大C. 乙燈的燈絲較細，正常發(fā)光時的電流較大D. 乙燈的燈絲較粗，正常發(fā)光時的電流較小9. 如圖1所示電路，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)閉合，滑動變阻器的滑片P向右移動時，下列判斷正確的是（ ）A. 電壓表示數(shù)變大B. 電流表的示數(shù)變小C. 燈泡變暗D. 電流表的示數(shù)變小10. 如圖2所示為一個小熱風(fēng)機的原理圖，設(shè)電源電壓不變，ab、bc是兩根電熱絲，若把ab接到電源上功率是24瓦，若把bc接到該電源上，功率是12瓦，若把ac接到該電源上，則總功率為（ ）圖2A. 36瓦B. 12瓦C. 24瓦D. 8瓦二. 多選題。11. 家庭電路中的空氣開關(guān)，自動斷開了（俗稱跳閘了），其原因可能是（ ）A. 電路中使用了大功率的用電器B. 電路中線路老化絕緣皮破損，火線與零線相連通C. 燈泡的燈絲斷了D. 雙孔插座兩接線孔中的金屬相通了12. 圖3電路中a、b、c、d為電路的四個接線點，燈均為“6V，3W”的小燈泡，電源電壓為6V，則下列說法正確的是（ ）圖3A. a與d接，兩燈均發(fā)光，但比正常暗B. a與b接，c與d接，兩燈的實際功率均為3WC. a與d接，d與c接，兩燈將被燒壞D. a與b接，d與a接，正常發(fā)光，不亮13. 把標(biāo)有“6V，3W”和“6V，6W”的兩盞燈串聯(lián)在電路中，另一盞燈的實際功率不超過額定功率，使其一盞燈正常發(fā)光，下列說法正確的是（ ）A. 它們的總電阻是18B. 通過串聯(lián)電路的電流是1AC. 加在串聯(lián)電路兩端的電壓是9VD. 電路的總功率是4.5W三. 填空題。14. 電功的國際單位是_，電功率的國際單位是_。15. 在家庭電路中，電能表的作用是測量_。一位同學(xué)家上月底時電能表的讀數(shù)是，本月底電能表的讀數(shù)是，該同學(xué)家本月用電_度，若每度電費0.4元，應(yīng)交電費_元。16. 一臺電腦在額定電壓下正常工作4小時，耗電1千瓦時，該電腦的額定功率是_瓦。17. 一個電飯鍋上標(biāo)有“220V，400W”字樣，它在額定電壓下工作15分鐘產(chǎn)生的熱量是_焦。18. 一臺標(biāo)有“220V，1000W”的電烘箱，正常工作時的電功率是_，若它連續(xù)工作0.5小時，消耗的電能為_度。19. 利用電流熱效應(yīng)工作的電熱器、電熨斗、電熱水器等它們工作時，將電能轉(zhuǎn)化為_能，給手機電池充電的過程，將電能轉(zhuǎn)化為_能和_能。20. 一臺電風(fēng)扇接在家庭電路中，通過電機的電流0.5安，電動機線圈電阻是20歐，則在1分鐘內(nèi)消耗的電能是_焦，產(chǎn)生的熱量是_焦，轉(zhuǎn)化為機械能_焦。21. 白熾燈的燈絲斷了以后，將燈絲搭接上，還能發(fā)光，此時燈的功率比原來_，這是由于燈絲搭接處_變小。由公式P_可知，在_一定時，_越小，燈的電功率越大。22. 一個“6V，3W”的小燈泡，接在9V的電源上且讓燈正常發(fā)光應(yīng)_聯(lián)上一個_歐的電阻。23. 燈的亮度取決于燈的實際電功率，小明為家里的走廊設(shè)計了一個調(diào)光燈，電路如圖4，ab為電阻片，c是帶滑片的調(diào)節(jié)旋鈕，當(dāng)c順時針旋轉(zhuǎn)時燈變_，若燈上標(biāo)有“220V，40W”，電阻片ab的電阻為1210歐，當(dāng)滑片在b端時，燈的實際功率為_瓦。圖424. 家用電熨斗為滿足不同布料的需要，通常設(shè)計成三檔不同的溫度檔，圖5為它的工作原理圖，1、2、3、4為四個接線柱。當(dāng)它處于高溫檔時應(yīng)連接_接線柱，高溫檔電路的總功率是_瓦，當(dāng)它處于低溫檔時應(yīng)連接_接線柱，低溫檔時，通電1分鐘產(chǎn)生的熱量是_焦。圖525. 如圖6電路，滑動變阻器的電阻的變化范圍是040歐，當(dāng)滑片P在最右端時，電壓表示數(shù)為6伏，電流表的示數(shù)為0.3安，此時燈泡正常發(fā)光，則燈的額定功率為_瓦，當(dāng)滑片P在變阻器中點時，燈的實際功率為_瓦。圖6四. 作圖和實驗題。26. 按安全用電要求，將帶開關(guān)的電燈、兩孔插座和接大功率用電器的三孔插座接入圖7所示電路。27. 在“用電壓表和電流表測小燈泡額定電功率”的實驗中：（1）在圖8的電源和滑動變阻器之間添上一根導(dǎo)線，使之成為正確的測量電路。（2）圖8中的甲表應(yīng)是_，乙表應(yīng)是_。（3）小燈泡的額定電壓為3.8V，已知小燈泡的額定功率約為1.5W，除燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線等器材外，老師還為你提供：6V電源和3V的電源，“10，2A”的變阻器，和“100，0.1A”的變阻器。為了較為精確地測量小燈泡的額定功率，你選擇的變阻器是_，選擇的電源是_，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電流表指針如圖8所示，由此可知小燈泡的額定功率為_W。28. 在學(xué)習(xí)“歐姆定律”時，老師與同學(xué)們在課堂上共同完成了“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”實驗，并得到一系列的數(shù)據(jù)見表一、表二。試回答：（1）觀察表一中三次實驗數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：_；（2）觀察表二中三次實驗數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：_；（3）本實驗過程中，為了便于研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，使用的科學(xué)方法是_；（4）在獲得以上的數(shù)據(jù)中，電阻消耗功率最大的是_W。29. 在研究電流做功的多少跟哪些因素有關(guān)的實驗中，用電動機提起物體，如圖9所示。（1）電動機提起物體的過程中，電能轉(zhuǎn)化成_能；（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，也可改變加在電動機兩端的電壓，會發(fā)現(xiàn)在相同時間內(nèi)，電壓越大，物體被提起的高度_，這說明_。圖930. 某同學(xué)用如圖10所示的裝置研究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系。圖中兩個燒瓶內(nèi)盛有質(zhì)量和溫度都相同的煤油，溫度計顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的電阻比較小，燒瓶B中的電阻比較大。實驗時，該同學(xué)想把兩段金屬絲串聯(lián)接入電路。（1）請你用筆畫線作導(dǎo)線，幫他完成電路。（2）這樣連接的目的是_。（3）實驗過程中可以觀察到A瓶中溫度計的示數(shù)小于B瓶中溫度計的示數(shù)，這表明_。（4）如果要研究產(chǎn)生的熱量和電流的關(guān)系，應(yīng)控制_不變，請在方框中畫出主要部分的電路圖，并對實驗中要求做簡要文字說明：_。五. 計算題。31. 電熱水壺銘牌如圖11，請計算：（1）電熱水壺中電熱絲的電阻；（2）電熱水壺正常工作時的電流；（3）在用電高峰時使用電源電壓為200V，此時熱水壺的實際電功率。額定電壓220V額定功率500W容積1L圖1132. 在實驗課上，小明同學(xué)在6伏的電路中連入了如圖12燈兩盞串聯(lián)的小燈泡，已知燈的電阻是6歐，燈的電阻是4歐，請你計算：（1）通過燈的電流多大？（2）燈兩端的電壓分別是多少？（3）通電5分鐘，電流通過燈時做的功是多少？33. 如圖13是某種家用電器的電路圖，是“220V，1100W”的電熱絲，L是指示燈，是0500的變阻器，S是雙聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)，電源電壓不變。（不計溫度對電阻的影響）（1）當(dāng)S放置1、2位置時，正常工作，若L電阻為1210，求整個電路消耗的電功率。（2）當(dāng)S放置3、4位置時，調(diào)節(jié)，使整個電路消耗功率為110W，求此時阻值。圖1334. 小強同學(xué)學(xué)習(xí)電功率知識后，小強想利用家中的電能表來測量電飯鍋工作時的電功率，在煮飯過程中，小強發(fā)現(xiàn)電飯鍋加熱狀態(tài)時，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)的時間為30秒，保溫狀態(tài)時，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)的時間為300秒，電能表及電飯鍋的原理如圖12。是電熱絲。求：（1）加熱時電飯鍋的電功率；（2）保溫時電熱絲的電功率；（3）與的比?！驹囶}答案】一. 單選題。1. A2. C3. D4. C5. D6. C7. B8. B9. D10. D二. 多選題。11. ABD12. ABD13. ACD三. 填空題。14. 焦；瓦15. 電流做功（或消耗電能）的儀表；67.2；26.8816. 25017. 18. 1000W；0.519. 內(nèi)能；化學(xué)能；內(nèi)能20. 6600；1200；540021. 大；電阻；U；電阻22. 串；623. 暗；1024. 1與3和2與4；880；2與3；1320025. 1.8；0.45四. 作圖和實驗題。26.27. （1）如圖：（2）電流表；電壓表（3）10，2A；6V；1.5228. （1）導(dǎo)體電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比（2）導(dǎo)體兩端電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比（3）控制變量法（4）3.629. （1）機械；（2）越高；時間相同時，電壓、電流越大，電流做功越多。30. （1）如圖：（2）通過的電流相同，通電時間相同（3）I、t相同時，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多（4）電阻和通電時間，則五. 計算題。31. （1）（2）（或）（3）（413.22W）32. 解：（1）（2）（3）33. 解：S在1、2時，短路，正常S在3、4時，串，34. 加熱時，t30s，（1）加熱時（2）保溫時S閉合時，加熱S斷開時，保溫串，