如圖是一種測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路,R1是電阻箱,電源電壓保持9V不變.
(1)當(dāng)開關(guān)擲向1時(shí),電壓表示數(shù)為3V,此時(shí)電阻箱的電阻為6Ω,求R2上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?
(2)當(dāng)開關(guān)擲向2時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光,電壓表讀數(shù)為原來的2倍,求燈泡的額定電壓和額定功率.

【答案】分析:(1)由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求得R2的電壓,由電功公式計(jì)算電功.
(2)由電壓表的讀數(shù)得到R2的電壓,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得到燈的電壓,即為燈的額定電壓,由歐姆定律計(jì)算出電路中電流,由P=UI計(jì)算燈的額定功率.
解答:解:(1)電壓表測(cè)R2的電壓,R2的電壓U2=3V,R1上的電壓U1=U-U2=9V-3V=6V,電路中的電流I=I1===1A,
R2的電阻R2===3Ω,
R2上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量W2=U2It=3V×1A×60s=180J.
(2)電壓表讀數(shù)為原來的2倍,則R2的電壓U′2=6V,燈上的電壓UL=U-U′2=9V-6V=3V,
電路中的電流I′=I2===2A,燈的額定功率P=ULI′=3V×2A=6W.
答:R2發(fā)的熱量為180J,燈的額定電壓為3V,額定功率為6W.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電功和電功率的計(jì)算,主要利用了串聯(lián)電路的特點(diǎn):電路的總電壓等于各個(gè)用電器的電壓之和,電流處處相等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

小明同學(xué)在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中,所用小燈泡的額定電壓是2.5V,正常工作時(shí)電阻的為10Ω,電源電壓為6V恒定不變,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,如圖,按實(shí)驗(yàn)要求,他測(cè)出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并記錄了小燈泡亮度的變化情況,結(jié)果如下表所示:
電壓/V 2.00 2.50 2.80
電流/A 0.27 0.30 0.32
亮度變化 暗→亮

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替異線,將實(shí)物圖連接完整,根據(jù)表格數(shù)據(jù),則小燈泡額定功率是
0.75
0.75
W.從表格的數(shù)據(jù)你還可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨溫度的升高而
增大
增大

(2)若閉合開關(guān),接通電路后,電流表、電壓表工作均有示數(shù),但小燈泡發(fā)光較暗,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針都不變,則可能的原因是
滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤,下面兩接線柱同時(shí)接入電路
滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤,下面兩接線柱同時(shí)接入電路

(3)另一組的小華同學(xué)使用規(guī)格相同的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),正確測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲、乙,此時(shí)電壓表的示教為
2.2
2.2
V,電流表的示數(shù)為
0.24
0.24
A.
(4)小明完成實(shí)驗(yàn)整理好趁器材離開后,他的伙伴小剛接著做同樣的實(shí)驗(yàn),小剛合理地連接好電路,并按正確的順序操作,但閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈不亮,聰明的小剛猜想有下面幾種可能:A.可能是燈絲斷了;B.可能是變阻器斷路;C.可能是小燈泡短路;D.可能是電流表斷路.
報(bào)據(jù)小剛的猜想,借助圖中電流表和電壓表驗(yàn)證小剛的猜想,將電壓表、電流表示數(shù)情況填入下表.
猜想 電流表的讀數(shù) 電壓表的讀數(shù)
如果A成立
如果C成立
(5)小剛解決疑問后,忽然發(fā)現(xiàn)有一實(shí)臉小組的電壓表0-3V檔量程已損壞,小剛?cè)韵霚y(cè)出小燈泡的額定功率.他仔細(xì)觀察電路,發(fā)現(xiàn)電源電壓為6V恒定不變,請(qǐng)你幫小剛設(shè)計(jì)一個(gè)電路,把電路圖畫在虛線框內(nèi).按照新設(shè)計(jì)的電路圖,在測(cè)定小燈泡的額定功率時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器.使電壓表讀數(shù)為
3.5
3.5
V.

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科目:初中物理 來源:2012年初中畢業(yè)升學(xué)考試(山東濱州卷)物理(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某興趣小組的同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了—個(gè)有趣的元件,它有a、b兩部分,

a是—個(gè)定值電阻,b是一種特殊金屬導(dǎo)體,封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi),A、B、C是三

個(gè)外露的接線柱。如圖所示。

 

   (1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中甲的電路連接成研究通過a的電流跟a兩端電壓關(guān)系的電路。

   (2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最      端。(選填“左”或“右”)

   (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),描繪出a的關(guān)系圖象如圖乙所示,則電阻Ra=     Ω。

   (4)為了解b的特征(已知b的額定電壓為4.5V),他們使用類似研究a的方法進(jìn)行實(shí)

      驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)后描繪出b的關(guān)系圖象如圖丙所示。由圖可知b的電阻隨電壓的

      增大而       ,其額定功率約為        W

 

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科目:初中物理 來源: 題型:

某興趣小組的同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了—個(gè)有趣的元件,它有a、b兩部分,

a是—個(gè)定值電阻,b是一種特殊金屬導(dǎo)體,封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi),A、B、C是三

個(gè)外露的接線柱。如圖所示。

   (1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中甲的電路連接成研究通過a的電流跟a兩端電壓關(guān)系的電路。

   (2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于最      端。(選填“左”或“右”)

   (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),描繪出a的關(guān)系圖象如圖乙所示,則電阻Ra=     Ω。

   (4)為了解b的特征(已知b的額定電壓為4.5V),他們使用類似研究a的方法進(jìn)行實(shí)

      驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)后描繪出b的關(guān)系圖象如圖丙所示。由圖可知b的電阻隨電壓的

      增大而       ,其額定功率約為        W。

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

人教版第八章   電功率 復(fù)習(xí)提綱

一、電能

1、電能:用電器工作用的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程,消耗多少電能就轉(zhuǎn)化為多少其它形式的能。單位是焦耳,常用的單位還有kW·h,1kW·h=3.6×106J。

2、電功:電流所做的功。用電器消耗電能的過程就是電流做功的過程。電流做了多少功,用電器就消耗了多少電能。電流做功的多少與電路兩端的電壓的高低、電流的大小、通電時(shí)間的長短有關(guān)。電流在一段電路上做的功跟這段電路兩端的電流、電路中的電流和通電時(shí)間成正比,即W=UIt。

電功計(jì)算公式:W=Pt=UIt。推導(dǎo)公式:W=I2Rt=U2t/R,(只適用于純電阻電路);W=UQ。

電功的單位:J、kW·h。

3、電能表:電能表是測(cè)量電功的儀表,即測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表。

電能表的讀數(shù)方法:電能表的表盤上某段時(shí)間前后兩次讀數(shù)之差即為這一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,單位是kW·h。表盤上最右邊一位數(shù)字是小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字。

二、電功率:

1、電功率的物理意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。

2、定義:用電器在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能;螂娏髟趩挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功。

3、單位:瓦特(W),常用單位還有kW。

4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于計(jì)算電功率,也可以用于計(jì)算其它功率,是計(jì)算功率的通用公式。P=UI只能用于計(jì)算電功率,將歐姆定律I=U/R代入,還可以得到P=U2/R、P=I2R等推導(dǎo)公式。

注意:P=UI是計(jì)算電功率普遍適用的公式,在純電阻電路中,P=UI與P=U2/R、P=I2R都可以用來計(jì)算電功率;而在非純電阻電路中,只能用P=UI計(jì)算電功率。

5、額定功率:

①額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電壓。

②額定功率:用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率。即用電器銘牌上標(biāo)的用電器的功率。

③額定電流:用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的電流。用電器銘牌上標(biāo)明的電流值就是用電器的額定電流。

④實(shí)際電壓:用電器實(shí)際工作時(shí)加在用電器兩端的電壓。

⑤實(shí)際功率:加在用電器上的實(shí)際電壓所對(duì)應(yīng)的功率。

8實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系:

若U實(shí)>U,則P實(shí)>P,用電器不能正常工作,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響用電器的使用壽命,甚至?xí)䶮龎挠秒娖鳌?/p>

若U實(shí)=U,則P實(shí)=P,用電器正常工作。

若U實(shí)<U,則P實(shí)<P,用電器不能正常工作。

注意:小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。

9、測(cè)量電功率的幾種方法

⑴根據(jù)公式P=UI,用電壓表、電流表分別測(cè)出用電器的電壓、電流,即可求出用電器的功率。

⑵根據(jù)公式P=W/t,用電能表測(cè)出家庭電路中某段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能,用停表測(cè)出對(duì)應(yīng)的時(shí)間,就可以用公式P=W/t計(jì)算出用電器的功率。

⑶如果只有電壓表,沒有電流表,需要一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)。

①如圖所示1,用電壓表測(cè)出R0不同意見的電壓U0,則可知道通過電阻R0的電流I0= U0/ R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),通過用電器R的I和通過電阻R0的電流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用電器的功率。

②如圖所示2,用電壓表測(cè)出R不同意見的電壓U1和電路的總電壓U,則可知道通過R0的電流I0=(U-U1)/R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用電器的功率。

⑷如果只有電流表,沒有電壓表,需要一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)。

①如圖所示3,用電流表分別測(cè)出通過R、R0的電流I、I0,則可知電阻R0兩端的電壓U0= I0 R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用電器的功率。

②如圖所示4,用電流表分別測(cè)出電路的總電流I和R支路的電流I1,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可求出電阻R0不同意見的電壓U'=(I-I1)R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用電器的功率。

10、利用用電器銘牌求正常工作時(shí)的功率、電阻和電流

①已知U、I則P=UI;R=U/I額   ②已知U、P則I=P/U;R=U2/ P

三、測(cè)量小燈泡的電功率。

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量的額定功率和小燈泡在不同電壓下的電功率。

2、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)電功率的公式P=UI,測(cè)出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,就可以計(jì)算出小燈光的電功率。

3、實(shí)驗(yàn)電路圖:

4、實(shí)驗(yàn)器材:電源、小燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一,導(dǎo)線若干。

5、實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接好電路。②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓小燈泡兩端的電壓達(dá)到它的額定電壓,記下此時(shí)電流表的讀數(shù)。并觀察小燈泡的亮度。③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,分別使小燈泡兩端的電壓低于和稍高于它的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下兩次電流表的讀數(shù)。

④利用公式P=UI計(jì)算燈泡的額定電功率的不在額定電壓下的實(shí)際功率。

6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:測(cè)出小燈泡的額定功率,得到消耗的電功率越大,小燈泡就越亮這一規(guī)律,燈泡亮度取決于其在電路中消耗的實(shí)際功率。

說明:“伏安法”測(cè)電阻和“伏安法”測(cè)小燈泡的電功率都用到了滑動(dòng)變阻器來改變電路的電流和部分電路兩端的電壓,但前者是為了多次測(cè)量求平均值使測(cè)量更準(zhǔn)確,后者是為了讓小燈泡兩端的電壓低于、等于和高于其額定電壓,以觀察比較三種情況下小燈泡的亮度,從比較暗到正常發(fā)光再到特別亮的變化。

四、電和熱

1電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象。

2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

3、焦耳定律:

①內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。②公式:Q =I2Rt③對(duì)于任何電路都可以用Q =I2Rt計(jì)算。在純電阻電路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并聯(lián)電路中放出的總熱量Q =Q1+Q2+…+Qn。

焦耳定律與電功的關(guān)系:在純電阻電路中W=Q,表明電流做的功全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能;在非純電阻電路中W>Q,表明電流做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,另一部分電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,計(jì)算非純電阻電路中通過導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分只能用Q =I2Rt

4、電熱功率的計(jì)算:P=I2R,電能轉(zhuǎn)化為熱時(shí)的發(fā)熱功率即電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的功率跟導(dǎo)體中電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比。

5、電熱的利用—電熱器:電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。電熱的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生、無環(huán)境污染、熱效率高、可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。

6、電熱的防止:電熱會(huì)使用電器溫度過高影響用電器的工作、使用壽命甚至損壞用電器。電腦、電視、電動(dòng)機(jī)等許多用電器上都有散熱設(shè)備,就是為了防止電熱的破壞。

五、電功率與安全用電

1、電流I與用電器電功率P的關(guān)系:I=P/U。家庭電路中的電壓是一定的,用電器的電功率越大,電路中的電流越大。為了防止同時(shí)使用的用電器總功率過大,如需添置大功率的用電器時(shí),應(yīng)先計(jì)算一下增加用電器后電路的電流,看電路的總電流是否超過供電電路和電能表允許的最大電流。

3、家庭電路中電流過大的原因:過載,即用電器總功率太大;短路。

4、保險(xiǎn)絲:保險(xiǎn)絲用熔點(diǎn)低、電阻率較大的鉛銻合金制成。當(dāng)電流過大時(shí),根據(jù)P=I2R,電流在保險(xiǎn)絲上的發(fā)熱功率大,保險(xiǎn)絲的溫度升高,達(dá)到熔點(diǎn)而熔斷,切斷電路保護(hù)電路的安全。

保險(xiǎn)絲越粗其額定電流和熔斷電流越大。選用保險(xiǎn)絲時(shí),其額定電流應(yīng)等于或者稍大于電路的額定電流,過粗的保險(xiǎn)絲不能起到保險(xiǎn)作用,過細(xì)的保險(xiǎn)絲接入電路用電器不能正常工作。決不能用銅絲或鐵絲代替保險(xiǎn)絲。

5、測(cè)電筆:

①作用:識(shí)別火線和零線

②使用方法:用手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸電線或與電線相連接的導(dǎo)體時(shí),如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線。

③判別簡單的電路故障的方法:當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí),用電器一般不能工作,用測(cè)電筆檢查插座,如果兩孔內(nèi)的金屬片與測(cè)電筆筆尖金屬均使氖管發(fā)光,則表明干路中零線斷路;如果接觸時(shí)兩孔都不能使氖管發(fā)光,則表明火線斷路。

六、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)電路

并聯(lián)電路

電路圖

電流

電流處處相等I=I1=I2=…=In

干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。 電流分配:通過各支路的電流跟支路上的電阻成反比,即:

I1:I2=R2:R1

電壓

兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2+…+Un。電壓分配:加在各導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體的電阻成正比,即

U1:U2=R1:R2

兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2=Un

電阻

總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體電阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn

總電阻的倒數(shù)等于各支路中電阻的倒數(shù)之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R

電功(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于各部分用電器電流所做功之和。即:W=W1+W2

電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成正比。

即:W1:W2= R1:R2

電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成反比。

即:W1:W2= R2:R1

電功率(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率都等于各用電器功率之和。

即:P=P1+P2)

各用電器的電功率與它們的電阻成正比。

即:P1:P2= R1:R2

各用電器的電功率與它們的電阻成反比。

即:P1:P2= R2:R1

電熱(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所產(chǎn)生的總熱量都等于電流通過各部分用電器所產(chǎn)生的熱量之和。即:Q=Q1+Q2

電流通過各用電器啼生的熱量與它們的電阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2

電流通過各用電器產(chǎn)生的熱量與它們的電阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

人教版第八章   電功率 復(fù)習(xí)提綱

一、電能

1、電能:用電器工作用的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程,消耗多少電能就轉(zhuǎn)化為多少其它形式的能。單位是焦耳,常用的單位還有kW·h,1kW·h=3.6×106J。

2、電功:電流所做的功。用電器消耗電能的過程就是電流做功的過程。電流做了多少功,用電器就消耗了多少電能。電流做功的多少與電路兩端的電壓的高低、電流的大小、通電時(shí)間的長短有關(guān)。電流在一段電路上做的功跟這段電路兩端的電流、電路中的電流和通電時(shí)間成正比,即W=UIt。

電功計(jì)算公式:W=Pt=UIt。推導(dǎo)公式:W=I2Rt=U2t/R,(只適用于純電阻電路);W=UQ。

電功的單位:J、kW·h。

3、電能表:電能表是測(cè)量電功的儀表,即測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能多少的儀表。

電能表的讀數(shù)方法:電能表的表盤上某段時(shí)間前后兩次讀數(shù)之差即為這一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,單位是kW·h。表盤上最右邊一位數(shù)字是小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字。

二、電功率:

1、電功率的物理意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。

2、定義:用電器在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能;螂娏髟趩挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功。

3、單位:瓦特(W),常用單位還有kW。

4、公式:P=W/t=UI。P=W/t可用于計(jì)算電功率,也可以用于計(jì)算其它功率,是計(jì)算功率的通用公式。P=UI只能用于計(jì)算電功率,將歐姆定律I=U/R代入,還可以得到P=U2/R、P=I2R等推導(dǎo)公式。

注意:P=UI是計(jì)算電功率普遍適用的公式,在純電阻電路中,P=UI與P=U2/R、P=I2R都可以用來計(jì)算電功率;而在非純電阻電路中,只能用P=UI計(jì)算電功率。

5、額定功率:

①額定電壓:用電器正常工作時(shí)的電壓。

②額定功率:用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率。即用電器銘牌上標(biāo)的用電器的功率。

③額定電流:用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的電流。用電器銘牌上標(biāo)明的電流值就是用電器的額定電流。

④實(shí)際電壓:用電器實(shí)際工作時(shí)加在用電器兩端的電壓。

⑤實(shí)際功率:加在用電器上的實(shí)際電壓所對(duì)應(yīng)的功率。

8實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系:

若U實(shí)>U,則P實(shí)>P,用電器不能正常工作,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響用電器的使用壽命,甚至?xí)䶮龎挠秒娖鳌?/p>

若U實(shí)=U,則P實(shí)=P,用電器正常工作。

若U實(shí)<U,則P實(shí)<P,用電器不能正常工作。

注意:小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。

9、測(cè)量電功率的幾種方法

⑴根據(jù)公式P=UI,用電壓表、電流表分別測(cè)出用電器的電壓、電流,即可求出用電器的功率。

⑵根據(jù)公式P=W/t,用電能表測(cè)出家庭電路中某段時(shí)間內(nèi)用電器消耗的電能,用停表測(cè)出對(duì)應(yīng)的時(shí)間,就可以用公式P=W/t計(jì)算出用電器的功率。

⑶如果只有電壓表,沒有電流表,需要一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器串聯(lián)。

①如圖所示1,用電壓表測(cè)出R0不同意見的電壓U0,則可知道通過電阻R0的電流I0= U0/ R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),通過用電器R的I和通過電阻R0的電流I0相等,即I= I0,再利用公式P=UI就可求出用電器的功率。

②如圖所示2,用電壓表測(cè)出R不同意見的電壓U1和電路的總電壓U,則可知道通過R0的電流I0=(U-U1)/R0,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器的I=I0,再用公式P=U1I即或求出用電器的功率。

⑷如果只有電流表,沒有電壓表,需要一個(gè)已知阻值的電阻R0和用電器并聯(lián)。

①如圖所示3,用電流表分別測(cè)出通過R、R0的電流I、I0,則可知電阻R0兩端的電壓U0= I0 R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U0,再用公式P=UI就可求出用電器的功率。

②如圖所示4,用電流表分別測(cè)出電路的總電流I和R支路的電流I1,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可求出電阻R0不同意見的電壓U'=(I-I1)R0,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),用電器和電阻兩端的電壓相等,即U= U',再用公式P=UI1就可求出用電器的功率。

10、利用用電器銘牌求正常工作時(shí)的功率、電阻和電流

①已知U、I則P=UI;R=U/I額   ②已知U、P則I=P/U;R=U2/ P

三、測(cè)量小燈泡的電功率。

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量的額定功率和小燈泡在不同電壓下的電功率。

2、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)電功率的公式P=UI,測(cè)出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,就可以計(jì)算出小燈光的電功率。

3、實(shí)驗(yàn)電路圖:

4、實(shí)驗(yàn)器材:電源、小燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一,導(dǎo)線若干。

5、實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接好電路。②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讓小燈泡兩端的電壓達(dá)到它的額定電壓,記下此時(shí)電流表的讀數(shù)。并觀察小燈泡的亮度。③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,分別使小燈泡兩端的電壓低于和稍高于它的額定電壓,觀察小燈泡的亮度,記下兩次電流表的讀數(shù)。

④利用公式P=UI計(jì)算燈泡的額定電功率的不在額定電壓下的實(shí)際功率。

6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:測(cè)出小燈泡的額定功率,得到消耗的電功率越大,小燈泡就越亮這一規(guī)律,燈泡亮度取決于其在電路中消耗的實(shí)際功率。

說明:“伏安法”測(cè)電阻和“伏安法”測(cè)小燈泡的電功率都用到了滑動(dòng)變阻器來改變電路的電流和部分電路兩端的電壓,但前者是為了多次測(cè)量求平均值使測(cè)量更準(zhǔn)確,后者是為了讓小燈泡兩端的電壓低于、等于和高于其額定電壓,以觀察比較三種情況下小燈泡的亮度,從比較暗到正常發(fā)光再到特別亮的變化。

四、電和熱

1電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象。

2、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系:在電流和通電時(shí)間相同時(shí),導(dǎo)體的電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時(shí)間一定時(shí),電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。

3、焦耳定律:

①內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。②公式:Q =I2Rt③對(duì)于任何電路都可以用Q =I2Rt計(jì)算。在純電阻電路中Q =W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt。串、并聯(lián)電路中放出的總熱量Q =Q1+Q2+…+Qn

焦耳定律與電功的關(guān)系:在純電阻電路中W=Q,表明電流做的功全部轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能;在非純電阻電路中W>Q,表明電流做的功只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,另一部分電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,計(jì)算非純電阻電路中通過導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的部分只能用Q =I2Rt

4、電熱功率的計(jì)算:P=I2R,電能轉(zhuǎn)化為熱時(shí)的發(fā)熱功率即電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的功率跟導(dǎo)體中電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比。

5、電熱的利用—電熱器:電熱器的主要部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。電熱的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生、無環(huán)境污染、熱效率高、可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。

6、電熱的防止:電熱會(huì)使用電器溫度過高影響用電器的工作、使用壽命甚至損壞用電器。電腦、電視、電動(dòng)機(jī)等許多用電器上都有散熱設(shè)備,就是為了防止電熱的破壞。

五、電功率與安全用電

1、電流I與用電器電功率P的關(guān)系:I=P/U。家庭電路中的電壓是一定的,用電器的電功率越大,電路中的電流越大。為了防止同時(shí)使用的用電器總功率過大,如需添置大功率的用電器時(shí),應(yīng)先計(jì)算一下增加用電器后電路的電流,看電路的總電流是否超過供電電路和電能表允許的最大電流。

3、家庭電路中電流過大的原因:過載,即用電器總功率太大;短路。

4、保險(xiǎn)絲:保險(xiǎn)絲用熔點(diǎn)低、電阻率較大的鉛銻合金制成。當(dāng)電流過大時(shí),根據(jù)P=I2R,電流在保險(xiǎn)絲上的發(fā)熱功率大,保險(xiǎn)絲的溫度升高,達(dá)到熔點(diǎn)而熔斷,切斷電路保護(hù)電路的安全。

保險(xiǎn)絲越粗其額定電流和熔斷電流越大。選用保險(xiǎn)絲時(shí),其額定電流應(yīng)等于或者稍大于電路的額定電流,過粗的保險(xiǎn)絲不能起到保險(xiǎn)作用,過細(xì)的保險(xiǎn)絲接入電路用電器不能正常工作。決不能用銅絲或鐵絲代替保險(xiǎn)絲。

5、測(cè)電筆:

①作用:識(shí)別火線和零線

②使用方法:用手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸電線或與電線相連接的導(dǎo)體時(shí),如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線。

③判別簡單的電路故障的方法:當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí),用電器一般不能工作,用測(cè)電筆檢查插座,如果兩孔內(nèi)的金屬片與測(cè)電筆筆尖金屬均使氖管發(fā)光,則表明干路中零線斷路;如果接觸時(shí)兩孔都不能使氖管發(fā)光,則表明火線斷路。

六、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)電路

并聯(lián)電路

電路圖

電流

電流處處相等I=I1=I2=…=In

干路電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+I3+…+In。 電流分配:通過各支路的電流跟支路上的電阻成反比,即:

I1:I2=R2:R1

電壓

兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2+…+Un。電壓分配:加在各導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體的電阻成正比,即

U1:U2=R1:R2

兩端的電壓與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2=Un

電阻

總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體電阻之和,即:R=R1+R2+…+Rn

總電阻的倒數(shù)等于各支路中電阻的倒數(shù)之和,即:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R

電功(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所做的總功都等于各部分用電器電流所做功之和。即:W=W1+W2

電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成正比。

即:W1:W2= R1:R2

電流通過各電阻所做的功與它們的電阻成反比。

即:W1:W2= R2:R1

電功率(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率都等于各用電器功率之和。

即:P=P1+P2)

各用電器的電功率與它們的電阻成正比。

即:P1:P2= R1:R2

各用電器的電功率與它們的電阻成反比。

即:P1:P2= R2:R1

電熱(不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電流所產(chǎn)生的總熱量都等于電流通過各部分用電器所產(chǎn)生的熱量之和。即:Q=Q1+Q2

電流通過各用電器啼生的熱量與它們的電阻成正比。即:Q1:Q2= R1:R2

電流通過各用電器產(chǎn)生的熱量與它們的電阻成反比。即:Q1:Q2= R2:R1

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