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本章整合电能和电功电功:电流做的功电功的实质:电能转化为其他形式的能电功的计算:𝑊=𝑃𝑡=𝑈𝐼𝑡电功的单位:kW·h、J1kW·h=3.6×106𝐽测量:电能表电功率物理意义:表示电流做功快慢定义:电流在单位时间内所做的功计算公式:𝑃=𝑊𝑡𝑃=𝑈𝐼单位:W、kW1kW=1000W测量用伏安法测功率用电能表测功率电流的热效应电流的热效应焦耳定律公式:𝑄=𝐼2𝑅𝑡单位:J生活用电家庭电路的组成熔丝的作用和选择安全用电安全电压:不高于36V测电笔的作用和使用触电:低压触电和高压触电安全用电的“四不”原则1.(2014·湖北黄冈)下列关于生活用电常识的认识中,符合要求的是()A.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾的金属帽,以免触电B.三脚插头的用电器也可插入两孔插座C.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以D.输电线进户后应先接电能表答案解析解析关闭使用试电笔时,手指要接触笔尾的金属帽,不会触电,选项A错误;三脚插头的用电器不能插入两孔插座,选项B错误;家庭电路中开关接在火线上,选项C错误;输电线进户后应先接电能表,选项D正确。答案解析关闭D2.(2014·福建福州)如图所示是家庭电子式电能表的表盘,其示数是kW·h。表盘上标有“3200imp/(kW·h)”,表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次。若家庭电路中只有一台电热水器在工作,该电能表的指示灯在4min内闪烁320次,则该热水器的实际功率是W。答案解析解析关闭电能表的读数为表盘上的数字,其最后一位是小数位,单位为1kW·h,所以图示读数为318.6kW·h,每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次,指示灯闪烁320次,消耗的电能W=320imp3200imp/(kW·h)=0.1kW·h=3.6×105J,用时t=4min=240s,所以该热水器的实际功率P=𝑊𝑡=3.6×105J240s=1500W。答案解析关闭318.615003.(2014·江苏苏州)夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的效应工作的。其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω,接在家庭照明电路中正常工作100s产生的热量是J。答案解析解析关闭电热驱蚊器是利用电流的热效应工作的;将电热驱蚊器接在家庭电路中100s产生的热量是Q=W=𝑈2𝑅t=(220V)28800Ω×100s=550J。答案解析关闭热5504.(2014·山东威海)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示。甲乙次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度11.500.32发光微弱22.000.38较暗32.50正常发光43.000.46很亮(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里,其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为A,小灯泡的额定功率为W。(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而(选填“增大”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是电阻随而增大。解析:(1)由题图甲所示电路图可知,电压表连接错误,修改后的电路图如答案图所示。(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.42A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.42A=1.05W。(3)由表中实验数据可知,随灯丝两端电压增大,电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由此可知,灯丝电阻随电压增大而增大;这是因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大造成的。点拨:注意对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直。答案:(1)电路图如图所示(2)0.421.05(3)增大温度升高5.(2014·四川德阳)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,R0是定值电阻,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U-I图像。(1)当开关S接a时,电压表示数为1.0V,电流表示数为0.25A,求R0的阻值;(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率;(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,1min该电路消耗电能是多少?解析:(1)当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由I=𝑈𝑅可得,R0的阻值R0=𝑈0𝐼0=1.0V0.25A=4Ω。(2)当开关S接a时,由P=I2R可得,此时电路中的电流I=𝑃0𝑅0=1W4Ω=0.5A因灯泡正常发光时的电压UL1=8V,所以,灯泡L1的额定功率PL1=UL1I=8V×0.5A=4W。(3)开关S接b时,两灯泡串联,由L1正常发光可知,电路中的电流为0.5A,由题图乙知L2两端的电压为4V,电路1min时间消耗的电能W=UIt=(8V+4V)×0.5A×60J=360J。答案:(1)4Ω(2)4W(3)360J