綜合復習電功電功率焦耳定律

1、一. 本周教學內(nèi)容：二. 重點、難點：綜合復習電功、電功率、焦耳定律掌握電功、電功率的概念，理解焦耳定律。正確地運用電功、電功率、焦耳定律的公式進行計算。三. 知識回顧：1. 電功就是電流通過用電器所做的功。電流做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化 為其他形式的能，使用電功的計算公式時要注意各公式適用的條件，并要注意一一對應(yīng)和單位要 求。（1） w =uit ；（2）w =uq ；（3） w =p t；（4）w =i2rt；（5）w =u 2rt。（1）（2）（3）是普適公式，（4）（5）只適用于純電阻電路。2. 電功率是反映電流做功快慢的物理量，它的定

2、義是：電流在單位時間內(nèi)做的功。決定它大小 的物理量是電流做功的多少和做功所用時間的長短兩個因素，使用電功率的公式運算時要注意， 各物理量的一一對應(yīng)。（1）p =wt；（2）p =u i；（3）p =i2r；（4） p =u 2r（1）（2）普適公式；（3）（4）適用于純電阻電路。3. 焦耳定律是對電流熱效應(yīng)的規(guī)律的定量描述，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的規(guī)律，它的內(nèi)容是：電流 通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，數(shù)學表達式q =i2rt，這個公式是普遍適用的公式，q =u 2rt和 q =u i t只適用于純電阻電路，當電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，q =w =p t=i

3、2rt =u 2rt=u i t?！镜湫屠} 】例 1 如圖所示為某種保溫電飯鍋的電原理圖， r 、 r 為電熱絲，s 為溫控開關(guān)，a、b 兩點間1 2電壓恒定不變。（1）s 閉合時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，還是加熱狀態(tài)，為什么？（2）若r : r =9 :1 1 2，加熱時的功率為 800w，求保溫時的功率是多大？s解析：（1）s 閉合時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)。因為開關(guān)閉合后，r1rr21ba被短路，電路的總電阻變小，而電路兩端的電壓沒變，故電路中電流增大，導致電路功率增大。（2）設(shè)電源電壓為 u，加熱時電流為 i，保溫時電路中電流為 i ，加熱時電功率為 p ，保溫 時，功率為 p ，則有p =

4、ui p =uii=ur +r12i =ur21r1r1ll2額llr r 9 r 1p = 2 p 而 1 = 則 p = 2 p = 800 =80(w )9 r +r r 1 r +r 102 2 2 1 2例 2 用兩只電爐給同樣多的水加熱，電爐的電阻分別為 r 、 r ，已知 r 、 r 兩端電壓分別為1 2 1 2110v 和 220v，而且 r =4 r ， r 把水燒開用 10min，那么用 r 把水燒開需要多長時間？2 1 1 2解析：本題考查的目的會運用焦耳定律解有關(guān)電學問題，并能聯(lián)系生活實際解簡單問題，同燒同一壺水，q =q吸 放是解題的關(guān)鍵。q =i 2 rt =u 2

5、rt u 2 q =q = 1吸 1放u 2 q =q = 2吸 2放2t1t2u 2 u1 t =r r1222t2t =2u 2 r 110 4 r 1 2 t =( ) 2 1u 2 r 220 r 2 1 110 min =10 min例 3 如圖所示電路中，小燈泡 l 標有“3v，1.5w”字樣，閉合開關(guān) s，讓滑動變阻器的滑片從a 端滑向右，使變阻器的電阻絲的23連入電路，此移動過程中，電流表示數(shù)變化了 0.1a，電路消耗的總功率變化了 0.6w，小燈泡消耗的電功率沒有超過額定功率，電源電壓保持不變，求（1） 小燈泡的電阻和電源電壓。（2）在滑片移動過程中電壓表示數(shù)的變化范圍。pa

6、 bslv分析：此題小燈泡的電阻可根據(jù)小燈泡的額定電壓和額定功率求出，電源電壓可根據(jù)au =dpdi求出，滑動變阻器 p 片向右滑動，設(shè)滑動變阻器的最大電阻為 r，當 p 片從 r 向23r移動過程中電路電流變化了 0.1a，則可求出。u2r + r3u- =0.1r +rl，進而可求 r 的阻值，得r =6w，或r =9w，根據(jù)題意將 r 代入i =u2r + r3，可判斷出r =9w，進而求出電壓表的示數(shù)變化范圍。解答：（1）（2）u 32r = = =6( w) p 1.5額u u- =0.12 r +rr + r l3dp 0.6u = = =6(v ) di 0.1r 2 -15 r

7、 +54 =0r =6wr =9wi =lp額u額=1.53=0.5( a)2l13 6 62l若r =6( w) ， i =u2r + r36= =0.6 a 0.5 a 6 +4，不合題意。若r =9(w)，則i =ur +l23r =66 +6=0.5( a)，符合題意u 6 9因此，電壓表示數(shù)在開始時。u = r = =3.6(v )r +r 6 +9l電壓表的示數(shù)變化范圍是 3.6v3v。2u ru = = =3(v ) 2 6 +6r + r3【模擬試題】一. 選擇題；1. 把標有“220v，40w”和“220v，15w”的甲、乙兩盞燈串聯(lián)接在 220v 電壓下，則下面分 析正確的

8、是（ ）a. 兩盞燈的總功率等于 55w b. 兩盞燈的總功率小于 15wc. 甲燈的實際功率大于乙燈的實際功率 d. 乙燈的實際功率大于甲燈的實際功率 2. 甲、乙兩電爐并聯(lián)在同一電源上，各有開關(guān)控制，甲爐電阻是乙爐的 4 倍，要兩電爐產(chǎn)生同樣多的熱量則應(yīng)：（ ）a. 甲通電時間是乙的 4 倍 b. 乙通電時間是甲的 4 倍c. 甲、乙通電時間一樣長 d. 不知道額定電壓無法比較3. 一個電熱器電阻為 r，當它兩端電壓為 u，通過時間 t 消耗電能為 w，若使它消耗的電能為 4w，下列方法正確的是（ ）a. 電阻 r 不變，電壓 u 不變，通電時間 t 變?yōu)樵瓉淼?2 倍b. 電阻 r 減半

9、，電壓 u 增大 1 倍，通電時間 t 不變c. 電阻 r 不變，電壓 u 增大 1 倍，通過時間 t 不變d. 電阻 r 減半，電壓 u 不變，通電時間 t 不變4. 有兩個燈泡， l 標有“6v，3w”的字樣， l 沒有標記測得 l1 2 2路中，兩燈均正常發(fā)光，那么該電路兩端電壓和 l 的電功率分別是2電阻為6w，把它們串聯(lián)在電（ ）a. 12v，3w b. 12v，1.5w c. 9v，3w d. 9v，1.5w5. 小紅家的電表允許通過的最大電流是 10a，她家有 4 個標有“220v，60w”的燈泡，1 個標 “220v，1000w”的熱水器 1 臺，制冷時耗電 140w 的電冰箱

10、和一臺耗電 80w 的電視機，則 （ ）a. 所有用電器可以同時使用b. 除熱水器外其他用電器可以同時使用c. 關(guān)閉電視機后其他用電器可以同時使用 d. 電冰箱制冷時，其他用電器不能同時使 用6. 下列情況中，能判定電路兩端電壓為 220v 的是（ ）a. 每通過 1c 的電量，電流做功 220j b. 通電時間為 1s 時，通過電量 220cc. 通電時間為 1s 時，電流做功為 220j d. 每通過 220c 電量，電流做功為 1j7. 把兩根電阻相同的電熱絲先串聯(lián)后并聯(lián)分別接在同一電源上若要產(chǎn)生相等的熱量，則兩種方3法所需的時間之比t : t串并為（ ）a.1:1b.2 :1c.4 :

11、1d.1: 48. 兩根阻值比為 r : r =1: 21 2所放出的熱量之比 q : q 為1 2的電阻絲通過的電流之比i : i =2 :1 1 2，在相同的時間內(nèi)，它們（ ）a.1:1b.1: 2 c. 2 :1d.4 :19. 兩只燈泡串聯(lián)在電路中，其中一只亮，另一只不亮，這原因可能是（ ）a. 不亮的燈泡燈絲斷了或接觸不良b. 兩燈相比，不亮的燈泡其電阻太小c. 兩燈相比，不亮的燈泡其電阻太大d. 兩燈相比，通過不亮燈泡的電流較小10. 如圖所示，電壓 u 保持不變，當開關(guān)斷開時，r 消耗的電功率為 p ，當開關(guān)閉合時 r 消耗1 1 1的電功率 p ，則1（ ）a.p =p1b.p

12、 p1 1c.p 1p1d. 無法比較var1psa br2u11. 如圖所示的電路，當變阻器的滑片 p 向 b 移動過程中 （ ）a. 燈 l 功率變大，電表 a v 的示數(shù)都變小b. 燈 l 功率變大，電表 a 的示數(shù)變小 v 的示數(shù)變大c. 燈 l 功率變小，電表 a v示數(shù)都變大d. 燈 l 功率變小，電表 a的示數(shù)變小， v示數(shù)變大12. 有一個額定電壓為 220 伏的電爐，想把它接在 110 伏的電路上，而不改變電爐的功率，辦法 是（ ）a. 把電爐的電阻絲截去一半 b. 把電爐的電阻絲截成相等的兩段，再并聯(lián)起來c. 用另一根和它相同的電阻絲串聯(lián) d. 用另一根和它相同的電阻絲并聯(lián)

13、二. 填空題：1. 電功率是表示 的物理量，電燈的功率是 60 瓦，表示的意思是 連續(xù)通電 1 小 時，電流做功 焦。2. 電熱器的主要組成部分是 ，它是由 、 的電組絲繞在絕緣材料上 做成的。3. 兩個電阻 r : r =2 : 3 串聯(lián)后接在電源上，它們消耗電功率之比1 2若將它們并聯(lián)起來，接到電源上，消耗的電功率之比 p :p =1 2則串聯(lián)與并聯(lián)消耗的總功率之比 p : p = 。串 并p : p = ， 1 2，若保持電源電壓不變，4. 額定功率不同，額定電壓相同的兩只熾燈， 聯(lián)在電路中，額定功率小的燈泡亮。4聯(lián)在電路中，額定功率大的燈泡亮，225. 一只電度表的表盤標有 3000r

14、 / kwh，其表示的意義是 ，如果一盞燈單獨使用， 表盤轉(zhuǎn)動 30 轉(zhuǎn)，用時 3 分鐘，電燈的功率是 瓦。6. 把一個標有“6v，3w”的燈泡接在 10 伏的電源上，要使燈泡正常發(fā)光，需要 聯(lián)一個 歐的電阻，此時電阻消耗的電功率是 瓦。7. 電燈的電阻為 30 歐，正常發(fā)光時通過它的電流為 0.1 安，現(xiàn)把它接在恒定電流為 0.4 安的電 路中，要使它正常發(fā)光，應(yīng)把 歐的電阻跟電燈 聯(lián)，此時電阻消耗的電功率是 瓦。8. “220v，5w”的燈泡甲和“220v，100w”的燈泡乙，其燈絲長短相同，可發(fā)現(xiàn)燈泡的燈絲較細，若將這兩個燈泡并聯(lián)在 220 伏的電源上， 燈泡亮些，若將 這兩個燈泡串聯(lián)在

15、 220 伏的電源上，則 燈泡亮些。9. 一段粗細均勻的電熱絲接入 220 伏的電路，消耗的電功率為 p ，若把它分成兩等分后并聯(lián)接 入 110 伏的電路中，消耗的總功率是 ，若把它分成三等分后并聯(lián)接入 220 伏的電路中， 消耗的總功率是 。10. 如圖所示，若變阻器的滑片 p 向 a 端移動時，電流表示數(shù)將 ，電壓表的示數(shù) 將 。l s1l1s1avpa bsars2l2ps a c b211. 如圖所示的電路中，電源電壓恒定，電燈 l 標有“12v，6w”的字樣，當開關(guān) s 閉合， s1 2斷開時，電流表的示數(shù)是 0.4 安，則電源電壓是 伏，若 s 、 s 都閉合，電流表的示數(shù)是1 2

16、1.1 安，則通過 r 的電流強度是安，電阻 r 消耗的電功率是瓦。三. 計算題：1. 如圖所示的電路中，燈泡 l 標有“3v，5w”的字樣，燈泡 l 的電阻為 12 歐，電源電壓為1 218 伏，當 s 閉合， s 斷開，滑片 p 滑至中點 c 時，燈 l 正常發(fā)光，當 s 斷開， s 閉合滑片 p1 2 1 1 21滑至 b 端時， l 消耗的電功率剛好為它額定功率的 ，求 l 的額定電壓和額定功率。42. 如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當 s 斷開時，電流表的示數(shù)為 2 安，這時電阻 r 消1耗的電功率為 12 瓦，當 s 閉合后，電流表的示數(shù)為 3 安，問： （1）電阻 r 、r 的阻值是多少？1 2（2）當開關(guān) s 閉合后，電阻 r 在 5 分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？2r1r2sa3. 如圖所示電路，當滑動變阻器滑片 p 滑至 a 點時，電流表的示數(shù)為 0.5 安培，當 p 滑至中點 c 時，電流表的示數(shù)為 0.4 安培，若此時電源消耗的總電功率為 5 瓦特。求：51（1）電源的電壓是多少？（2）電阻r1的阻值是多少？（3）滑動變阻器的最大阻值是多少？arpacb6【試題答案】一. 選擇題：1. bd 2. a 3. c 4. d 5. a 6. a 7. c 10. a 11. d