第29课时电功与电热

第29课时电功与电热（二）典型例题例：（2022·合肥）如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A．问： 例图（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少?（2）已知电流通过导体时产生的热量Q＝I2Rt（其是I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?解析：（1）消耗的电能：W＝UIt＝220V×50A×60s＝6．6×105J．（2）产生的热量：Q＝I2Rt＝（50A）2×Ω×60s＝6．0×104J．（3）所做的机械功：W机＝W-Q＝6．6×105J-6．0×104J＝6．0×105J．答案：（1）6．6×105J．（2）6．0×104J．（3）6．0×105J．基础训练1．一盏“220V100W"的灯泡，接入110V的电路中，它的额定电压是V，额定功率是W，实际电压是V，实际功率是W，它的亮度比正常工作时的亮度要.2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，灯L消耗的电功率将，变阻器R上消耗的电功率将（填“变大”、“变小”或“不变”）． 第2题图3．若要使标有“6V1W”字样的电灯接在9V的电路上正常发光，应联一个Ω的电阻，该电阻消耗的电功率为W．某定值电阻中的电流由I变为I/3时，电功率变化了，当电阻中的电流变为2I时，该电阻的电功率为W．4．将分别标有“6V6W”、“9V3W”字样的灯L1和L2串联后接入电路中．设灯丝的电阻不变，则通过灯L1与L2的电流之比为，灯L1和L2的实际功率之比为．要保证两灯安全工作，电源电压不应超过V；若将两灯并联使用，保证两灯安全工作，则干路中的电流不超过A．5．（2022·潍坊）右图是理发用的电吹风机电路，其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热．工作时，旋转选择开关，使其同时与触点、接触时．电吹风机送出来的是自然风：旋转选样开关，使其同时与触点、接触时，电吹风机送出来的是热风．要想改造电吹风机，使吹出的热风温度更高一些，应该在原电热丝上再联一根电阻丝． 第5题图6．一只标有“PZ220—40”的白炽灯泡，其额定电压为V，额定功率为W，正常工作5h消耗电能kW·h7．小明家的白炽灯用了几个月后亮度变暗，原因之一是钨丝在高温下先成钨蒸气，然后凝华在玻璃内壁上，影响了玻璃的透光性；原因之二是灯丝变细，电阻变，功率变小．8．一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于（）A．1000WB．200WC．10WD．1W9．小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了，他爸爸将断了的灯丝搭在一起后继续使用，发现灯泡比往常更亮，原因是灯丝的（）A．电阻变小，电流变大B．电阻变小，电流变小C．电阻变大，电流变大D．电阻变大，电流变小10.小明做作业时，发现电灯忽明忽暗，原因可能是（）A．灯泡的实际电压发生了改变B．灯泡的额定功率发生了改变C．灯泡的额定电压发生了改变D．灯泡烧坏了11．（2022·济南）小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯四种电器，发现它们上面都标有“220V40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生的热量最多的是（）A．电视机B．电风扇C．白炽灯D．节能灯12．一个标有“12V6W”的灯泡接入某电路中，测得通过它的电流是0.4A，则它的实际功率A．等于6WB．小于6WC．大于6WD．无法确定13．将“220V25W”和“220V40W”的两个灯泡先并联起来接到220V的电路中，后串联起来接入同一电路中，则（）A．两种情况下灯泡都能正常发光B．两种情况下灯泡都不能正常发光C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大D．串联接入时两灯消耗的总功率比并联时大14．如图所示的电路，两只电压表的指针均指在刻度盘正中央，以下判断正确的是（）A．通过Rl的B．R1两端的电压与R2两端的电压相等C．Rl电阻值大于R2电阻值D．R1消耗的功率小于R2消耗的功率 第14题图第15题图15．如图所示是我们日常生活中的一种调光台灯，它的调节旋钮是一个与灯泡相串联的变阻器，当转动旋钮使灯泡逐渐变暗时，下列判断正确的是（）A．灯泡两端的电压逐渐变小B．灯泡两端电压不变，流过灯泡的电流逐渐变小C．灯泡的灯丝电阻逐渐变大D．灯泡的额定功率逐渐变小16．灯Ll标有“8V16W”的字样，灯L2标有“12V36W”的字样，两灯串联后接在电压为U的电路中，要保证两灯不损坏，电压U的最大值应是（）A．8VB．12VC．16VD．20V17．（2022·成都）小张同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的浴霸．该浴霸的部分数据如下表所示，简化电路图如图所示，图中L为照明灯，L1、L2是两盏红外线取暖灯．关于该浴霸，下列说法错误的是（）额定电压额定频率额定功率取暖照明220V50HzL1L2L275W275W50WA．该浴霸只用做照明时，应闭合S，断开S1、S2 第17题图B．当L、Ll和L2都同时正常工作时，浴霸的功率是600WC．当L、L1和L2都同时正常工作时，通过熔丝的电流是2.5D．当L、Ll和L2都同时正常工作时，20min内浴霸消耗的电能是×lO5J18．小梅想测出一个额定电压为的小灯泡的额定功率． 第18题图（1）实验用的电压表有3V和15V两个量程，应选用V量程．（2）请你用笔画线完成如图所示实物电路．（3）连好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数为零，则故障原因可能是（）A．开关接触不良B．小灯泡被短路C．电池电压不足D．电压表损坏（4）实验时，小梅改变滑动变阻器滑片位置，测出三组小灯泡电压、电流数据，算出功率的平均值作为小灯泡的额定功率，请你指出小梅做法的错误之处：19.(2022·石家庄)小明为测量灯泡正常发光时的电阻（阻值约为１０Ω）设计了如图甲所示的电路图．已知电源电压为6V，灯泡的额定电压为3．8V，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样 第19题图（1）图乙是小明根据电路图连接的实物图．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡；经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．（2）若电压表0～15V的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内．（3）根据你的设计重新连接电路进行实验．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是Ω20.（2022（1）记录第一组数据时，电阻箱R′的阻值为4Ω，此时电流表示数是多少?（2）小明在实验过程中，控制电阻箱R′两端的电压是多大?（3）记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4A（4）记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少? 第20题图拓展提升1．李明同学购买的“电热驱蚊器”的额定功率是5W，它正常工作100s消耗的电能是J；把电蚊香片放在通电的驱蚊器上，过一会儿整个房间都充满了香味．这是分子的结果．2．婷婷家电熨斗的铭牌如表所示．电熨斗熨烫衣服时．由于自重力所产生的对衣服的压强为Pa．电熨斗正常工作100s消耗的电能为J．电能转化为能．（g取10N／kg）额定电压220V额定功率1000W质量1.5kg底板面积150cm23．（2022·南京）一只标有“0.3A”的小电灯和滑动变阻器串联接在电压为6V的电源两端．调节滑动变阻器使小电灯两端电压为V时，灯正常发光，此时灯1min消牦的电能为J．再调节滑动变阻器使灯两端电压为．灯的亮度与正常发光相比（填“变亮”、“变暗”或“不变”）4．电能是通过输电线输送给用电器的．某直流电路．输电线的总电阻为Ω，提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V，电路中总电流为A．如果用临界温度以下的超导电缆（电阻为零）替代原来的输电线，可实现无损耗输电．在保持供给用电器的功率和电压不变的条件下，节约的电功率是kW．5．人们利用发电机把天然存在的各种形式的能转化为电能．为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方．但是用电的地方往往很远，因此需要输送线路把电能输送到远方．为了将甲地的电能输送到乙地，在甲、乙两地间架没厂两根等长的输电线，两根输电线的总长度为L，且单位长度输电线的电阻为r．已知位于甲地的两根输电线间的电压为U，输送电能的功率为P，则通过输电线的电流等于，该输电线路输送电能的效率为．6．如图所示，电源由两节新的于电池串联组成，电阻只＝20Ω，灯L标有“6V”字样，闭合开关S后，串联电路中的电流为A，R两端电压为V．灯L消耗的功率为W． 第6题图第7题图7．小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验．（1）当L1正常发光时，电流表A的示数为A．（2）如图甲所示，OA和OB分别为通过灯泡Ll和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线．现将两灯连入如图乙所示电路中，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为A，电压表的读数是V，电路消耗的总功率为W．8．通常情况下．下列家用电器中，额定功率从小到大排列小确的是（）A．电子石英钟、日光灯、电热水器、电冰箱B．日光灯、电子石英钟、电热水器、电冰箱C．日光灯、电子石英钟、电冰箱、电热水器D．电子石英钟、口光灯、电冰箱、电热水器9．如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗电功率的变化量是A．B．C．D．10.在如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响．电源电压保持不变．当a、b间接入“6V4W”的灯泡时，再闭合开关，下列说法错误的是（）A．灯L将变亮B．灯L将变暗C．换接的灯可能烧坏D．电路的总功率要变小 第10题图第11题图11．小明想通过如图所示的电路图进行下列实验，你认为不可行的是（）A．验证欧姆定律B．验证焦耳定律C．测定电阻R1消耗的功率D．验证电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和12．一只“10V5W”的甲灯和一只“6V1．8W”的乙灯串联接入电路，两灯均能发光，则关于两灯实际亮度的说法正确的是（不计温度对电阻的影响）（）A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．两灯亮度相同D．题目中缺少电源电压，所以以上三种情况均有可能13．（2022·扬州）田甜同学在家发现客厅白炽灯的发光比房间白炽灯的发光亮，对这种现象判断正确的是（）A．客厅白炽灯灯丝的电流大B．客厅白炽灯灯丝的电阻大C．客厅白炽灯两端的电压大D．以—卜判断都有可能14．如图所示，电源电压保持不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.5AA．电压表示数仍为9VB．Rl的阻值为18．C．R2的阻值为45ΩD．R2消耗的功率为6．75W15．小华准备参加玩具赛车比赛，他运用如图所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机．设电池的电压恒定不变，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，闭合开关后读出电流表的读数为2A；然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为0.6A，则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为A．91％B．70％C．30％D．9％ 第14题图第15题图16．某同学用如图所示的电路测量滑动变阻器的功率，R1＝20Ω,，滑片P向左移动时，测得数据如下表所示．（1）从实验数据看出，实验中电压表的示数，电流表的示数（填“变大”或“变小”），滑动变阻器的功率大小的变化情况是．（2）电源电压为V．（3）当电流表示数为0.5A时，滑动变阻器接入电路中的电阻值为Ω实验次数12345电压表示数U/V86542电流表示数I/A变阻器功率P/W 第15题图17．（2022·扬州）在“测量小灯泡的功率”实验中，所用灯泡的额定电压为3．8V．（1）下图是小岗同学没有连接完的实物电路图，请你用笔画线代替导线帮他将电路连接完整． 第17题图（2）闭合开关，小岗发现灯泡发光很亮，其操作存在的问题是．（3）纠正上述操作后，小岗测出三组数据，记录在下表中，第二次功率数据忘记处理了．请你帮他把数值填人表中的空格内．次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡的亮度1偏暗2正常3偏亮（4）该实验测出三组数据的目的是．（5）小岗根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡在不同电压下的电阻值不同，这是因为灯泡的电阻值与的变化有关．18．程跃要做“测定小灯泡功率”的实验，请你跟随程跃边实验边思考，逐一回答下面的几个问题．（1）请在图甲方框内画出该实验电路图． 第18题图（2）程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题．程跃想，我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处：①；②．（3）程跃选用的小灯泡的额定电压是，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图乙所示，此小灯泡的额定功率是W．（4）做完实验后，程跃将测小灯泡实际功率的实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处．请你写出一个不同之处：