2022學(xué)年九年級(jí)物理?yè)尫置丶弘姽﹄姽β剩ê馕觯?/h1>
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1、搶分點(diǎn)1.電功與電能表 (1)電功:電流所做的功。電流做功的過(guò)程,實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過(guò)程。電功的單位:J。 (2)電能表:測(cè)量電功多少的儀表。單位:kW.h。1kW.h=3.6×106J。 A.電能表的讀數(shù)方法:末尾一位數(shù)是小數(shù),其余是整數(shù)。一段時(shí)間內(nèi)電流所做的功,等于這段時(shí)間內(nèi)示數(shù)之差。 B.表示的“3000R/kW.h”的意思是:電能表轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn),電路消耗的電能為1kW.h。 (3)計(jì)算電功的常用公式: A.W=UIt(U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A;t-時(shí)間,單位:s;W-電功,單位:J) B.W=Pt(P-電功率,單位:W;t-時(shí)間,單位
2、:s;W-電功,單位:J) 例題精選 (2020瀘州19)小聰家的電能表如圖所示,由此可知,小聰家允許接入電路的最大功率為_(kāi)_____kW;小聰家有一個(gè)規(guī)格為“220V 1000W”的用電器,可能是______(選填“臺(tái)燈”“電飯鍋”或“電視機(jī)”)。當(dāng)電路中只有這一用電器正常工作10min,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了______轉(zhuǎn)。 【答案】11電飯鍋500 【解析】由電能表的銘牌可知小聰家允許接入電路的最大功率P最大=UI=220V×50A=11000W=11kW。 1000W應(yīng)該屬于大功率電器,所以該電器可能是電飯鍋。電飯鍋正常工作10min,消耗的電能: W=Pt=1
3、kW×16h= 16kW.h。假設(shè)電能表表盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)了n圈,則:W= 13000kW.h×n=16kW.h,解得n=500。 【提分秘訣】根據(jù)電表上的參數(shù)計(jì)算,常見(jiàn)2種題型:一是電表所能承受的最大電功率,一般用表示的電壓值乘以電流值,即P最大=UI。二是計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)電流所做的功,一般的計(jì)算方法是:圈數(shù)除以表示的多少圈一千瓦時(shí),即W= nNkW.h(n-轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù);N-1kW.h電表轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù))。 搶分秘練 1.(2020巴中25)如圖所示是用來(lái)測(cè)量電能的儀表,此時(shí)的讀數(shù)是_____kW·h。當(dāng)電路中只有一個(gè)電飯煲接入時(shí),正常工作6min,發(fā)現(xiàn)此電能表的表盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)
4、了250 轉(zhuǎn),則這個(gè)電飯煲的額定功率是___ W。 【答案】231.61000 【解析】由圖可知:此時(shí)的讀數(shù)是231.6kW·h。電飯煲消耗的電能為W=2502500kW·h=0.1kW·h,這個(gè)電飯煲的額定功率是P= Wt = 0.1kW·h6h60 =1Kw=1000W。 2.(2020廣元18)如圖所示,電源電壓恒定為10V,R1=10Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過(guò)程中,電壓表的示數(shù)從2 V變成5 V,則R2的阻值為_(kāi)_____Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_(kāi)_____Ω,當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時(shí),該電路1min消耗的電功為
5、______J。 - 【答案】1030120 【解析】當(dāng)滑片在最左端時(shí),電路電流I1= U1R1 = 5V10Ω = 0.5A,電阻R2兩端的電壓U2=U?U1=10V?5V=5V,則電阻R2= U2I2 = 5V0.5A =10Ω。當(dāng)滑片在最右端時(shí),電路電:I= U1'R1 = 2V10Ω = 0.2A,電阻R2兩端的電壓: U2′=IR2=0.2A×10Ω=2V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為:U3=U-U2′-U1′==10V-2V-2V=6V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R3= U3I = 6V0.2A = 30Ω。當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時(shí),該電路1min消耗的電功:W=UIt=
6、 10V×0.2A×60s=120J。 3.張鳳家的電表示數(shù)如圖,如每度電0.55元,7月份應(yīng)交電費(fèi)。 【答案】68.75元 【解析】七月用電量:W=2670.5kW.h-2545.5 kW.h=125 kW.h;應(yīng)交電費(fèi):125 kW.h×0.55元/ kW.h=68.75元。 4.一只電能表上標(biāo)有3000r/kWh的字樣,某同學(xué)觀(guān)察到電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)15轉(zhuǎn)時(shí),消耗的電能是Kw.h,合焦耳。 【答案】0.005(5×10-3) 1.8×104 【解析】W= nN kW.h = 153000 kW.h = 0.005 kW.
7、h = 1.8×104J。 5.張鳳家的電表10月31日的示數(shù)如圖:他家10月交電費(fèi)55元(每度電0.55元),它的電表9月30日的示數(shù)是。 【答案】4253.6 【解析】55元電費(fèi)可以購(gòu)買(mǎi)的電能:W= 55元0.55元/度 =100度=100 kW.h?,F(xiàn)在表盤(pán)示數(shù)是10月31日的,所以9月30日的示數(shù),應(yīng)該是:4353.6-100=4253.6。 6.在照明電路中,流過(guò)某盞燈的電流為0.5A,則它在1min內(nèi)消耗的電能是J。 【答案】6600 【解析】W=UIt=220V×0.5A×60s=6600J。 7.一個(gè)電器在30S內(nèi)消耗了1500J
8、的電能,它兩端的電壓為25V,則通過(guò)它的電流為A。 【答案】2 【解析】I= WUt = 1500J25V×30s = 2A 搶分點(diǎn)2.電功率 (1)電功率:用電器消耗的電能W與時(shí)間的比值。國(guó)際單位:W。1kW=1000W。 (2)電功率的計(jì)算公式: A.P=UI(U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A) B.P= Wt(W-電功,單位:J;t-時(shí)間,單位:s) C.P=I2R(I-電流,單位:A;R-電阻,單位:Ω。僅使用于純電阻電路) D.P= U2R (U-電壓,單位:V;R-電阻,單位:Ω。僅使用于純電阻電路) 例題精選 家用電能表(電度表)的盤(pán)面上標(biāo)有
9、“3000轉(zhuǎn)/千瓦時(shí)”字樣,接入 一個(gè)“220V300W”的用電器正常工作時(shí),1分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)( ) A. 0轉(zhuǎn) B.5轉(zhuǎn) C.15轉(zhuǎn) D.30轉(zhuǎn) 【答案】C 【解析】“220V300W”的用電器正常工作時(shí),1分鐘內(nèi)消耗的電能:W=Pt=300W×60s=18000J= 0.005kW.h。 設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為n,則W= 13000kW.h×n=0.005kW.h,解得n=15。選C
10、。 【提分秘訣】根據(jù)電功求圈數(shù),是根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)求電功的相反計(jì)算。建立方程,求解即可。 搶分秘練 1.(2020巴中18)如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V,電壓表的量程為0-3V。電流表的量程為0-0.6A?;瑒?dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,燈泡標(biāo)有“5V 2.5W”字樣(不考慮燈絲電阻的變化)。在保證電路安全的情況下,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。? A. 電路中電流最小時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率為0.8W B. 電壓表的變化范圍為2V-3V C. 電流表的最大值為0.5A D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中,燈泡的實(shí)際功率逐漸變小 【答案】C 【解析】由電路圖可知:燈泡與滑
11、動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。 A.燈泡的電阻為RL= UL2PL = (5V)22.5W = 10?,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí),電路電流最小,此時(shí)電路中的電流為I= URL+R滑 = 6V10?+20? = 0.2A,則滑動(dòng)變阻器的功率為P滑=I2R滑=(0.2A)2×20?=0.8W。A正確。 BC.當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中電流最大為I′= U'maxRL = 3V10? = 0.3A<0.6A,符合題意,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí),根據(jù)分壓原理燈泡分得的電壓最小為U′min=IRL=0.2A×10?=2V,即電壓表的變化
12、范圍為2V-3V,B正確, C錯(cuò)。 D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中,接入電路電阻變大,根據(jù)分壓原理,燈泡兩端電壓減小,同時(shí)根據(jù)歐姆定律電路中電流減小,燈泡的實(shí)際功率減小,D正確。選C。 2.(2020北京11)如圖所示電路中,將開(kāi)關(guān)S閉合,完全相同的燈L1和燈L2均發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是( ?。? A. 燈L1比燈L2亮 B. 通過(guò)A點(diǎn)的電流大于通過(guò)B點(diǎn)的電流 C. 燈L1的實(shí)際電功率比燈L2的實(shí)際電功率小 D. 電路中AB兩點(diǎn)間的電壓等于BC兩點(diǎn)間的電壓 【答案】D 【解析】ABC.由圖可知:兩個(gè)燈泡串聯(lián),兩個(gè)燈泡完全相同,兩個(gè)燈泡的電阻相同,串聯(lián)電路中各處的電流相
13、等,所以通過(guò)A點(diǎn)的電流等于通過(guò)B點(diǎn)的電流,由P=I2R可知兩個(gè)燈泡的實(shí)際功率相同,兩個(gè)燈泡亮度相同,ABC錯(cuò)誤。 D.由U=IR可知:兩個(gè)燈泡兩端的電壓相等,所以AB兩點(diǎn)間的電壓等于BC兩點(diǎn)間的電壓,D正確。選D。 3.(2020廣元12)如圖所示電路中,電源電壓U=6V不變,R1為滑動(dòng)變阻器,R2為定值電阻,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)滑片P在變阻器的a、b兩端之間滑動(dòng)的過(guò)程中,電流表的示數(shù)在1.2A~0.4A之間變化,則下列結(jié)論正確的是( ?。? A. R2=10Ω B. R1的最大電阻為5Ω C. 電壓表的最大示數(shù)為4.8V D. 電阻R2的電功率變化范圍是0.8W至7.2W 【答案】D
14、 【解析】ABC.當(dāng)滑片位于a端時(shí),R1、R2串聯(lián),電路中的電流最小即I=0.4A,電壓表的示數(shù)最大U1=4V,由I= UR可知,R1的最大電阻;R1= U1I = 4V0.4A = 10Ω,則電源的電壓:①U=U1+IR2=4V+0.4A×R2,當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中的電流最大,即I′=1.2A,則電源的電壓:②U=I′R2=1.2A×R2, 因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔?,?lián)立①②可得:R2=5Ω,U=6V,ABC錯(cuò)。 D. 電阻R2消耗的最大電功率:Pmax= I′2R2 =(1.2A)2×5Ω=7.2W,電阻R2消耗的最小電功率:
15、Pmax= I2R2 =(0.4A)2×5Ω=0.8W,電阻R2的電功率變化范圍是0.8~7.2W,D正確。選D。 4. (2020黃岡7)在大型賽事的短跑比賽中,賽道起點(diǎn)均安裝有電子起跑器?電子起跑器可以記錄運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)刻,以判斷運(yùn)動(dòng)員是否提前起跑?圖甲是簡(jiǎn)化的電子起跑器的傳感電路圖,電源電壓恒定,圓圈處為電表,R0為定值電阻,壓敏電阻Rx安裝在踏板上,其電阻與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示?下列分析正確的是 A. 電阻R0與Rx并聯(lián) B. 圓圈處的電表為電壓表 C. 運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí),用力踩踏板,R0兩端電壓變小 D. 運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有踩踏板時(shí),電路消耗的總功率最小 【答案】D
16、 【解析】A.由圖甲知:電阻R0與Rx串聯(lián),A錯(cuò)。 B.由圖甲知:電表與R0 、Rx串聯(lián),故圓圈處的電表應(yīng)為電流表,B錯(cuò)。 C.由圖乙知:運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí),用力踩踏板,壓敏電阻阻值變小,電路中的總電阻變小,因電源電壓恒定,電路電流變大,R0兩端的電壓變大,C錯(cuò)。 D.由圖乙知:運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有踩踏板時(shí),壓敏電阻阻值最大,電路中的總電阻最大,則電路中的電流最小,電路消耗的總功率最小,D正確。選D。 5. 6C電量通過(guò)20Ω電阻時(shí),電流做了12J的電功,則電阻兩端的電壓是_______V,導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度是_______A,此導(dǎo)體的電功率是_______W,通電時(shí)間為_(kāi)______s。 【答案】2
17、 0.1 0.2 60 【解析】由W=UIt=UQ得:U= WQ = 12J6C = 2V;I= UR = 2V20Ω = 0.1A;P=UI=2A×0.1A=0.2W;t= WUI = 12J2V×0.1A =60s。 6.某電能表上標(biāo)有“3000r/KW.h”字樣。小明某次測(cè)出他家在5min內(nèi)電表轉(zhuǎn)過(guò)30轉(zhuǎn),則在這段時(shí)間內(nèi)他家消耗的電功是J;所用用電器的電功率是W。 【答案】3.6×104 120 【解析】W= nN kW.h= W= 303000 kW.h =0.01 kW.h=3.6×104J
18、。P= Wt = 3.6×104J5×60s = 120W。 7.(2020蘇州21)如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤(pán)。 (1)該電能表示數(shù)為kW?h. (2)小明利用該電能表和秒表檢測(cè)一只標(biāo)識(shí)為“220V 10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器,將該節(jié)能燈接入220V的測(cè)量電路,設(shè)計(jì)了以下三種測(cè)量方案: 方案一:測(cè)量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時(shí)間t; 方案二:測(cè)量出1min時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n; 方案三:測(cè)量出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1圈所用時(shí)間t。 ①若使用方案二,小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為:P=(單位:W)。(用數(shù)字和n表示)
19、 ②比較三種方案,最可行的是方案。 【答案】(1)1469.5 (2)①30n 方案三 【解析】(1)電能表單位是kw?h,最后一位是小數(shù)位,由圖知電能表的示數(shù)是1469.5kW?h。 (2)①方案二:2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn),則節(jié)能燈1min消耗的電能:W=n2000kW?h,節(jié)能燈的實(shí)際電功率:P=Wt =n2000kW?h160h=0.03nkW=30nW; ②節(jié)能燈的功率:P=10W=0.01kW,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為:W=12000kW?h,節(jié)能燈需要工作的時(shí)間:t=WP=12000kW?h0.01kW=0.
20、05h=180s;由以上分析可知: 方案一:因節(jié)能燈功率較小,測(cè)量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時(shí)間t較長(zhǎng),不易操作; 方案二:因節(jié)能燈功率較小,小燈泡工作1min“電能表轉(zhuǎn)動(dòng)不到一圈,無(wú)法測(cè)量; 方案三:電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)1圈消耗的電能可供節(jié)能燈工作180s,比較容易測(cè)量。 比較可知,方案三容易操作,實(shí)驗(yàn)誤差較小,最可行。 8.(2020巴中26) 電阻R1:R2=1∶4,將它們并聯(lián)在電路中,通過(guò)電阻R1、R2的電流之比I1∶I2=;將它們串聯(lián)在電路中,兩個(gè)電阻的電壓之比U1∶U2=。若只將 R1接在電壓恒定的電路中,R1的功率為25W,將R1與R3串聯(lián)在此電路中,R1的功率變?yōu)?/p>
21、9W,則電阻R1∶R3=。 【答案】4:1 4:1 3:2 【解析】根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻的關(guān)系可知:在并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比。電阻R1:R2=1∶4,所以通過(guò)電阻R1、R2的電流之比I1∶I2=4:1。 根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻的關(guān)系:在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比。電阻R1:R2=1∶4,兩個(gè)電阻的電壓之比U1∶U2= R1:R2=1∶4。 由公式P= U2R可得:定值電阻R1兩端前后兩次電壓之比等于功率之比的算數(shù)平根,UR1:UR1′=25W9W =5:3。上式中UR1為電路單獨(dú)接R1時(shí),R1兩端電壓,即電源電壓;UR1′為R1、R3串聯(lián)時(shí),R1兩端的電壓;設(shè)電源電壓為U總,則R1和R2串聯(lián)時(shí),R1兩端電壓為UR1′=3/5U總,R3兩端電壓為UR3=2/5U總。由串聯(lián)電路的分壓原理,可得R1和R3的電阻之比R1:R3=UR1:UR3= 3/5U總2/5U總 = 3:2。
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