資源簡介

浙教版科學九上專題復習導學案——電功率在生活中的應用
【知識點】
1.有2個電阻5歐和10歐，串聯(lián)后總電阻為 ；并聯(lián)后總電阻為 。從中你可以發(fā)現(xiàn)：串聯(lián)電路的總電阻比其他電阻要 ；并聯(lián)電路的總電阻比其他電阻要 ；
2.如圖，是一種電加熱器的內(nèi)部線路圖，這種電加熱器按功率從大到小有幾個檔位？其開關的連接情況分別是怎樣的？
3．家用電器：
（1）電熱飲水機、電飯煲等加熱和保溫時的特點,加熱時消耗的電能 ，則電功率 。保溫時反之。
（2）電吹風注意冷風和熱風的特點。
【例題】
1.右圖所示是額定電壓為220V的理發(fā)用電吹風的典型電路，其中電熱絲通電后可以發(fā)熱，電動機通電后可以送風，且電動機的額定功率為120W。
(1)要送冷風，選擇開關應放在______位置；要送熱風，選擇開關應放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若電吹風在額定電壓下工作，送冷風時，通電8min電流所做的功是多少?
(3)若電吹風在額定電壓下工作，送熱風時電路消耗的總功率為560W，則電熱絲R的阻值應為多大？
2.小明同學家里的電熱飲水機有加熱和保溫兩種功能，可由機內(nèi)溫控開關S0進行
自動控制。小明從說明書上收集到如下表中的部分數(shù)據(jù)和圖所示的電路原理圖。
額定電壓
220V
頻率
50Hz
額定加熱功率
920W
請解答如下問題：（計算結(jié)果若不能整除，保留
一位小數(shù)）
（1）當開關S閉合、S0斷開時，處于保溫狀態(tài)。
理由是 .
(2)這個電熱飲水機正常工作時，在加熱狀態(tài)下的總電流大約是多大？
（3）若電阻R2的阻值為1210Ω，則電阻R1的阻值為多少？
3．學習了電學知識后，小亮研究家中具有保溫功能的電飯鍋，畫如電飯鍋的電路原理圖如圖所示，電飯鍋的銘牌上部分內(nèi)容如下表。
(1)R1、R2中哪個是加熱電阻?要使電飯鍋加熱，開關S
閉合還是斷開?
(2)電飯鍋正常加熱時，電路的電流是多大?
(3)電路中電阻R1、R2的阻值各是多大?

【練習】
1.電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機內(nèi)溫控開關S0自動控制〕，從說明書上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的電路原理圖當溫控開關況斷開時，飲水機處于 工作狀態(tài)；電熱飲水機在加熱狀態(tài)下的工作電流為 A。
2.家用電熨斗的電路如圖甲所示，額定電壓為220V、最大功率為880W，發(fā)熱部分由調(diào)溫電阻R和定值電阻R0組成，調(diào)溫電阻R是可變電阻，其最大阻值為55Ω。電阻值均不受溫度影響。（1）定值電阻R0的阻值是多大？（2）該電熨斗工作時的最小功率多大？此時通過電路的電流是多大？

3.圖甲是家用電吹風的工作原理圖電吹風工作時可以吹出熱風也可以吹出涼風。
（l）要讓電吹風工作時吹出熱風，它的開關應置于題21 圖甲中 （選填“1 ”、‘2 ”或“3 "）位置，此時電風扇與電熱絲的連接方式是 。
（2）某次用該電吹風將頭發(fā)吹干的過程中，電吹風的功率隨時間的變化關系如題21 圖乙所示，則在該次吹干頭發(fā)過程中電吹風消耗的
總電能是 J
（3）電熱絲在工作時的電阻值是 Ω（保留一位小數(shù)）
（4）使用幾年后，發(fā)現(xiàn)電熱絲變細，則其電阻變 ，它的實際功率將變 。
4．如圖是“探究電流通過導體產(chǎn)生熱量與導體電阻關系”的
實驗裝置，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和
相同初溫的煤油中，每一燒瓶里各插一支溫度計，則閉合開
關，經(jīng)過一段時間，兩電阻絲產(chǎn)生熱量的多少是通過
反映出來的；采用這種連接方式的目的是

5．小明要用如圖所示的實驗器材探究電壓一定時，電流熱效應與電阻的關系。其中瓶內(nèi)電阻絲的長度、粗細都相同。
(1)請你用筆畫線代替導線，幫他把電路連接完整。
(2)電流產(chǎn)生熱量的多少不易直接測量。因此，在這個
實驗中是通過 顯示電流產(chǎn)生熱
量的多少的。像這種用能直接觀測的量來顯示不
易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。這種方法在
物理學的研究中經(jīng)常用到，請你列舉一例：
(3)在這個實驗中，除了控制電壓一定外，還要控制的量有
(4)在這個實驗中，若兩個電阻絲的通電時間相同，則 瓶內(nèi)溫度計的示數(shù)升高得多。
6．與小功率用電器相比，大功率用電器在使用時插頭發(fā)熱比較厲害，而連接的導線卻不怎么熱。這一現(xiàn)象激發(fā)小明同學要探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關”的問題。現(xiàn)有如圖所示的器材：裝有相等質(zhì)量煤油的A、B、C三個相同的燒瓶、三支溫度計、兩根電阻相同的錳銅合金線、一根鎳鉻合金絲、一個電源、一個開關、導線若干。
(1)在探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電阻有關”時：
①將B、C兩燒瓶的錳銅合金絲和鎳鉻合金絲串
聯(lián)接入電路，其目的是

②隨著時間的增加，兩瓶中煤油溫度都逐漸上升，
說明通電導體產(chǎn)生的熱量與 有關。
③已知鎳鉻合金絲比錳銅合金絲的電阻大，通電一段時間后，燒瓶 中的煤油溫度上升快。由此，小明得出結(jié)論：通電時間一定，電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量越多。
④另一個同學指出小明的結(jié)論不嚴密，請你將小明的結(jié)論補充完整：

(2)在探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電流的關系”時：
①小明猜想：時間與電阻一定時，通過導體的電流越大，該導體產(chǎn)生的熱量就越 。
②在原來電路基礎上，請將A燒瓶中錳銅合金絲接入上圖的電路中，使該電路能用來探究“通電導體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關系”這一問題。
7．小明為了探究電流的熱效應，找來了如下器材：l2V的電源，開關，一段電爐絲，粗細、長短與電爐絲相同的銅導線，蠟和導線若干。他設計了一個簡單的實驗：把電爐絲和銅電線串聯(lián)起來接到電源上，在電爐絲和銅導線上分別滴上幾滴熔化的蠟。等蠟凝固后，合上開關，過一會兒，發(fā)現(xiàn)電爐絲上的蠟熔化了，而銅導線上蠟沒有熔化。
(1)他的這個簡單實驗能不能用來探究電流的熱效應?
(2)他把電爐絲和銅導線串聯(lián)在電路中的目的是什么?
(3)電爐絲上的蠟能熔化，而銅導線上的蠟沒熔化，由此你能得出什么結(jié)論?
8. 某種電熱水器，其電路圖如下，R1為發(fā)熱板，R2為保溫電阻，S1是溫控開關．當電熱水器處于加熱狀態(tài)時，水被加熱，達到設定溫度時，S1自動斷開，熱水器處于保溫狀態(tài)．已知電阻R1=50Ω，R2=450Ω．求：
（1）熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為2kg的水，當水的溫度從20℃升高到40℃時，這些水吸收的熱量是多少？
（2）當電熱水器處于加熱狀態(tài)時，電路中的電流是多大？
（3）當熱水器處于保溫狀態(tài)時，R1電功率為多少？
9.如圖所示是家用飲水機的工作原理電路，其中S是溫度控制開關，當水溫升高到一定溫度時，飲水機
從加熱狀態(tài)自動切換到保溫狀態(tài)，已知電阻R0=55Ω，R=2365Ω.
（1）當開關S處于“2”擋時，通過電阻R和R0的電流強度各為多大？
（2）當開關S分別處于“1”擋和“2”擋時，飲水機的總功率各是多少？
（3）請判斷當開關S處于“1”擋時，飲水機處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？簡述理由。

10．如下表所示，是某家庭電熱飲水機說明書的—些數(shù)據(jù)，用時將1L的水在一個標準大氣壓下從20℃加熱到沸騰。求在這一過程中：
熱水箱容量
1L
加熱時功率
500W
額定電壓
220V
保溫時功率
50W
(1)電熱飲水機工作時的最大電流；(2)在加熱13min過程中，電熱飲水機消耗的電能；
型號
XB-6991
額定電壓
220V
發(fā)熱管功率
600W
頻率
50Hz
加熱方式
底盤加熱
11.中國有著悠久的茶文化歷史，不同的茶葉沖泡方式不同，圖甲所示為一煮茶器，圖乙是它工作電路的簡化圖．接通電源后，當水溫達到沸點時溫控開關自動斷開．沸騰后，當水溫降低到80℃時溫控開關再次閉合，直到水溫升到85℃時電路再次斷開．它的銘牌如下表所示：
（1）水沸騰后，煮茶器能將水溫保持在80℃到85℃之間，原因是 （ ）
A．發(fā)熱管的功率變小???????B．發(fā)熱管間歇性工作???????
C．溫控開關閉合時，電路中的電流減小了（2）若指示燈開始工作時的電壓為55V，與它串聯(lián)的電阻是560kΩ，通過指示燈的電流是多少mA？（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）煮茶器正常工作時，發(fā)熱管的阻值是多少？若把質(zhì)量為0.8kg的水從21℃加熱到96℃所用時間8min，加熱效率是多大？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
參考答案
【例題】
1.（1）B A
(2)電流做的功
W=P1t
=120W×8×60S
=57600J
（3）電熱絲發(fā)熱功率為 P2=560W-120W
=440W
電熱絲的電阻R由得

2.：⑴電熱飲水機只有R2工作，(2)由　P＝UI　可得
正常加熱狀態(tài)下的電流：I= P／U = 920W/220V ≈ 4.2A　
3)當開關S閉合、S0斷開時，處于保溫狀態(tài)。
由　P＝UI　I＝U／R　可得
電阻R2消耗的功率：P2＝U2／R2＝（220V）2／1210Ω＝40W
當開關S、S0閉合時，電熱飲水機處于加熱狀態(tài)。此時R1消耗的電功率為：
P1 ＝P總－ P2＝920 W－ 40W＝880 W
則有：R1＝U2／P1＝（220V）2／880 W＝55Ω
3．
（1）由可知，電壓一定時，電阻越小，電功率越大，有電路圖可知，開關S閉合時，電路中電阻最小，為R1，R1是加熱電阻，S需閉合；（2）由電飯鍋的銘牌內(nèi)容可知，加熱時功率為1100W，額定電壓為220V，(3)?當開關S斷開時，電路處于保溫狀態(tài)，電路消耗功率為44W，電路總電阻為R2=R總-R1=1100Ω-44Ω
=1056Ω,

【練習】
1.保溫，2
2.（1）當調(diào)溫電阻R=0時電熨斗的電功率最大，由和P=UI得,
則………………………3分
（2）當調(diào)溫電阻R=110時電熨斗的電功率最小，由和P=UI得,
電熨斗的最小電功率是…………………3分
此時電熨斗的電流是（或）…2分
3.
4．溫度計的示數(shù)變化 控制電流相同
5．(1)如圈所示
(2)溫度計示數(shù)升高的多少研究聲音是由振動產(chǎn)生的時，用乒乓球的振動顯示音叉的振動。或研究分子運動時，用固、液、氣體的擴散推測分子的熱運動；探究平面鏡成像時，用相同的蠟燭找像的位置等
(3)兩瓶內(nèi)煤油的質(zhì)量通電時間等
(4)甲
6．(1)①使通過錳銅絲和鎳鉻合金絲的電流相同
②通電時間
③C
④通過導體的電流和通電時間一定時．電阻越大，導體產(chǎn)生的熱量就越多
(2)①多②做法為：保持B、C兩燒瓶的金屬絲串聯(lián)，將A燒瓶的錳銅絲與它們組成并聯(lián)<注意：應由開關控制并聯(lián)電路)
7．(1)能
(2)使它們通過的電流相等
(3)電爐絲的電阻比銅導線的電阻大，電能轉(zhuǎn)化成熱能時的功率跟導體的電阻成正比
8. （1）水所吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（40℃﹣20℃）=1.68×105J；
（2）由電路圖可知，當開關S與S1都閉合時，處于加熱狀態(tài)，
此時只有電阻R1接入電路，電路電流I===4.4A；
（3）由電路圖可知，當開關S閉合、S1斷開時，熱水器處于保溫狀態(tài)，
此時電路電流I′===0.44A，
R1的電功率P1=I′2R1=（0.44A）2×50Ω=9.68W；
答：（1）當水的溫度從20℃升高到40℃時，這些水吸收的熱量是1.68×105J．
（2）當電熱水器處于加熱狀態(tài)時，電路中的電流是4.4A．
（3）當熱水器處于保溫狀態(tài)時，R1電功率為9.68W．
9.（1）當開關S處于“2”擋時，R短路，IR=0
I RS=U/RS=220V/55Ω=4A
（2）當開關S處于“1”擋時，飲水機的總功率
P1=U2/RS+R=（220V）2/2365Ω+55Ω=20W
當開關S處于“2”擋時，飲水機的總功率
P2=U2/RS=（220V）2/55Ω=880W
（3）當開關S處于“1”擋時，飲水機處于保溫狀態(tài)
當開關S處于“1”擋時，飲水機的總功率遠遠小于開關S處于“2”擋時的總功率
10． (1)加熱時電流最大，……………………2分
(2)t=13min=780s W=Pt=500W x780s=3.9×105J…………………………3分
11. 解：（1）根據(jù)題意可知，水沸騰后，當水溫降低到80℃時溫控開關再次閉合，直到水溫升到85℃時電路再次斷開，說明發(fā)熱管間歇性工作；故選B；（2）因為串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以電阻R兩端電壓：UR=U-UL=220V-55V=165V，則通過指示燈的電流：
（3）
水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×0.8kg×（96℃-21℃）=2.52×105J；電流做的功：W=Pt=600W×8×60s=2.88×105J；加熱效率：
．答：（1）B；（2）通過指示燈的電流是0.29mA；（3）加熱效率是87.5%．

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