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浙教版九上科學(xué)第三章第6節(jié)電能導(dǎo)學(xué)案
班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 組別
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、各種產(chǎn)業(yè)和日常生活都有電能通過各種用電 ( http: / / www.21cnjy.com )器在工作，如：電燈泡：電 能 轉(zhuǎn)化為 ；電動(dòng)機(jī)： 轉(zhuǎn)化為 ；電熱器： 轉(zhuǎn)化為 ；電流做功的實(shí)質(zhì)是 轉(zhuǎn)化為其它形式的能。
電能可以從各種其他能量轉(zhuǎn)化而來，如：發(fā)電機(jī) ( http: / / www.21cnjy.com )把 轉(zhuǎn)化為 ；干電池把 轉(zhuǎn)化為 ；太陽能電把 轉(zhuǎn)化為 。
二、電能的測量
1. 家庭中用 測量電能
2.電能的單位是 ，俗稱為 ，它們的關(guān)系是：1 kw.h = J
3．電能表上幾個(gè)參數(shù)的意義：
“220V”是電能表的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 。“10（20）A”是指： ， 。
“600r/kw.h”是指： 。
4.電能表的讀數(shù)： 就是這段時(shí)間用電的度數(shù)。
三、電流所做的功，跟 、 和 都有關(guān)系，表達(dá)式為W= =
= 或W= ，其單位有 、 ，
四、電功率
1．電功率表示 的快慢。用字母 表示，它的單位是 ，簡稱 ，符號(hào)是 。
2．電功率的大小等于 ，計(jì)算公式是 .
公式變形： 。
3.電燈泡上標(biāo)著“220V 25W”字 ( http: / / www.21cnjy.com )樣，220V是指 ， 25W是指 。
4.當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，實(shí)際 ( http: / / www.21cnjy.com )功率才等于額定功率，當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率 額定功率，當(dāng)實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率 額定功率。
5.串、并聯(lián)電路的電功率
串聯(lián)電路：①在串聯(lián)電路中，總功率等于各用電器實(shí)際功率之和，即P總＝ 。
②在串聯(lián)電路中電功率分配與電阻成 ，即＝。
并聯(lián)電路：①在并聯(lián)電路中，總功率等于各用電器實(shí)際功率之和，即P總＝ 。
②在并聯(lián)電路中總功率分配與電阻成 ，即＝。
【典型例題】
1．如圖所示電路中，電源電壓為3V且保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V 3.6W”，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R’＝20Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器的滑片由A端移動(dòng)到B端的過程中，電流表示數(shù)的變化范圍是 ，燈Ｌ的實(shí)際電功率變化范圍是 。(假定燈絲電阻不受溫度影響).
2. 如下圖所示電路中，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是（　　）
A．燈泡變暗，電壓表示數(shù)變大
B．燈泡變亮，電壓表示數(shù)不變
C．電路消耗的總功率變小，電壓表示數(shù)不變
D．電路消耗的總功率變大，電壓表示數(shù)變大
3.如圖甲所示，額定電壓為20V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入點(diǎn)路，電源電壓為24V．燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，求：
（1）通過燈泡的電流和燈泡所消耗的電功率
（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．
4.小莉在實(shí)踐活動(dòng)中設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光 ( http: / / www.21cnjy.com )燈電路，如圖所示。她選用的電源電壓恒為12V，小燈泡上標(biāo)有“6V 6W”、滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣。若不考慮燈泡溫度對(duì)電阻的影響，閉合開關(guān)s后，問：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)以及電路消耗的總功率是多少
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，會(huì)出現(xiàn)的情況是什么
【練習(xí)A組】
1．小明手中有一只白熾燈泡，上面標(biāo)有“220 ( http: / / www.21cnjy.com )V 100W”字樣，說明這只燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大小為 Ω，正常發(fā)光時(shí)實(shí)際功率為________W；當(dāng)通過它的電流大小為0.2A時(shí)，它消耗的實(shí)際電功率大小為 W。
2．近日福州閩江兩岸燈光夜 ( http: / / www.21cnjy.com )景改造工程完工，使江濱夜景更加美麗，又節(jié)能環(huán)保。其中尤溪洲大橋換上了約3000盞新型LED燈，燈的功率由原來的28W變成了13W，若這些夜景燈每天工作3h，則一個(gè)月（按30天計(jì)算）節(jié)省的電能__________kW·h，節(jié)省下的電能可使額定功率為1000W的電熱水壺正常工作_____h。
3．在“怎樣使兩個(gè)燈泡都 ( http: / / www.21cnjy.com )亮起來”的活動(dòng)中，小明采用如圖11所示的方法連接，結(jié)果兩個(gè)燈泡都亮了。這時(shí)，兩燈的連接方式是____。若電源電壓為3V，燈泡的規(guī)格均為“2.2V 0.22A”，則每個(gè)燈泡的電阻是_ ___Ω，每個(gè)燈泡的實(shí)際功率是__ __W。
4．小明家電能表上個(gè)月底表盤數(shù)字是，這個(gè)月底表盤數(shù)字如圖所示，可知他家本月用電 度，他只讓某電水壺工作，發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)該電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了600轉(zhuǎn)，則該電水壺的實(shí)際功率為 W.
5.小滿了解到從2012年10月1日起 ( http: / / www.21cnjy.com )禁止進(jìn)口和銷售100W及以上普通照明白熾燈，推廣使用節(jié)能燈，于是馬上買來“220V 20W”的節(jié)能燈（圖18乙），與“220V 100W”的白熾燈（圖18甲）做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩燈發(fā)光效果相當(dāng)。
（1）試計(jì)算換用這只節(jié)能燈和使用原來的白熾燈相比，一年工作2000h節(jié)約的電能。
（2）若實(shí)際電壓為200V，求該節(jié)能燈的實(shí)際功率。（結(jié)果保留整數(shù)）
6．將“6V 3W”和“6V 6W”的兩只燈泡L1和L2串聯(lián)后接在電源兩端，不考慮溫度對(duì) 燈絲電阻的影響，則（ ）
A．電源電壓為12V時(shí)，兩只燈泡均能正常發(fā)光
B．兩個(gè)燈泡發(fā)光時(shí)，燈泡L2比燈泡L1亮一些
C．燈泡發(fā)光時(shí)，電路中允許通過的最大電流為1A
D．燈泡L1正常發(fā)光時(shí)，燈泡L2的實(shí)際功率是1.5W
7．重力燈是英國的里弗斯設(shè)計(jì)的一款概念 ( http: / / www.21cnjy.com )環(huán)保燈，如圖所示。設(shè)計(jì)師為這款燈找到了“可再生能源”，它就是通過一定的裝置將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。已知重物質(zhì)量為20千克，每次被舉高2米，LED燈的額定功率為l瓦。(9取10牛／千克)
(1)重物每被舉高一次，人至少對(duì)重物做多少焦的功
(2)重物重力做功有50％轉(zhuǎn)化為電能，每舉高一次重物能使該燈正常照明多長時(shí)間
8.如圖所示，小明設(shè)計(jì)了一個(gè)調(diào)光燈 ( http: / / www.21cnjy.com )的電路．燈泡L標(biāo)有“6V 3W”，R為滑動(dòng)變阻器，電源電壓U=9V．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使燈泡正常發(fā)光．求：
（1）電路中的電流．
（2）整個(gè)電路在1min內(nèi)消耗的電能．
9. 寒寒在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)變阻器的原理后，用 ( http: / / www.21cnjy.com )鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實(shí)驗(yàn)臺(tái)燈。如圖所示是臺(tái)燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，寒寒選擇的小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”的字樣。閉合開關(guān)S后，把滑片P移到A端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；把滑片P移到B端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2 A．（小燈泡的阻值不隨溫度變化）求：
（1）小燈泡的電阻
（2）鉛筆芯的最大阻值
（3）當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率
10．如圖所示的是小燈泡的U—I變化 ( http: / / www.21cnjy.com )曲線。由圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為4V時(shí)，它的燈絲電阻為 ，其電功率為 W。從圖像可知，當(dāng)燈兩端電壓變大時(shí)，電壓U與電流I的比值______ (選填“變大”“變小”或“不變”)，這是由于燈絲的電阻與______有關(guān)。
11.在圖21所示的電路中, 電源電壓保持6V 不變, R1 的阻值為10Ω。閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)如圖22 所示。
( http: / / www.21cnjy.com )
( 1) 求通過電阻R1 的電流;
( 2) 求電阻R2 的阻值;
( 3) 現(xiàn)有阻值分別為2Ω、10Ω、 ( http: / / www.21cnjy.com )50Ω、100Ω 的四個(gè)定值電阻, 請(qǐng)選擇其中一個(gè)定值電阻替換電路中的電阻R2 , 要求: 電壓表選擇合適的量程后, 閉合開關(guān)S, 能使電壓表指針偏離到圖22 所示電壓的一半。請(qǐng)判斷: 所提供的四個(gè)定值電阻是否符合要求, 若有符合, 請(qǐng)具體說明是哪個(gè)電阻, 并指出電壓表所選用的量程; 若不符合, 請(qǐng)說明理由。
12.標(biāo)有“6V 3W”的小燈 ( http: / / www.21cnjy.com )泡，通過它的電流與電壓的關(guān)系如圖所示．若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中，則整個(gè)電路消耗的功率為（　　）
A 3W B 3.3W C 3.6W D 5W
13．標(biāo)有“12V 12W”、“12V ( http: / / www.21cnjy.com ) 6W”的燈L1和L2（假設(shè)燈絲電阻不變），若將它們串聯(lián)在某電源上，兩燈都發(fā)光，下列說法正確的是（ ）
A．通過燈L1和L2的電流之比為2:1 B．燈L1和L2的電阻之比為2:1
C．燈L2比燈L1亮 D．燈L1 和L2的實(shí)際功率之比為2:1 3．
14. 2010年6月1日，我國對(duì)空調(diào)產(chǎn)品 ( http: / / www.21cnjy.com )實(shí)行新的能效國家標(biāo)準(zhǔn)，將能效分為1、2、3三個(gè)等級(jí)，等級(jí)1表示產(chǎn)品最節(jié)能，等級(jí)2表示產(chǎn)品比較節(jié)能，等級(jí)3表示產(chǎn)品的能效為我國市場的平均水平。如圖31所示為A、B兩臺(tái)家用空調(diào)的能效標(biāo)識(shí)。
（1）按照?qǐng)D中所給的輸入功率，求出空調(diào)A在220V電壓下工作時(shí)的電流大小？
（2）若每臺(tái)空調(diào)一年均使用1000h，求出使用一年，空調(diào)A比空調(diào)B節(jié)約多少電能？這些電能可供一盞額定功率為40W的日光燈正常工作多長時(shí)間？
15.如圖30所示的電路中，電源電壓為3V，R為阻值未知的定值電阻，
小燈泡L的規(guī)格為“6 V 3W”，若小燈泡的阻值不隨溫度變化，閉合
開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.55A。求：
（1）小燈泡的電阻；
（2）小燈泡的實(shí)際功率；
（3）定值電阻R的阻值。
16．小明和姐姐一起去買電水 ( http: / / www.21cnjy.com )壺，當(dāng)他們選擇某一品牌的電水壺時(shí)，發(fā)現(xiàn)有800W和1200W兩種功率可選，如圖是他們針對(duì)買哪一軟更省電的問題出現(xiàn)的不同意見．請(qǐng)你在相同質(zhì)量的水升高相同的溫度的前提下，幫他們分析：
(1)不考慮熱損失，________ (選填“800W”、“1200W”，“一樣”)省電．
理由是________________________________________。
(2)考慮熱損失，________ (選填“800W”、“1200W”，“一樣”)省電．
理由是________________________________________。
17.小剛觀察了市場上的“測重儀”后， ( http: / / www.21cnjy.com )畫出了圖21所示的原理圖：A為托盤，P為金屬滑片且固定在托盤下的輕質(zhì)彈簧上，并能隨輕質(zhì)彈簧一起上下滑動(dòng)，當(dāng)托盤中不放物體時(shí)，P位于R的最上端。已知R0=5Ω，R的最大阻值為25Ω，電源電壓恒為3V。問：
(1)圖中的質(zhì)量表應(yīng)該用什么電表改裝 。
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合，不稱量物體時(shí)，通電５min電阻R消耗的電能是多少
(3)當(dāng)稱量物體質(zhì)量達(dá)到最大值時(shí)，R0消耗的功率是多少
18.“成安渝高速公路”的建設(shè)工地設(shè)置 ( http: / / www.21cnjy.com )了一些供施工人員居住的臨時(shí)住房，臨時(shí)住房與廁所有一段距離，為了方便工人夜晚上廁所同時(shí)又不至于造成不必要的能源浪費(fèi)。電工對(duì)廁所的照明電路進(jìn)行適當(dāng)改裝，將“220V、40W”的電燈L、阻值為990Ω的電阻R和開關(guān)S、S1連成如圖所示的電路。天黑后，光控開關(guān)S處于閉合狀態(tài)；無人如廁時(shí)，聲控開關(guān)S1斷開，燈L較暗但能起到指示作用；當(dāng)有人如廁時(shí)，聲控開關(guān)S1閉合，燈L正常發(fā)光起到照明作用。求：
（1）當(dāng)燈L起指示作用時(shí)，一個(gè)晚上（晚19∶00~次日早07∶00）消耗的電能是多少度？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）無人如廁和有人如廁時(shí)電路消耗的電功率之比。
19.．小華發(fā)現(xiàn)家中空調(diào)每制冷工作 10 ( http: / / www.21cnjy.com ) 分鐘后，就轉(zhuǎn)變成送風(fēng)狀態(tài)工作 5 分鐘，再轉(zhuǎn)變?yōu)橹评錉顟B(tài)，如此反復(fù)．為了測量空調(diào)制冷時(shí)的電功率，他在空調(diào)插座處接入一個(gè)電能表用于測量空調(diào)消耗的電能．相關(guān)數(shù)據(jù)見表．空調(diào)送風(fēng)10 分鐘所消耗的電能為為 kW·h，30分鐘內(nèi)空調(diào)消耗的電能為 kW·h，空調(diào)制冷時(shí)的電功率為 kW．
20.如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器滑片從左向右移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是( )
A．電流表示數(shù)逐漸變大
B．電壓表示數(shù)逐漸變小
C．電燈的亮度逐漸增強(qiáng)
D．電路總功率逐漸變大
21.如圖所示的電路中，電源的電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S，滑片P向右移動(dòng)時(shí)，則（　　）
A 電流表A的示數(shù)變大 B 電壓表V的示數(shù)不變
C 電路消耗的總功率增大 D R1消耗的電功率減小
22．圖4是安裝在潛水器上的深度表的電路簡圖 ( http: / / www.21cnjy.com )，其中，顯示器由電流表改裝，壓力傳感器的電阻隨所受壓力的增大而減小，電源電壓不變，R0是定值電阻。在潛水器下潛過程中，電路中有關(guān)物理量的變化情況是( )
A．通過顯示器的電流減小
B．R0兩端的電壓增大
C．傳感器兩端的電壓增大
D．電路的總功率減小
23.如圖所示的電路中.電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后( )
A.電壓表的示數(shù)變大 B.電流表的示數(shù)變大
C.電路中的總電阻變大 D.電路消耗的總功率變小
24.如圖所示，電源電壓保持6V 不 ( http: / / www.21cnjy.com )變，電流表的量程為0 ~ 0.6A，電壓表的量程為0 ~ 3V，定值電阻R1 的規(guī)格為“10W 0.5A”，滑動(dòng)變阻器R2 的規(guī)格為“ 20W 1A”。閉合開關(guān)，為了保證電路安全，在變阻器滑片P 移動(dòng)過程中，下列說法正確的是( )
A．電阻1 R 消耗功率允許的變化范圍為0.4W～0.9W
B．電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A～ 0.5A
C．變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2W～ 20W
D．電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W～ 3W
參考答案：
【知識(shí)要點(diǎn)】略
【典型例題】
1． 0.3A—0.1A, 0.9W—0.1W
2. Ｃ
4．解：（1）RL＝＝＝6Ω
（2）當(dāng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，R＝10Ω；且RL與R串聯(lián)
R總＝RL＋R＝6Ω＋10Ω＝16Ω
IL＝I總＝＝＝0.75A
UL＝ILRL＝0.75A×6Ω＝4.5V
P總＝U總I總＝12V×0.75A＝9W （解法合理即可）
（3）當(dāng)變阻器滑片P移到a端時(shí)，小燈泡會(huì)被燒壞。
【練習(xí)A組】
1． 484Ω 100W 19.36W
2． 4.05×103 4.05×103
3．串聯(lián) 10 0.225
4．100 1200
5.
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
6．D
7． ( http: / / www.21cnjy.com )
8.
已知：U額=6V P額=3W U=9V t=1min=60s求：（1）I=？（2）W=？解：（1）∵在串聯(lián)電路中I1=I2，燈泡正常發(fā)光且P=UI∴電路中的電流為I=IL===0.5A；（2）整個(gè)電路消耗的功率為P=UI=9V×0.5A=4.5W；∵P=電路消耗的電能為W=Pt=4.5W×60s=270J．答：（1）通過電路的電流為0.5A；（2）電路1min消耗的電能為270J．
9.
解：（1）由得 　　　　　
當(dāng)滑片在A端時(shí)，,小燈泡正常發(fā)光
電源電壓
當(dāng)滑片在B端時(shí)：
當(dāng)滑片P滑到B端時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率：
10．10 1.6 變小 溫度
11. 1) ∵電源電壓為6V, R1 與R2 串聯(lián), 且電壓表并聯(lián)在R1 兩端
∴電壓表示數(shù)為2V, 即R1 兩端電壓U1 為2V 1 分
∴I1 ===0. 2A 　　1 分
( 2) ∴I2 = I1 =0. 2A
∴U2 =U總- U1 =6V - 2V =4V 1 分
∴R2 == =20Ω 1 分
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12.C 13.C
14.解：
（1）IA = = = 3.36 A
（2）W節(jié)= WB－WA =(PB － PA) t
= (0.8－ 0.74) kW1000h = 60 kW·h （或2.16×108 J）
t實(shí) = = = 1500 h （或5.4×106 s）
答：空調(diào)A在220V電壓下工作的電流是3.36A；使用一年，空調(diào)A比空調(diào)B
節(jié)約60 kW·h的電能；可供40W的日光燈正常工作1500h。
15.
（1）RL = = = 12 Ω
（2）I實(shí) = = = 0.25 A
P實(shí) = U實(shí)×I實(shí) = 3V × 0.25A = 0.75 W
（3）R = = = 10 Ω
答：小燈泡的電阻為12Ω；小燈泡的實(shí)際功率是0.75W；定值電阻R的阻值為10Ω。
16． (1)一樣 電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能被水吸收，水吸收的熱量相同，所以省電情況一樣．
(2)1200W 水吸熱相同，根據(jù)W=Pt，功率大的加熱時(shí)間短，熱損失少，所以省電．
17.解：（1）圖中的質(zhì)量表應(yīng)用電流表改裝。
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合，不稱量物體時(shí)，R0與R串聯(lián)，此時(shí)電路中的電流I為：
I=U/（R+ R0）=3V/（25Ω+5Ω）=0.1A
則R消耗的電能W為：
W=I2Rt =（0.1A）2×25Ω×300S=75J
（3）當(dāng)稱量物體質(zhì)量達(dá)到最大時(shí)，只有R0接入電路，則R0消耗的電功率P為：
P=U2/R0=（3V）2/5Ω=1.8W
18.（1）根據(jù)題意及歐姆定律有：
……………………①
……………………②
……………………③
聯(lián)解①②③代入數(shù)據(jù)得：
W=0.15 kW·h ……………………④
（2）由題意，無人如廁時(shí)：
……………………⑤
有人如廁時(shí)：
……………………⑥
聯(lián)解⑤⑥代入數(shù)據(jù)得：
=11∶20 ……………………⑦
19. 0.03 0.5 1.41
20. B 21.D 22.B 23.B 24.A
圖11
A
B
R
L
S
A
顯示器
圖4

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