高中數學電能知識點總結
電能
1、電功W:電壓所做的功稱為電功。 電壓做功的過程就是電能轉化為其他形式的能量。
公式:W=UQW=UIt=U2t/R=I2RtW=Pt 單位:W 焦耳 U 伏特 I 安培 t 秒 Q 庫 P 瓦
2、電功率P:單位時間內電壓所做的電功,表示電壓做功的速度。
公式:P=W/tP=UI(P=U2/RP=I2R) 單位:W 焦耳 U 伏特 I 安培 t 第二 Q 庫 P 瓦特
3、電能表(瓦時表):是檢測家用電器消耗電能的儀器。 1度電=1千瓦時=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳
例:兩個“220V、40W”的燈1度電可以工作多少小時?
解t=W/P=1千瓦時/(2×40瓦)=1000瓦/80瓦=12.5小時
基本電荷
1、原子由位于中心的帶正電的原子核和位于原子核外的帶負電的電子組成;
2、最小的電荷稱為基元電荷(電子所帶的電荷),用e表示;
e=1.60×10-19C;
4、正常情況下,原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷總數相等,整個原子呈中性;
電壓定理
⒈ 電量 Q:電荷的量稱為電量初中物理電能表參數,單位:庫侖。
電壓I:一秒鐘內通過導體橫截面的電量稱為電壓硬度。 Q=它
電壓單位:安培(A) 1安培= 正電荷定向連接的方向定義為電壓的方向。
用電壓表檢測電壓,串聯在電路中,電阻值認為合適。 不允許將電壓表直接連接到電源兩端。
⒉電壓U:使定向通信電路中的自由電荷產生電壓的感應。 當前單位:伏特 (V)。
用電流表(電壓表)檢測電流,并聯在電路兩端(家用電器、電源),電阻值認為合適。
⒊電阻R:導電物體對電壓的限制作用。 符號:R,單位:歐姆、千歐、兆歐。
內阻與導線的寬度成反比,與截面積成正比,還與材料有關。
不同內阻的導體串聯在電路中時,電壓相同(1:1)。 不同內阻的導體并聯在電路中時電流相同(1:1)
4、歐姆定理:公式:I=U/RU=IRR=U/I
導體中的電壓硬度與導體上的電流成反比,與導體的內阻成正比。
導體內阻R=U/I。對于某種導體,如果電流變化,電流也變化,但內阻保持不變。
⒌串聯電路特點:
①I=I1=I2②U=U1+U2③R=R1+R2④U1/R1=U2/R2
當兩個內阻不同的導體串聯時,內阻較大的導體兩端的電流會較大,而兩端電流較小的導體的內阻會較小。
示例:標有“6V,3W”的燈泡連接到標有8伏的電路。 如何接一個大的內阻才能讓小燈泡正常發光?
解:由于 P = 3 瓦,U = 6 伏
∴I=P/U=3W/6V=0.5A
由于8伏的總電流小于燈的額定電流6伏,因此應串聯一個內阻R2,如下圖所示。
因此 U2 = U - U1 = 8 伏 - 6 伏 = 2 伏
∴R2=U2/I=2V/0.5A=4Ω。 答:(略)
⒍并聯電路特點:
①U=U1=U2②I=I1+I2③1/R=1/R1+1/R2或④I1R1=I2R2
兩種內阻不同的導體并聯:內阻較大的導體通過較小的電壓,內阻較大的導體內阻較小。
例:如圖所示,R2=6歐姆,當K斷開時,電流表的讀數為0.4A,當K閉合時,A的讀數為1.2A。求:①R1阻值②電源電流③總內阻
已知:I = 1.2 A I1 = 0.4 A R2 = 6 歐姆
找到:R1; 你; 右
解:∵R1、R2并聯
∴I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
根據歐姆定理U2=I2R2=0.8A×6Ω=4.8V
且∵R1、R2并聯∴U=U1=U2=4.8伏
∴R1=U1/I1=4.8V/0.4A=12歐姆
∴R=U/I=4.8V/1.2A=4歐姆(或用公式估算總內阻)答案:(略)
電路生成
用電線連接家用電器、開關、家用電器,形成電路;
1、電源:提供持續電壓,并將其他形式的能量轉換為電能;
2、家用電器:消耗電能并將電能轉換成其他形式的能源(電燈、電動吊扇等)
3、導體:傳輸電能;
4、開關:控制電路的通斷;
簡答及預估(15+9+6共30分)
21。 電飯鍋,其內部電路圖如右圖所示。 R1為加熱電阻,阻值為48.4Ω; R2為限流內阻,阻值為484Ω。 烹調時,接通電源(),閉合自動開關S1,烤箱處于加熱狀態。 當鍋內食物濕度達到103℃時,手動關閉開關S1,關閉后如無外力則不會手動關閉。 S2為手動溫控開關,當鍋內食物濕度達到80℃時手動關閉,高于70℃時手動關閉。 問:
(1)如果接通電源后開關S1沒有閉合,烤箱可以烘干大米嗎? 為什么? (3分)
(2)在加熱的情況下,烤箱消耗多少電功率? (3分)
(3)哪種電熱絲在保溫狀態下加熱功率最大? 為什么? (3分)
(4)在標準大氣壓下,溫度為20℃、質量為2.5kg的水沸騰需要吸收多少熱量? (3分)
(5)如果電能轉化為烤箱內能的效率為80%,則將(4)中的水底部加熱至少需要多長時間? (3分)
22。 電機線圈的電阻為1Ω,當線圈兩端施加電流為2V,電壓為O.8A時,電機正常工作。
(1)計算電機正常運行lmin所消耗的電能時,有如下兩種不同解
小明的解:W=UIt=2V×O。 8A×6Os=96J
小花的解:W=I2Rt=(O.8A) 2×1Ω×60s=38.4J
您認為哪位朋友說得對,請做出判斷并說明理由。
(2) 電機正常運行1分鐘轉換的機械能是多少?
(3) 該電機工作時的效率是多少?
23。 小明研究并聯電路中的電流關系時,發現如果在電源兩端再并聯一盞燈,兩端的電流就會減小,于是他查閱了相關資料:原來的干電池本身還具有一定的內阻。 在實際使用中,干電池可以看作是理想電源(即內阻為零)和內阻串聯而成(如圖a所示)。 圖b中每只燈的內阻設為4Ω,r=2Ω,U=1.5V初中物理電能表參數,嘗試一燈和兩燈點亮時找到燈泡的兩端。
探索與實驗(未指定的每個空間1分,共16分)
19、“測定小燈泡電功率”實驗中,燈泡額定電流為2.5V,鎢絲內阻約為8Ω
(1)連接電路時,開關應處于 狀態。
(2) 請用描線代替導線,將圖中的電路器件連接起來,組成實驗電路。 (連接線不得交叉)(2 分)
(3)請畫出方框內電路的電路圖。 (2分鐘)
(4)閉合開關前,將滑動變阻器的滑塊滑到底(請選擇“A”或“B”); 實驗中滑動變阻器的作用是(2分)。
(5)實驗時調節滑動變阻器,當電流表讀數為 時,燈泡正常發光。 如果電壓表的讀數如右圖所示,則通過燈泡的電壓為 ,小燈泡的額定功率為 。 (3分)
(6)實驗過程中,如果發現燈泡不亮,電壓表幾乎沒有指示,而電流表有指示,則故障原因可能是(只寫一項)。
20、伏安法測量電阻有兩種基本電路:電壓表內部連接(圖A)和電壓表外部連接(圖B)
設待測內阻為RX,其上的電流為UR,通過其的電壓為IR;
電流表的內阻為RV,其上的電流為UV,通過其的電壓為IV;
電壓表的內阻為RA,其上的電流為UA,通過其的電壓為IA。
(1)電壓表內部電路中,Uv=UR+UA,IA=IR,檢測偏差的來源是電流表讀數R兩端的電流,由R=UV/估算出的真實電阻值IA(填充:<、> 或 =)。
(2) 在電壓表外接法電路中,UV=UR,IA=IR+IV。 檢測偏差的來源是電壓表讀數IA經過R的電壓IR,因此R估計的電阻值的真實值=UV/IA。 (填寫:<、> 或 =)
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