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初中三年级物理

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首页 初中三年级物理知识 电源（干电池、蓄电池）及其能量转化 电功或电能的计算 电功率，额定功率 电功率的计算 试题正文
  • 探究题
    LED（发光二极管）节能灯是一种现代高效节能灯具，它主要由可充电电源和LED灯组构成。小王和小明分别买了甲、乙两盏同品牌同型号的LED节能灯，上面标有“3V 0.9W”字样，但两灯价格相差很大。他们猜想，其中之一可能是假冒产品，于是他们用所学的知识进行检测鉴别：
    （1）让两灯充满电，拆下两灯的可充电电源，用电压表测得两电源的电压都是3V；取两个完全相同的小灯泡（3V 6W）直接接在两充满电的电源上，甲灯电源可使小灯泡正常发光2小时，乙灯电源可使小灯泡正常发光1小时，可知                  （选填甲灯或乙灯）电源较好；
    （2）取一个6V的电池，按下图将甲、乙两灯的LED灯组接入电路，滑动变阻器足够大，开关S闭合前，变阻器的滑片应置于                   点；合上开关，调节滑动变阻器，电压表读数为3V，电流表A1、A2的读数分别为I1=0.3A，I2=0.25A，则乙灯的功率为P乙=                     W；

    （3）由以上检测可知，                       肯定是假冒产品；
    （4）经调查知，甲灯每盏12元，平均可用2年，乙灯每盏8元，平均可用3个月，你认为使用                     （选填甲灯或乙灯）更合算。
    （5）额定功率相同的白炽灯和LED灯正常发光时，白炽灯要比LED灯暗得多，你认为主要原因是
                                                                            。
    本题信息：2010年广西自治区中考真题物理探究题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “LED（发光二极管）节能灯是一种现代高效节能灯具，它主要由可充电电源和LED灯组构成。小王和小明分别买了甲、乙两盏同品牌同型号的LED节能灯，上面标有“3V 0....” 主要考查您对

电源（干电池、蓄电池）及其能量转化

电功或电能的计算

电功率，额定功率

电功率的计算

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 电源（干电池、蓄电池）及其能量转化
  • 电功或电能的计算
  • 电功率，额定功率
  • 电功率的计算
电源：
提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能。
干电池：
1．用途干电池是日常生活中使用最多的直流电源，从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器，都需用干电池为它们提供电能。
2．构造
(1)干电池是一种化学电池，其内部结构如图所示。
 
(2)干电池中含有许多重金属(如锌、铜、汞、镉) 和酸、碱等物质，这些物质渗漏后会污染环境，威胁人类的健康，因此对废电池要进行回收。

蓄电池：
1．用途：蓄电池(如图所示)也是电池中的一种，它的作用是把有限的电能储存起来，便于在合适的地方使用，如应用于汽车、摩托车、通讯等。

 2．构造：蓄电池的正极所填充的活性物质是二氧化铅，负极所填充的活性物质是海绵状的铅，电解质溶液是硫酸溶液。
3．能的转化：蓄电池在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。
电功计算基本公式及推导公式（适用于纯电阻电路）：W=UIt，W=I2Rt，W=U2t/R，W=Pt，W=Uq。
电功计算：
1. W=UQ电
电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能

2. W=UIt
我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能（A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路）电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间

W=I2Rt　（纯电阻电路）

电功率：
1. 定义：
电流单位时间内所做的功叫做电功率，表示电流做功的快慢。
2. 单位：国际单位：瓦（W），常用单位千瓦（kW），1kW=1000W

额定功率：
1. 定义：额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率，则用电器可能会损坏；若实际功率小于额定功率，则用电器可能无法运行。


额定功率和实际功率：
知识点 内容
额定功率 用电器正常工作时的电压，即用电器上标明的电压值就是额定电压；用电器在额定电压下正常工作时的功率，即用电器上标明的功率就是额定功率
实际功率 用电器实际工作时的电压叫实际电压，它可能与额定电压相等，也可能比额定电压大或者小；用电器在实际电压下的功率叫做实际功率，它可能与额定功率相等，也可能比额定功率大或者小
灯泡亮暗的比较 若灯泡都能正常发光，则额定功率大的比较亮，因为灯泡在各自的额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡，实际功率就大，灯泡就亮
若灯泡串联且不能正常发光，电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮，它的实际功率就越大，在串联电路中，由于各处电流相等，根据P=I2R 知灯泡的电阻越大，灯泡的实际功率越大
若灯泡是并联的且不能正常发光，电阻小的灯泡较亮。在并联电路中，由于各支路两端的电 压相等，根据P=，灯泡的电阻越小，灯泡的 实际功率就越大，灯泡就越亮
补充：实际生活中的照明电路是并联电路，如果并联的用电器越多，并联部分的总电阻就越小，在总电压不变的条件下，电路中的总电流就越大，因此输电线上的电压降就越大，这样，分给用电器的电压就越小，每个用电器消耗的功率也就越小。所以灯开的少时比灯开的多时要亮些。晚上七八点钟，大家都用电灯照明，所以电灯发的光就比深夜时的暗。
灯丝通常在开灯瞬间被烧断的原因：
    导体的电阻随温度的变化而变化，金属导体的电阻随温度的升高而增大，一般金属导体温度变化几摄氏度或几十摄氏度，电阻变化不过百分之几，可忽略不计，但电灯的灯丝(钨丝)不发光时(温度几十摄氏度)，电阻较小，正常发光时灯丝的温度较高，达 2000℃左右，电阻值就要增大许多倍。在刚接通电路的瞬间，灯丝的温度还没有升高，由于电阻还很小，通过灯丝的电流要比正常发光时大得多，根据P=U2／R，这时实际功率最大，远远超过正常工作时的功率，所以通常灯丝容易在开灯时的瞬间烧断。
电功率的计算公式：
1. 定义式：P=W/t

2. 常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI
并、串联电路的总功率：
1．并联电路的总功率
因为P1=I1U，P2=I2U
P=IU=（I1+I2）U=I1U+I2U，所以P=P1+P2
即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
并联电路电功率的分配：
因为P1=I1U，P2=I2U，
所以
又因为，所以
即并联电路中，电功率的分配跟电阻成反比。

2. 串联电路的总功率
因为P1=I1U，P2=I2U
P=IU=（I1+I2）U=I1U+I2U，所以P=P1+P2
即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
串联电路电功率的分配：
因为P1=I1U，P2=I2U
所以
又因为，所以

灯泡铭牌问题
  “铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题，做这类题目时，首先要读懂用电器的“铭牌”。
如图：灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母，表示灯泡的型号。另外可知：U额=220V，P额=25W。

例：甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样，将它们串联起来接入220V电路中，比较两灯的亮度，则(  )
A．甲灯亮B．乙灯亮 C．一样亮D．无法判断

解析：灯的亮度决定于灯的实际功率，串联时电流相同，根据P=I2R，电阻大的实际功率大，灯更亮一些。根据有。，R乙=，所以，甲灯更亮一些。


公式法计算电功率：
1.
     这是电功率的定义式，此公式适用于各种用电器和电路。
2. P=UI
     这是电功率的决定式，即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路，它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明，用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流，进而计算用电器的电阻；当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。


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