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初中三年级物理

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    家用冰箱是一种常用的用电器,它是利用了叫做氟利昂的物质作为“热”的搬运工,把冰箱冷冻室的热搬运到冰箱外面, 试问:
    (1)氟利昂是一种具备什么特性的物质?电动压缩机是通过什么方式液化氟利昂的?
    (2)氟利昂对生态有一定的破坏作用,现在各国都在研制和生产氟利昂的代用品,氟利昂对环境有什么影响?
    (3)用一只标有3000r/kWh的电能表来测定电冰箱的电功率,现在只让电冰箱单独工作3min,小明记下转盘转过的转数为30转,那么测得该电冰箱的实际功率是多大?
    (4)为了测定电冰箱每天消耗的电能,要求在测定前一小时内不开冰箱,冷冻食品也不要搬出,小明记下电冰箱某次开始工作的时刻3点20分,停机时刻3点30分,再记下接着下一次的开始工作时刻4点整,那么该冰箱每天工作耗电多少度?
    (5)想一想,电冰箱所处的环境的温度和开启冰箱门的次数对消耗的电功有什么影响?
    (6)用笔画线代替导线,将上图中电冰箱的A接线柱正确连入三角插头中(其他接线不作要求),并说明为什么要这样连接?

    本题信息:2010年同步题物理计算题难度较难 来源:肖芳(初中物理)
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本试题 “家用冰箱是一种常用的用电器,它是利用了叫做氟利昂的物质作为“热”的搬运工,把冰箱冷冻室的热搬运到冰箱外面, 试问:(1)氟利昂是一种具备什么特性的物质...” 主要考查您对

比热容的概念

电功或电能的计算

电能表的使用及其读数

电功率的计算

家庭电路的连接

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。
  • 比热容的概念
  • 电功或电能的计算
  • 电能表的使用及其读数
  • 电功率的计算
  • 家庭电路的连接
定义:
单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。

单位:
焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度,它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。

比热容的特征:
(1)比热容是物质的一种特性:
a.比热容是反映质量相等的不同物质,在温度升高(或降低)的度数相同时,吸收(或放出)的热量是不同的物理量;
b.  不同的物质,比热容一般不同。

(2)比热容也是物质的一种属性:
a.比热容不随物体的质量改变而改变;
b.比热容与温度及温度变化无关;
c.比热容与物质吸热或放热的多少无关。

(3)比热容与状态有关:状态改变,比热容改变。

(4)比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量:在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。

比热容与热量的区别和联系:
比热容 热量
特点 反映物质的吸热或放热的能力 反映物体吸收或放出热的多少
概念 单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量 在热传递过程中,传递的内能的多少
单位 J/(kg·℃) J
有关因素 只与物质的种类、状态有关,而与质量、温度、热量无关 与比热容、质量、温度的改变量有关
联系 Q=cm△t

巧法解图像类问题:
  在物理学习过程中,我们常常会遇到图像题,此类题目的难度并不大,但是很多同学出错。有的看不懂图像,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决,而且不易出错,具体方法是:根据公式,把题目图像的要求进行变形,最后根据图像得出答案。
例:用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得m两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用T、T分别表示甲、乙两种液体的沸点,c,c分别表甲、乙两种液体的比热容,根据图像可得出正确的关系是(   )
A.T>T,c>c
B.T>T,c<c
C.T<T,c>c
D.T<T,c<c
解析:观察图线,乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高,不难看出T>T。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同,因此我们把公式Q=cm△t进行变形,c=,而可从图像看出甲的温度变化大,故c<c

答案:D
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)
概念:
专门用来计量某一时间段电能累计值的仪表叫做电能表,俗称电度表。
电能表:
铭牌和意义 “220V”是说这个电能表应该在220V的电路中使用;“10(20)A是说这个电能表的额定电流是10A,在短时间内电流允许大一些,但不能超过20A;“50Hz”是说这个电能表在50Hz 的交流电路中使用; “600Fevs/kW·h”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转
读数方法 电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的这段时间内消耗的电能
种类 除了目前使用较普遍的机械式电能表之外,常用的还有Ic卡电能表(读数是由液晶板显示的)

利用电能表计算电功:
     根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功,或消耗的电能。在计算时通常有两种方法:
(1)先根据每kw·h的转数求出表盘转一转所消耗的电能,再看表盘在一段时间内转了多少转,用上面两个数据相乘,所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能。
(2)由于电能表的转盘的转数与电流做的功(或消耗的电能)成正比,因此可以先统一单位,然后列出比例式,再求解答案。

例下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现如图所示的电能表的转盘在缓慢地转动,他利用手表估测了一下,2min转盘转动了5转,那么2min内消耗了__J电能;经检查发现,原来机房内还有20 台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率约为__w。

解析:2min内消耗的电能为,每台显示器的待机功率:
答案:7.2×103  3


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=220V,P=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,R=,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。


连接方法:
所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。

家用电路的作用及连接方式:
1.供电线路
家庭电路的低压供电线路有两根线,一根叫火线,一根叫零线,它们之间有220V的电压。

2.电能表
位置:供电线路在接其它元件之前,首先接电能表,也可以说电能表要接在干路上;
作用:测量用户在一定时间内消耗的电能;
铭牌数据含义:220V是指电能表的额定电压,10A是指电能表允许通过的最大电流,1500r/kW·h是指每消耗1kW·h的电能,电能表的表盘转1500转;
读数方法:记下起始时间的值,再记下结束时间的值,两次的差就是这段时间消耗的电能,注意最末一位数字为小数部分,单位为千瓦时,也叫度。

3.总开关
位置:在电能表后,保险丝之前;
连接方法:有时用双刀开关同时控制火线和零线,有时用单刀开关只控制火线。

4.保险丝:
作用:在电路电流过大时,自动熔断,切断电路;
材料:电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成;
原理:根据焦耳定律Q=I2Rt可知,保险丝的电阻比较大,通过的电流较大,在相同时间内产生的热量就比较多,温度上升的较高,而保险丝的熔点又较低,所以会迅速熔断;
选择:保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过的最大电流,不能用更粗的保险丝,更不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

 5.用电器作用:
连接家用电器,给可移动家用电器供电;
位置:在保险丝后;
连接:各用电器之间并联连接,既保证了用电器之间互不影响,又使用电器两端的电压均为220V;
控制开关位置:用电器的控制开关要放在用电器和火线之间,不允许放在用电器和零线之间。

6.插座作用:
在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电;
种类:分为固定插座和可移动插座,又分为两孔插座和三孔插座;
三孔插座的作用:三孔插座的两个孔分别接火线和零线,另一孔是接地的,这样在把三脚插头插入时,把用电器的金属外壳和大地连接起来。

规律总结:
家庭电路的组成:常见的家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器、插座、导线等组成。进户线分为火线和零线,它们用试电笔来判别,能使试电笔的氖管发光的是火线,不能使氖管发光的是零线。(试电笔金属螺帽应与手接触)(左零右火)

家庭电路安装图的画法
1.家庭电路中有火线、零线和地线,单根保险丝接在火线上,开关接在火线上。

2.电灯安装时,零线、火线并排走,零线直接进灯座。火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的,尾部中心接火线,螺旋套接零线。

3.插座安装时,两孔插座左孔接零线,右孔接火线;三孔插座的左边的孔接零线,右边的孔接火线,中间的孔接地线,所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝,保险丝应接在火线上。

4.插座与插座之间是并联的,插座与电灯之间是并联的,各种电器之间是并联的。


试电笔
1.试电笔是用来辨别火线和零线的工具。构造:由笔尖金属体、大电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成。如图甲所示。
 

2.使用时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光;若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光。(如图乙、丙所示)
3.使用试电笔时,切不可用手直接接触笔尖金属体,这样人会触电。
4.检查电路故障时,用笔尖接触导线,若两根导线都不发光,表明火线断路;若两根导线都发光,表明零线断路

插座和电灯的接法
1.插座:插座可分为两孔插座和三孔插座。如图甲所示。两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。三孔插座:左孔接零线,右孔接火线,中间上端的孔接地线。这样用电器的金属外壳即便带电,电流也会流人大地,不致对人造成伤害。国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,也就是必须使用三孔插座和三脚捕头。如图乙所示。
 

2.用电器:以电灯为例,电灯接入电路时,灯座两个接线柱一个接火线,一个接零线,控制电灯的开关一定要安装在火线上,这样做是为了安全。螺口灯座允许接在零线上,绝不许接在火线上。


发现相似题
与“家用冰箱是一种常用的用电器,它是利用了叫做氟利昂的物质作...”考查相似的试题有: