题目列表(包括答案和解析)
3、任何形式的永动机都是违反能量的转化和守恒定律、能量的转化和转移具有方向性的,所以注定以失败而告终。
2、能量的转化和转移的方向性:自然界中许多自发的过程都是有方向性的。例:热传递过程中,内能的转移只能自发由高温物体转移到低温物体;电池的放电过程中,只能自发由化学能转化为电能,说明能量的转移和转化都是有方向性的,而能量经转化后,可利用的能量只会减少而不会增加,因此,要节能和有效地利用能量。
1、能量的转化和守恒定律:能量既不会消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,而在转化或转移的过程中,其总能量保持不变。它是19世纪自然科学的三大发现之一,也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一。
12、安全用电常识:我国使用的电源是220V、50Hz的交流电。人体的安全电压是不高于36伏。
①不接触低压带电体(照明电路的火线); ②不靠近高压带电体; ③不弄湿用电器和线路设备;
④不能损坏电器设备中的绝缘体; ⑤用电器的金属外壳一定要接地;
⑥发现有人触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源,绝对不能先用水来扑灭电器火灾。
11、家庭电路应由进户线、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座(左零、右火、中接地)、用电器等组成。注意:各用电器或插座间必须并联,控制用电器的开关应与用电器串联,且接在火线上。
⑴家庭电路出现的故障多表现为完好的用电器不工作和熔丝熔断。判断方法:
①保险丝熔断(由短路引起):闭合某支路开关,若校验灯发暗红色的光,该支路正常;若校验灯发光正常,该支路短路。(校验灯是与熔断的熔丝并联的普通白炽灯)
②保险丝未熔断(用电器不工作):闭合某支路开关,测电笔测导线、用电器等是否带电,若测电笔不亮,接火线一端断路;若测电笔亮,接零线一端断路。
⑵熔丝是用电阻率较大,熔点较低的铅锑合金制成。把它串联在电路中,当有过大电流通过时,发热熔断,切断电路起保险作用。
⑶造成电路中电流过大原因:①电路中有短路;②超负荷运行(用电器的总功率过大)。更要当心电路连接处接触不良时,该处电阻变大,造成局部过热,温度升高,电阻更大,温度更高,引发火灾。
10、记住串、并联电路的特点。注意:电压或电流分配和功率分配在解题中的巧妙应用。
电 路 图 |
电 流 |
电 压 |
电 阻 |
电压或电流分配 |
功 率 分 配 |
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I=I1=I2 总电流等于各部分电流之和 |
U=U1+U2 总电压等于各部分电压之和 |
R=R1+R2 总电阻等于各部分电阻之和 |
各部分电压的分配与电阻成正比 |
各部分功率的分配与电阻成正比 |
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I=I1+I2 总电流等于各支路电流之和 |
U=U1=U2 总电压等于各支路两端电压 |
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和 |
各支路上电流的分配与电阻成反比 |
各支路上功率的分配与电阻成反比 |
9、正确理解焦耳定律 公式:Q=I2Rt。它适用于任何用电器产生的热量的计算。
⑴在仅有电流热效应存在的电路中(电能全部转化成了内能,而没有转化为其他形式的能)电流产生的热量等于电流所做的功,即Q=W=I2Rt = U2 t / R。用它解决纯电阻电路中的问题比较方便。
⑵许多用电器除了产生电热外,还要产生其它能量,如电动机主要产生机械能,电镀槽会产生化学能,收音机要产生声能等,这些情况下:Q < W,即I2Rt < UIt,但Q ≠ U2 t / R;W≠ U2 t / R。
8、正确理解电功和电功率
⑴电功:电流做功的过程就是电能转化为其它形式能(内能、机械能、光能、声能和化学能等)的过程。
注意电流通过用电器做功时,常常同时转化为几种不同形式的能.如电动机中电能转化为机械能和内能
电功的计算:公式W=UIt和W=Pt,适用于任何用电器或电路。
而推导公式:W=I2Rt和W=U2t/R,只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器或电路(纯电阻电路)。
电功的单位:焦耳(J),实用单位为千瓦时(kW·h),俗称度.1 kW·h= 3.6×106J。
⑵电功率:表示电流做功的快慢,即电流在单位时间内做的功.单位为瓦特(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
电功率的计算:公式P=UI是计算电功率的基本公式,适用于任何用电器或电路。
推出的另两个公式:P=I2R和P=U2/R,仅适用于将电能完全转化为内能的用电器或电路。
额定功率是指用电器在额定电压时正常工作的功率,对给定的用电器是唯一的.(从用电器铭牌上得知)
实际功率是指用电器在某一电压下工作时的功率,一般情况下是不允许的。
⑶电功和电功率的测量
①电能表测量(家庭测量法):某用电器正常工作t时间后,直接从电能表两次示数之差测得消耗的电能,求该用电器的额定功率P.也可用秒表测出某用电器正常工作时转盘转动n圈或耗电指示灯闪烁n次所用的时间t,计算t时间内消耗的电能,再求出该用电器的额定功率P.计算时注意单位的统一.
②伏安法测量(实验室法):用电压表、电流表和秒表分别测出某用电器的U、I和t, 再计算电功W和电功率P。注意:不同的电压下,测出某用电器的电功率是不同的,不能采用取平均值的方法作为用电器的电功率。
7、正确分析电路的变化
⑴对滑动变阻器滑片的移动,引起的电路变化分析:
①滑动变阻器的阻值增大,不管电路是串联还是并联,电路总电阻一定增大;反之减小。
②根据欧姆定律,由于电源电压(即电路总电压)不变,由总电阻的变化可知电路中总电流的变化。
③若有两条支路,先确定电阻“不变”支路的电流、电压变化关系,再确定电阻变化支路的电流、电压变化关系。
⑵由于开关接通、断开改变电路,引起的电路变化时:
首先根据题意画出开关状态变化后的“等效”电路图,再确定各用电器的串、并联关系,然后求解。
6、正确理解欧姆定律
⑴采用控制变量法研究得到I=U/R,即I与U成正比;与R成反比的关系.(公式R=U/I,不可理解为R与U成正比,与I成反比,因为比值U/I表示导体本身的一种属性,它的大小与电压、电流大小无关)。
实验电路中滑动变阻器的作用:①当R不变时,移动滑片P,可改变V(调节作用),研究I与U的关系;②当改变R后,移动滑片P,可保持V不变(控制作用),研究I与R的关系。
⑵要特别注意定律叙述中两处出现“这段导体”的文字。公式I=U/R所反映的是同一段电路的I、U、R三个量之间的关系,所以解题时必须注意这三个量的“对应”和“同时”关系。
如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U-I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示,(坐标原点表示的电压值和电流值均为零)。由这四个点做出的U-I图像为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于E点,交横轴(I轴)于F点,若电源电压为U0,定值电阻的阻值为R0,据此分析:(1)E点表示的电流表为0、电压表的示数为U0,此时电路处于断路状态。(2)F点表示电压表为0,电流表的示数为U0/ R0,不为0,此时电路处于通路状态,滑动变阻器的阻值为0。
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