2012年中考科学复习(物理部分)第25课电功和电功率.pptVIP

第25课 电功和电功率 考点扫描 考试内容考试要求 1.电功 描述电功的概念b 知道电功的单位a 列举决定电功大小的因素a 知道用电器消耗的电能可以用电功 来量度 a 应用电功的公式计算用电器消耗的 电能 c 根据电能表读数的变化估算消耗的 电能 b 2.电功率 概述电功率的概念b 知道电功率的单位a 应用电功率的公式进行简单计 算c 知道额定功率的概念a 从说明书或铭牌上识别家用电器的 额定功率 a 3.实验：测定小灯泡的电功率 说明伏安法测量小灯泡的电功率的 实验原理 b 绘制实验的电路图b 测定小灯泡的额定功率和实际功率b 收集和整理实验数据得出实验结论b 知识结构 要点梳理 一、电功 1电功的定义：指 通过用电器时所做的功。电流做了多少 功，就有多少的 能转化为 能。电功量度用电 器消耗多少电能。 2影响电功大小的因素： 、 和 。 3电功的计算公式：W ，WPt。 在纯电阻电路中，WQI2RtU2t/R，QI2Rt(焦耳定律)。 4电功的单位：焦耳(J)，常用单位有：千瓦时(kWh)。 1焦耳 瓦秒 伏安秒； 1千瓦时 焦。 5测量仪器： (千瓦时计)，测量一段时间内电路所消耗的 电能。 电流 电其他形式的 电压电流通电时间 UIt 3.6106 11 电能表 练一练 1 (1)电流在一段电路上做功的多少，决定于电路中的( ) A电流和这段电路中的电阻 B电流和这段电路两端的电压 C电流、这段电路两端的电压和通电时间 D电流和通电时间 解析: 由电功的计算公式WUIt，可以知道，影响电功的 因素有电流、这段电路两端的电压和通电时间。 (2)下列仪器是测量电路消耗电功多少的是( ) A电流表 B电压表 C电能表 D欧姆表 C C 二、电功率 1电功率的定义： ，它反 映 ，电功率大表示电流做功快，表示 电能转化为其他形式的能量快。 2影响电功率大小的因素： 和 。 3电功率的计算公式：P ，P ； 在纯电阻电路中，PU2/RI2R。 4电功率的单位：瓦特(W)； 1瓦特 伏安1焦/秒； 常用单位：1千瓦1000瓦。 电流在单位时间内所做的功 电流做功快慢 电压电流 W/tUI 1 5电压和电功率 (1)电压 额定电压：用电器 两端的电压。 实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器 两 端的电压。 (2)电功率 额定功率：用电器在 下工作时所消耗的电功率 。 实际功率：用电器在 下工作时消耗的电功率。 正常工作时 工作时 额定电压 实际电压 (1)反映灯泡明暗程度的量是( ) A通过灯泡的电流 B灯泡两端的电压 C灯泡的额定功率 D灯泡的实际功率 解析: 灯泡的实际功率大，灯泡亮，灯泡的实际功率小， 灯泡暗，因此选D。 (2)一个标有“220V 40W”的电灯接在照明电路中正常工 作多少小时后消耗1千瓦时的电能( ) A40小时 B1小时 C0.025小时 D25小时 解析: 利用tW/P求得t25(小时)。 D D 练一练 2 四、伏安法测量小灯泡的电功率 1实验原理：P 2实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、 、 、 。 3绘制实验电路图： 4待测的量：小灯泡两端的 ，通过小灯泡的 。 UI 电压表电流表滑动变阻器 电压电流 练一练 3. 为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 (1)如图所示是某同学还没有连接成完整电路的实物图， 请你在图中补画上缺少的两根导线。(不得更改原有接 线，导线不要交叉) (2)在连接电路的过程中，开关必须 ； (3)电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电 压表的示数为 时小灯泡能正常发光。 (4)若电源电压为6V，小灯泡正常发光时电阻为10，滑动 变阻器有“10 5A”、“20 1A”两种规格，则本 实验 选择规格为 的变阻器。 断开 2.5 V “20 1A” 热点聚焦 深度剖析 要点提示: 用电器消耗多少电能，即电流做了多少 功，可用公式WUIt或WPt来计算，当用电器 为纯电阻时，还可用公式WU2t/RI2Rt来计算。 热点一 电功的计算 典例分析 1 5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食 结 构越来越受到学校、家庭和社会的重视，妈妈为了改善小 红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原 理示意图和铭牌如下： 全自动豆浆机 型号 JK 16B 加热功 率 800 W 额定电 压 220V 电动机 功率 150 W 额定频 率 50Hz 额定容 量 1.1 L 豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累计 加热12分钟，则总共消耗多少电能？ 解析: 由PW/t 得WPt。 电动机工作3分钟消耗的电能W1P1t1150瓦360秒 2.7104焦， 加热消耗的电能W2P2t2800瓦1260秒 5.76105焦， 豆浆机做一次豆浆共消耗的电能WW1W2 2.7104焦5.76105焦6.03105焦 答案 6.03105焦 对点训练 1某同学家有1台60W彩电，3盏60W的电灯，4台40W的电 扇，每天各用电器平均少用1h，试计算1个月(以30天计) 共节约多少千瓦时电？这些电可供1台200W的洗衣机工作 多少小时？ 解析: 节约的电能即为这些用电器在每天工作1h内消耗 的电能总和。 解: WPtP1tP2tP3t (0.06kW30.06kW40.04kW)1h30 12kWh。 对于洗衣机；P4200W， 可工作时间t 60h。 热点二 电功率的计算 要点提示: 电功率表示电流做功的快慢，可用P W/t；PUI来计算用电器消耗的电功率大小，对 于纯电阻用电器，电功率还可用PU2/R、PI2R 计算。只有当用电器两端的电压等于额定电压时 ，用电器实际消耗的电功率才等于额定功率。 典例分析 2 发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点 ，将在我市推广使用。如图甲所示是LED的实验图和 元件符号。把一个额定电压为3伏的LED接入电源电压恒 为4.5伏的电路中，如图乙所示。 移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。 当该LED正常工作时，此时变阻器R消耗的电功率为多大？ 解析: 本题以发光二极管为背景，综合考查电功率计算和串联电 路知识。计算R消耗的电功率，可结合串联电路特点，求出 R两端的电压和通过的电流，利用PUI来计算电功率。 解: 当LED正常工作时，ULED3V， 查丙图中的图象可得ILED20mA0.02A。 由于LED与R串联， IRILED0.02A， URUULED4.5V3V1.5V， PRURIR1.5V0.02A0.03W。 答：此时变阻器R消耗的电功率为0.03W。 对点训练 2有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的 关系，如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示 。 闭合开关S，这时电流表的示数为0.4安，则电源电压为 _伏，元件B的电功率为_瓦。 答案: 4.5 1 热点三 小灯泡所消耗电功率的测定 要点提示: 用伏安法测定小灯泡消耗的电功率，其 实验原理为PUI。选择电路中各元件时，电源 电压应大于小灯泡的额定电压；电压表量程应大 于小灯泡的额定电压；电流表量程应大于小灯泡 的额定电流。正确连接电路后，闭合开关，调节 滑动变阻器，可测得小灯泡工作时两端的电压和 通过的电流，利用公式PUI可算出小灯泡实际 消耗的电功率和额定功率。 典例分析 3 小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台 上提供的器材有：6V蓄电池、电流表(00.6A,03A)、电压表 (03V,015V)、滑动变阻器(50 1.5A)、额定电压为2.5V 的小电灯(正常发光时的电阻约为7)、开关各一个，导线若干 。 (1)小明在实验中电流表量程应该选择_，电压表量程应 该选择_。 (2)他实验的电路图如图乙所示，请你在图甲中根据该电路图画 出实物连接图。 (3)若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零， 电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况 中的_(填写序号)。 A小灯泡短路 B小灯泡的灯丝断了 C小灯泡的灯座接触不良 (4)排除故障后，调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数 据，则小灯泡的额定功率为_W。 实 验 次 数 123 电 压 U/ V 2. 0 2. 5 2. 8 电 流 I/A 0. 3 0 0. 3 6 0. 3 8 解析: 根据电路图连接实物连接图时，可利用电流通过 的路径依次逐个连接各元件，注意导线不能相交，电流表 和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联。选项A小灯泡短 路时会出现灯泡不发光，电流表的示数不为零，电压表的 示数为零。从表格中的数据可知，当小灯泡两端的电压 为额定电压2.5V时，通过的电流为0.36A，利用公式P UI可算出小灯泡的额定功率。 答案: (1)00.6安；03伏 (2)图略 (3)B C (4)0.9W 对点训练 3(2010宁波)在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材 有 电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及滑动变阻 器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实 物电路。 (1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。 (2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是 _。 (3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的 示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_端 滑动。 (4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成UI图像如上图。据 此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是_W (设电源电压保持不变)。 答案: (1)电压表接线柱“3”灯泡右端相连 (2)选用了大量程 (3)右 (4)0.5 实验探究 典例分析 4 如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体 电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝 浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度 计。请回答下列问题： (1)合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过 _反映出来的。 (2)采用这种连接方式的目的是_。 解析: (1)实验探究的是电流通过导体产生的热量与导体电阻间 关系，产生热量多，则烧瓶中的温度高，而温度计的作用是测 量温度，因此只需要通过观察温度计的示数就可以知道电阻丝 产生的热量的多少。 (2)这样的连接是串联，在串联电路中，电流只有一条路径，且电 流处处相同，因此可以控制电流的大小相同，两电阻丝工作的 时间相同。有利于研究相同时间、相同电流，产生热量与电阻 大小的关系。 答案: (1)温度计示数 (2)控制电流的大小相同，两电阻丝工作 的时间相同。研究相同时间、相同电流，产生热量与电阻大小 的关系。 对点训练 4如图所示装置是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡功率 的实物图。 (1)请把实物图连线补充完整。 (2)实验中小明发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表指针偏转角 度始终较小，原因可能是_(填写序号)。 A电池较旧，电压不足 B电流表短路 C滑动变阻器短路 (3)完成电路连接并闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示 数、电压表示数接近电源电压，出现故障的可能原因是 _ (填写序号)。 A灯泡短路 B灯泡断路 C电压表短路 D电流表断路 (4)小明正确测得如下几组数据：由表中数据可知，小灯泡的额定 功率为_W。 电 压 /V 1. 5 2. 0 2. 5 电 流 /A 0. 3 4 0. 4 0 0. 4 8 小林认为应利用三组数据计算取功率的平均值会更准确。 请你评价小林的说法：_。 答案: (1)实物线连线图略 (2)A (3)B (4)1.2；错误，额定功率是指额定电压下的功率 5在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压 为 2.5V，灯丝电阻约为10。 (1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路中未连 接部分连接完成。 (2)按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最 _(填“左”或“右”)端。 (3)实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为_V时， 小灯泡正常发光，此时电流表的示数如上图所示，小灯 泡的额定功率是_W。 (4)该实验还可以测定小灯泡的电阻。根据以上实验数据， 这个小灯泡正常工作时的电阻为_。 答案: (1)实物连线图略 (2)若滑动变阻器下面接线柱接 左边，则滑片移到最右边，反之滑片移到左边 (3)2.5 0.75 (4)8.3 易错警示 典例分析 5 为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普 遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是 它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数。 (1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间 控制的单刀多掷开关，如图乙中的S。晚上要让电灯发光 ，控制器将控制开关S与_触点接触；铅酸蓄电池 在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了 避免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与_触点 接触即可。 (2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能？ (3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(sm2)(每 一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J)，太阳能电池 光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大？ 解析: 本题易错的原因：由于没有读懂图乙太阳能路灯的结构 示意图，不清楚各结构的功能；没有看懂太阳能路灯的技术 参数，不知从何下手。因此，解决本题的关键是读懂图乙太阳 能路灯的结构示意图，了解太阳能路灯内各结构的功能，弄清 楚太阳能路灯的技术参数。 (1)乙图中：太阳能电池板将太阳能转化为电能铅酸蓄电池将 电能转化为化学能储藏起来；电灯将电能转化为光能等，用 于照明。再将乙图中开关S与不同接触点的情况进行分析：与 c点接触，由铅酸蓄电池供电，电灯工作。与a点接触，太阳 能电池板将太阳能转化电