云南专用中考物理一轮复习第五单元电磁学第17讲电能和电功率课件.pptx

第17讲 电能和电功率,预学案记易,精讲案学易,预学案记易,考点一 电功和电能的测量,即学即练,1.(2018巴中)电能表是用来测量 电路消耗电能 的仪表。小明同学家电能表 铭牌上标有“220 V、10 A、3 000 r/kWh”字样,他观察到在1 min的时间内, 电能表的转盘匀速转了15转,观察期间他家工作电器的总功率为 300 W;小明 家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过 2.2 kW。,考点二 电功率,2.(2018昆明)如图所示是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图 像,将这两个电阻串联后接入电路中,R1两端的电压U1与R2两端的电压U2的关 系是U1 U2;将这两个电阻并联后接入电路中,R1消耗的电功率P1与R2消耗的电 功率P2的关系是P1 ”、“=”或“”),即学即练,特别提醒 1.用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多。 2.使用公式P= 计算时一定要注意单位的配套。,考点三 额定电压 额定功率和实际电压 实际功率,3.(2018成都)标有“12 V 60 W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端 电压如图所示,则灯泡的实际电压为 11.5 V,灯泡的实际功率 小于 (选填“大 于”、“小于”或“等于”)60 W。,特别提醒 1.使用用电器时一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下,用电器才 能正常工作。 2.额定功率是一定的,有且只有一个,不会随加在用电器两端的电压改变,而实 际功率有无数个。,考点四 测量小灯泡的电功率,即学即练,4.(2018达州)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验 中,现有器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干, 额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为12 ),滑动变阻器两个(A:“5 2 A”;B:“20 0.5 A”)。,(1)该实验的实验原理是 P=UI ;实验中,应选用的滑动变阻器是 B (选填“A” 或“B”)。 (2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请 你在图中用“”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确 的电路(不能与其他导线交叉)。,答案 如图所示,(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小 灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 灯泡断 路 。 (4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变 化的图像如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 1.14 W。 (5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表015 V量程已经损坏,03 V量程 还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请 你在图丙中的虚线框内画出正确的电路图。,答案 如图所示,(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的 实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 大于 P2(选填“大于”、“小 于”或“等于”)。,考点五 电与热,即学即练,5.(2018西宁)如图是课本“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,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电 进行实验过程中,下列说法正确的是 ( B ) A.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大 B.U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 C.要保持两个电阻丝两端电压相等 D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同,押图练通易,精讲案学易,类型一 电能表的读数(近三年未考),【命题解读】 电能表读数在仪器读数中考查,有时也会在填空中考查。,例1(2015昆明)图中电能表的示数是 2 920.8 kWh。,命题思路 本题考查了电能表的读数;关键是理解电能表各参数的物理意义, 电能表单位是kWh,最后一位数字是小数位,这是正确读数的关键。,失分警示 没有弄清电能表各参数的物理意义及最后一位是小数位。,真题实战,1.(2018德州)小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然 后关闭家中其他用电器,只让电冰箱工作。下午18:00回家后再次查看电能 表,显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为 0.5 kWh,电冰箱的实际电功率为 50 W。,类型二 电功、电功率的计算(近三年云南4次,昆明6次,曲靖4次),【命题解读】 电功、电功率公式的灵活应用和计算在历年的学业水平考 试中出现频率较高,多以选择题、填空题、综合题的形式出现,复习中要熟练 掌握。,例2(2017昆明)如图所示电路中,小灯泡L上标有“6 V 2 W”的字样,电阻R =6 。 (1)闭合S2,断开S1、S3,电流表的示数为0.25 A,请用两种方法求电源电压。 (2)闭合S1、S3,断开S2,求此时电路中的总电阻和通电10 min电流通过电阻R做 的功。,命题思路 主要考查串联、并联电路的电流、电压特点和欧姆定律、电功 率及使用条件的综合应用。,失分警示 公式选择不合理,电路识别错误,不知道电流表在电路分析中相当 于一根导线。 答案 (1)6 V (2)4.5 3 600 J,真题实战,2.(2018成都)如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12 V 6 W”, 定值 电阻R1=120 ,滑动变阻器R2上标有“50 1 A”,电压表的量程选用“0 3 V”。断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。 (1)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1 min内电路消耗的电能是多少? (2)断开S1,闭合S和S2,在安全前提下,调节滑片P的过程中,电路消耗的最小功 率是多少?,答案 (1)432 J (2)0.9 W,类型三 铭牌信息识别(近三年云南1次),【命题解读】 铭牌信息识别在历年的学业水平考试中出现频率不高,命题 多以填空题、综合题的形式出现,结合家庭电路进行考查。,例3(2016云南)盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环 境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调,这台空调说明书中的主要数 据如表所示。,(1)空调工作时应选用图中的 三 孔插座。 (2)空调正常制冷时电流是多大?连续正常制冷30 min消耗多少kWh的电能? (3)这些电能若用于加热水,加热器的热效率为80%,能使50 kg、20 的水温 度升高多少?水的比热容c水=4.2103 J/(kg),命题思路 本题考查了三孔插座的使用,电功率公式的应用,热量的计算等, 关键是能从表格中得出相关的数据。 答案 (1)三 (2)6.36 A 0.7 kWh (3)9.6 ,3.(2018滨州)图甲是一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡, 铭牌见下表(“高温”挡功率空出),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保 护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全。闭合S1为“低温” 挡。请完成下列问题:,真题实战,(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少? (2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少? (3)若某房间内空气质量为60 kg,空气温度为10 ,设定空气的比热容为1.1 103 J/(kg)且保持不变,用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟,放出热量 的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少?,答案 (1)88 (2)7.5 A (3)15 ,类型四 电热的计算(近三年云省1次,昆明2次),【命题解读】 焦耳定律在各种题型中都有考查,考查内容有电流热效应的 利用、公式Q=I2Rt的理解与计算。,例4(2018昆明)如图所示电路,电阻R的阻值为50 ,滑动变阻器R的最大阻值 为100 ,电源电压10 V保持不变,闭合开关,求: (1)当P移至a端时,电阻R消耗的功率; (2)当P移至b端时,电路中的电流大小和通电2 min产生的热量。,命题思路 本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用及功率的计算 公式的掌握情况。本题的关键还是根据开关的不同组合来识别电路的连接 形式,弄清各种情况中电路的连接形式、并画出其等效电路。,失分警示 不会画出相应的等效电路,不知道开关闭合只是一根导线 答案 (1)2 W (2)0.1 A 120 J,真题实战,4.(2016扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不 怎么热,主要是 ( C ) A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B.导线的绝热皮隔热 C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D.导线散热比电阻丝快,易混点辨析,一、电功和电功率的单位,二、伏安法测电阻与电功率的异同点,例5(2017河南)某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪 个物理量的单位 ( A ) A.电能 B.电功率 C.电流 D.时间,试真题练易,命题点一 电功、电功率的计算,1.(2018云南)LED灯具有节能、环保的特点,一个“220 V 8.5 W”的LED灯 与一个“220 V 60 W”的白炽灯亮度相当。若一个“220 V 8.5 W”的 LED灯每天正常工作4小时,30天消耗的电能是 1.02 度,这些电能可供“220 V 60 W”的白炽灯正常工作 17 小时。,2.(2018云南)如图所示,小灯泡L标有“3 V 0.9 W”的字样(忽略温度对灯 丝电阻的影响)。当开关S闭合、S1断开时,小灯泡正常发光,电压表的示数为 1.5 V,则电流表的示数为 0.3 A;如果电压表的量程为03 V,为确保电压表不被 损坏,则 不能 (选填“能”或“不能”)同时闭合开关S、S1。,3.(2017曲靖)将标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的灯泡L1、L2串联接在 电源电压为6 V的电路中,灯泡 L1 两端的电压较大。通电1 min,L1、L2消耗的 电能之比为 21 。,4.(2017曲靖)如图所示,电源电压恒定,开关S闭合与断开时,电流表的示数均 为0.3 A,则电阻R2处的故障是 短路 。把R2换成一个12 的电阻,闭合开关S,电 流表的示数为0.3 A;断开开关S,电流表的示数为0.2 A,则S断开后,R1的功率为 0.96 W。,5.(2016云南)将标有“12 V 6 W”的灯泡L1和标有“6 V 6 W”的灯泡L2 串联接在12 V的电源上,则 ( C ) A.灯泡L1正常发光 B.灯泡L2可能会烧坏 C.电路总功率为4.8 W D.通过L1的电流小于通过L2的电流,6.(2014云南)冬天来临,小王给奶奶买了一个“暖手宝”。该“暖手宝”加 热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示,由此可知该“暖手宝”加热 时的功率约为( B ) A.2 400 W B.400 W C.40 W D.24 W,7.(2015曲靖)灯L1上标有“12 V 9.6 W”的字样,灯L2上只能看清12 V的字 样,测得两灯的电流与电压的关系如图所示,求:,(1)L1正常发光时的电阻是多少? (2)灯L1、L2串联接在电源的两极时,通过L1的电流为0.3 A,电源的电压是多 少? (3)电路中只有L1、L2两灯串联,使L2正常工作时,电路消耗的总功率是多少?,答案 (1)15 (2)6 V (3)8 W,8.(2015昆明)在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3 ,R2=6 。 (1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为1 A,求电源电压。,(2)电路中的总功率; (3)通电1 min,电阻R1产生的热量。,答案 (1)9 V (2)40.5 W (3)1 620 J,当S1、S3闭合,S2断开时,求:,9.(2014云南)电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用。经过机 房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路,为了确定短路的具体 位置,机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行测量。已知电话线由 两根导线并排而成,该用户家到机房的电话线长5 km,设单根电话线每米的电 阻为310-3 ,测量时电压表示数为12 V,电流表示数为1 A,若只考虑电话线的 电阻,求:,(1)该用户到机房单根电话线的电阻值; (2)短路位置到机房的距离s; (3)测量时电路消耗的功率。,答案 (1)15 (2)2 000 m (3)12 W,命题点二 伏安法测功率,10.(2018云南)如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定 电压为3.8 V,电阻约为12 ,电源电压为6 V。,(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。,答案 如图所示,(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于B(选填“A”或“B”)端。闭合开关, 灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但示数较小,接下来的操作是向A端缓慢 调节滑动变阻器滑片。,(3)当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功 率为1.216 W。在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭, 电流表示数变为0,电压表示数接近6 V,你认为故障可能是小灯泡断路 。 (4)完成测量后,同学们又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡,探究电 流与电阻的关系。当电阻为10 时,电流表的示数为0.2 A;换用20 的电阻 后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 B (选填“A”或“B”)端移动,使电压 表的示数为 2 V,读出电流表的示数。多次换用阻值不同的电阻,进行正确操 作后即可得出结论。,11.(2015云南)图中是测量额定电压为3.8 V的小灯泡的电功率的实物电路 图,小灯泡的电阻约为10 。 (1)请在虚线框内画出与实物图对应的电路图。,(2)实物电路中连接不合理的是 电压表量程选小了 。开关闭合前,滑动变阻器 滑片应置于A(选填“A”或“B”)端,目的是 保护电路 。 (3)调节滑动变阻器,分别读出电流表和电压表的示数,记录如表:,小灯泡的额定功率为1.52 W。小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。,命题点三 电热、焦耳定律,12.(2014昆明)当一个电阻的阻值为R时,将它接在电路中通电一段时间,产生 的热量为Q,如果要使它产生的热量为2Q,下列办法中可行的是 ( A ) A.将电压变为原来的2倍,通电时间变为原来的 B.将电阻变为原来的2倍,通电时间变为原来的 C.将电阻变为原来的 ,通电时间变为原来的2倍 D.将电压变为原来的 ,电阻变为原来的2倍,13.(2014云南)如图甲所示是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶,具有自动 抽水、煮水、显示水温、控温等功能,使用十分方便。据调查,该产品额定电 压为220 V,额定总功率为1 210 W,煮水时功率1 200 W,茶壶容量1.0 L,水的比 热容c水=4.2103 J/(kg)。,(1)将550 mL的纯净水从桶中提升0.6 m,求电动机对水所做的功。 (2)利用“煮水挡”将550 mL的水加热4 min的实验数据如表,请计算03 min 的能量损失。,(3)根据表中数据在图乙中作出水被加热的“温度-时间”图像,并分析0 0.5 min温度上升缓慢的主要原因。,答案 (1)3.234 J (2)4.275104 J (3)如图所示,刚开始加热的时候,电茶壶本身需要吸收一部分热量。,14.(2017曲靖)某白炽灯的电压与电流关系如图所示。白炽灯工作时灯丝要 达到很高的温度才能发出白光。已知灯丝质量为1.5 g,比热容为c=0.14103 J /(kg)。求:,(1)灯丝的温度从20 升高到2 020 ,需要多少热量? (2)上述过程中,若电能转化为内能的效率为80%,则灯丝消耗的电能是多少? (3)要将此灯改装为一个调光台灯接入家庭电路,需要串联一个变阻器。灯泡 的功率调到15 W时,该变阻器接入电路的阻值应为多大?,答案 (1)420 J (2)525 J (3)700 ,过实验行易,实验一 测量小灯泡的电功率,【命题点】 1.实验原理:P=UI。 2.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要断开,闭合开关前滑片要移到阻值 最大处。 3.滑动变阻器的作用。 4.电压表、电流表的使用和读数。,5.电路故障分析与处理。 6.电功率的计算。 7.表格数据或“U-I”图像的分析。 8.实际电压、实际功率与灯泡亮度的关系。 9.灯丝电阻随电压变化的规律及原因。 10.实验中多次测量的目的。 11.不能多次测量求电功率平均值的原因。,例1(2017衡阳)如图所示是测量额定电压为2.5 V小灯泡额定功率的电路实 物图。 (1)请你用笔画线代替导线将电路补充完整,要求:滑动变阻器连入电路的 阻值最大,导线不允许交叉;,答案 如图所示,(2)正确连接好电路后,闭合开关S,移动变阻器滑片P,小灯泡始终不发光,电压表有明显示数,电流表无示数,导致这种情况出现的可能原因是小灯泡 断路 (选填“短路”或“断路”);