中考物理精讲总复习 第21讲 电功率课件（考点知识梳理+中考典例解析）.ppt

第21讲电功率 考点一测量小灯泡的电功率1 实验原理 2 实验电路图 如图所示 p ui 3 实验中滑动变阻器的作用是 1 2 连接电路时开关应 闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至 处 4 分析论证 当u实 u额时 p实 p额 灯泡 当u实 u额时 p实 p额 灯泡 当u实 u额时 p实 p额 灯泡 保护电路 改变小灯泡两端的电压 断开 阻值最大 偏亮 偏暗 正常发光 考点二焦耳定律1 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的 效应 2 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比 跟导体的 成正比 跟 成正比 其数学表达式为 焦耳定律适用于任何用电器产生热量的计算 热 二次方 电阻 通电时间 q i2rt 3 在仅有电流热效应存在的电路 纯电阻电路 中 电能全部转化成了内能 而没有转化为其他形式的能 这时电流产生的热量等于电流所做的功 即q w 此时焦耳定律也可写作q uit i2rt 考点一测量小灯泡的电功率命题点 1 实验原理与电路图 2 滑动变阻器的作用 3 实验注意事项 例1 2013 南京 在 测量小灯泡功率 的实验中 小灯泡的额定电压为2 5v 正常发光时的电阻约为10 1 请你用笔画线代替导线 将图甲中实物电路连接完整 2 连接好电路 闭合开关 小灯泡发光 但电压表示数为0 经检查 图中a b c d四根导线有一根断了 则该导线是 填写字母 3 排除故障后 闭合开关 测量小灯泡额定功率 移动变阻器的滑片p 眼睛应先注视 表的示数 然后读出另一电表示数 当小灯泡正常发光时 电流表的示数如图乙所示 则小灯泡的额定功率为 w 4 在小电灯正常发光时 再将滑片p向b端移动到另一位置 则小电灯的实际功率 填 大于 小于 或 等于 额定功率 解析 本题考查小灯泡电功率的测量 1 图中滑动变阻器已经接上了下面的接线柱 所以应将上面的接线柱 c或d 和开关右接线柱连接起来 2 四根导线有一根断了 电压表示数都为0 小灯泡发光 证明a c d三根导线是好的 所以断的为b导线 3 测量小灯泡额定功率 移动变阻器滑片时 眼睛应观察电压表示 数 使电压表示数为额定电压2 5v 然后读出电流表的示数 图中电流表用0 6a的量程 示数为0 24a 则小灯泡的额定功率p ui 2 5v 0 24a 0 6w 4 滑片p向b端移动时变阻器的电阻变大 电路中的电流变小 小灯泡两端的电压也减小 所以小灯泡的实际功率小于额定功率 答案 1 略 2 b 3 电压0 6 4 小于 考点二焦耳定律命题点 1 电流的热效应 2 焦耳定律 例2 2013 德州 某养鸡场新购进一台电热孵卵器 其电阻为110 不变 在额定电压下工作时通过孵卵器的电流是2a 则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 j 解析 本题考查焦耳定律的应用 孵卵器正常工作10s所产生的热量 q i2rt 2a 2 110 10s 4400j 答案 4400 例3 2013 南充 已知r1 r2 3 4 当电阻r1 r2串联在电路中时 r1 r2两端的电压之比u1 u2 当电阻r1 r2并联在电路中时 在相同的时间内电流通过r1 r2所产生的热量之比q1 q2 解析 本题考查串 并联电路中电流 电压 电阻和电热的知识 当电阻r1 r2串联在电路中时 两电阻中通过的电流相等 又因为u ir 所以其两端的电压之比u1 u2 ir1 ir2 r1 r2 3 4 当电阻r1 r2并联在电路中时 两电阻两端的电压相等 又因为所以 在相同时间内电流通过r1 r2所产生的热量之比答案 3 44 3 1 下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是 a 电冰箱b 电饭锅c 电视机d 电风扇答案 b 2 在今年的实验技能考试中 实验桌上准备的器材有 学生电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 待测小灯泡及导线若干 在做测量小灯泡的电功率实验时 小明在连接电路的过程中 由于疏忽 把两表的位置给颠倒了 其他连接正确无误 当开关闭合后 所产生的现象是 a 电流表将被烧坏b 电压表将被烧坏c 电压表有读数 电流表的读数几乎为0d 电流表有读数 电压表的读数几乎为0答案 c 3 某同学利用如图所示电路 测量额定电压为2 5v小灯泡的额定功率 下列说法错误的是 a 闭合开关前 滑片p应滑到b端b 闭合开关后 小灯泡不发光 一定是小灯泡灯丝断了c 当电压表示数为2 5v时 测出通过小灯泡的电流 可算出小灯泡的额定功率d 实验还可得知 小灯泡的实际功率越大 小灯泡越亮答案 b 4 在 探究焦耳定律 的实验中 为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系 必须同时保持 a 电阻相等和电流相等b 电阻相等和通电时间相等c 通电时间相等和电流相等d 电阻相等 通电时间相等 电流相等答案 c 5 把一台电动机接入电压为220v的电路中 通过电动机的电流为5a 电动机线圈的电阻为2 1min内通过线圈的电流产生的热量为 a 1452000jb 3000jc 66000jd 50j答案 b 6 小明买回如图所示的干鞋器 其电阻为2200 正常工作电流为0 1a 把它放入鞋内 通电后就可以起到干燥杀菌除臭的作用 这是利用电流的 效应工作的 它正常工作100s产生 j的热量 答案 热2200 7 吕彬同学将实验器材按下图连接 测量小灯泡在不同电压下的功率 所用灯泡的额定电压是2 5v 1 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应滑至 端 填 左 或 右 2 请在虚线框内完成实物图对应的电路图 3 闭合开关后 他发现灯泡不亮 电压表无示数 电流表有示数 则电路中可能出现的故障是 排除故障后 移动滑片至某位置时 电压表示数如图所示 则灯泡两端电压为 v 若要继续测量灯泡的额定功率 应将滑片向 端 填 左 或 右 滑动 答案 1 右 2 电路图如下图所示 3 灯泡短路1 9左 考点训练22 一 选择题 每小题4分 共36分 1 下列用电器中 利用电流热效应工作的是 a 电视机b 电热毯c 电风扇d 电脑答案 b 2 将阻值为40 的电阻丝接在电源两端 通电10min 电流产生的热量是1 5 103j 若将阻值为10 的电阻丝接入同一电源的两端 通电20min 电流产生的热量是 a 1 2 104jb 3 75 102jc 7 5 102jd 6 0 103j解析 电源电压不变 由得所以q2 8q1 8 1 5 103j 1 2 104j 答案 a 3 电烙铁通电一段时间后变得很烫 而连接电烙铁的导线却没有明显发热 这主要是因为 a 导线的绝缘皮隔热b 导线散热比电烙铁快c 通过导线的电流小于通过电烙铁的电流d 导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻 解析 导线与电烙铁串联在一起 通电电流和通电时间相同 根据焦耳定律q i2rt可知 在通电电流和通电时间相同时 产生的热量多是因为电烙铁电阻比导线电阻大 所以d选项正确 答案 d 4 如图所示 是研究电流热效应的部分实验电路 甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值 比较通电后两根电阻丝各自两端的电压u甲 u乙以及它们在相同时间内分别产生的热量q甲 q乙的大小 下面关系中正确的是 a u甲 u乙 q甲 q乙b u甲 u乙 q甲 q乙c u甲 u乙 q甲 q乙d u甲 u乙 q甲 q乙 解析 根据题意可知 甲 乙两根电阻丝串联 电流相等 即i甲 i乙 由于r甲 r乙 根据u ir可知 u甲 u乙 电流通过电阻丝发热 电能全部转化为内能 所以q w uit 可见q甲 q乙 答案 c 5 某电热器有两根电阻丝 只给一根通电 煮沸一壶水用的时间为t1 只给另一根通电 煮沸同样一壶水用的时间为t2 若两根电阻丝并联接到原来的电源上 煮沸同样一壶水需用的时间为t 则 a t t1 t2b c t t1d t t2 解析 只用一根电阻丝时 设该电阻丝的阻值为r1 则煮沸一壶水所吸收的热量为 只用另一根电阻丝时 设该电阻丝的阻值为r2 则煮沸同样一壶水所吸收的热量为 若两根电阻丝并联使用 则煮沸同样一壶水所需要的热量为所以有 答案 b 6 2013 泸州 如图所示的实验装置中 三个相同的烧瓶a b c内都盛有质量和初温均相等的液体 其中a b烧瓶中装的是水 c烧瓶中装的是煤油 a b c瓶中电阻丝的阻值分别为ra rb rc 且ra rc rb 当合上开关s通电一定时间后 三个烧瓶中的液体均未达到沸腾 a b c瓶中温度计示数分别为ta tb tc 对三支温度计示数的判断 下列说法正确的是 均不计热损失 比热容c水 c煤油 a ta tbtbc tc ta tbd ta tb tc 解析 由于ra rb rc串联 通过它们的电流和通电时间均相等 根据焦耳定律q i2rt可知 a c瓶中液体吸收的热量相同且大于b瓶中液体吸收的热量 但是由于c瓶中是煤油 煤油的比热容小 升温比水更快 所以tc ta tb 答案 c 7 2013 邵阳 灯的亮度由它实际消耗的功率决定 现有甲 乙两盏电灯 分别标有 220v36w 和 36v36w 字样 如果它们都正常发光 则 a 甲灯亮b 乙灯亮c 一样亮d 无法确定解析 灯泡亮度取决于灯泡的实际功率 两灯都正常发光时实际功率均为36w 所以一样亮 故选c 答案 c 8 2013 湛江 如图所示 电源电压不变 当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中 下列说法正确的是 a 电流表的示数变大b 电压表的示数变大c 小灯泡的亮度不变d 电路中的总功率变大 解析 由题图可知 电灯和滑动变阻器并联 电流表测干路中的电流 当滑片向b端移动时 滑动变阻器连入电路中的电阻变大 此支路电流变小 小灯泡的电流不变 干路中的电流变小 a选项错误 电压表测滑动变阻器两端的电压即电源电压 所以不论滑片怎样移动 电压表的示数不变 b选项错误 小灯泡两端的电压和流过的电流不变 则小灯泡的实际功率不变 亮度不变 c选项正确 电路中的总电流变小 电源电压不变 所以电路中的总功率变小 d选项错误 故选c 答案 c 9 2013 南京 如图所示 电源电压保持6v不变 电流表的量程为0 0 6a 电压表的量程为0 3v 定值电阻r1的规格为 10 0 5a 滑动变阻器r2的规格为 20 1a 闭合开关 为了保证电路安全 在变阻器滑片p移动过程中 下列说法正确的是 a 电阻r1消耗功率允许的变化范围为0 4 0 9wb 电流表示数允许的变化范围为0 2 0 5ac 变阻器r2接入电路的阻值允许变化范围为2 20 d 电路消耗总功率允许的变化范围为1 2 3w解析 电流表的量程为0 0 6a r1中的电流不能超过0 5a 滑动变阻器中的电流不能超过1a 三者串联 所以电路中的电流最大不能超过0 5a 电压表的量程为0 3v 当电压表示数为3v时 电源电压为6v 所以滑动变阻器两端的电压为6v 3v 3v 这时电路中的电流为最大值这时滑动变阻器的阻值即变阻器r2接入电路的阻值允许变化范围为10 20 c选项错误 当滑动变阻器为最大阻值时 电路中的电流为最小值所以电流表示数允许变化范围为0 2 0 3a b选项错误 r1消耗的最小功率p1min imin 2r1 0 2a 2 10 0 4w 最大功率p1max imax 2r1 0 3a 2 10 0 9w 即r1消耗的电功率为0 4 0 9w a选项正确 电路中消耗的最大总功率pmax uimax 6v 0 3a 1 8w 最小总功率pmin uimin 6v 0 2a 1 2w 即电路消耗的总功率为1 2 1 8w d选项错误 故选a 答案 a 二 填空题 每空3分 共15分 10 阻值为50 的定值电阻r接在电源两端 通过电阻r的电流为0 2a 10s内电流产生的热量是 j 答案 20 11 2013 聊城 如图所示 是探究 电流产生的热量与电阻关系 的实验装置 已知r甲 r乙 其余条件均相同 将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 及通电时间相等 实验发现 甲瓶温度计示数升高快 表明该实验条件下 导体的电阻越大 电流产生的热量越 解析 根据串联电路中电流处处相等知 将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的电流相等 根据公式q i2rt知 在电流和通电时间相等时 导体的电阻越大 电流产生的热量越多 答案 电流多 12 2013 烟台 甲灯标有 36v7 2w 乙灯标有 12v1 2w 将它们串联后接在电源上 其中一个灯泡能正常发光 正常发光的灯泡是 另一盏灯的实际功率是 解析 根据电功率公式p ui得 两灯串联 则电路中最大电流为0 1a 否则乙灯被烧坏 当乙灯正常发光时 电路中电流i实 0 1a 根据则则甲灯的实际功率答案 乙1 8w 三 实验探究题 13题12分 14题27分 共39分 13 小明利用如图所示的实验装置探究 导体产生的热量与电阻大小的关系 甲 乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油 甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小 1 实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的 填 温度计示数 或 加热时间 2 为了在较短的时间内达到明显的实验效果 小明选用煤油而不用水做实验 是因为煤油的比热容 水的比热容 填 大于 或 小于 3 通电一定时间后 乙瓶中的温度计示数升高的快 由此得出的实验结论是 4 该实验中用到的研究物理问题的方法是 解析 两瓶中装有相同质量的煤油 煤油吸热的多少是通过温度计示数来反映的 温度计示数升高多 说明煤油吸收的热量多 也说明电流通过这个电阻丝产生的热量多 如乙瓶中温度计示数升高的快 说明在电流相同的情况下 导体电阻越大产生的热量越多 由于水的比热容比煤油的大 在相同条件下 水的温度升高的少 变化不明显 本实验在方法上采用控制变量法 另外将电流产生的热量通过温度计的示数反映出来 还采用了转换法 答案 1 温度计示数 2 小于 3 在电流和通电时间相同时 导体电阻越大产生的热量越多 4 控制变量法或转换法 填对一个即可 14 2013 重庆 小亮同学做测定 小灯泡的额定电功率 实验时所用器材有电压为6v的电源 额定电压为2 5v的小灯泡 小灯泡的额定功率小于1w 滑动变阻器 50 1a 以及符合实验要求的电表 开关和导线 如图甲是小亮同学没有连接完整的电路 1 本实验的实验原理是 2 请你用笔画线代替导线 将图甲所示的电路连接完整 3 小亮同学连好电路后闭合开关 移动滑动变阻器滑片p 发现小灯泡始终不亮 电压表有示数 电流表无示数 则故障可能是 写出一种即可 4 小亮同学排除故障后闭合开关 移动滑动变阻器滑片p 同时 眼睛应注视 填序号 a 小灯泡亮度b 电压表示数c 电流表示数d 滑动变阻器滑片 5 小亮同学移动滑动变阻器滑片p到某处时 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 端移动 填 a 或 b 当小灯泡正常发光时 电流表示数如图乙所示 则小灯泡的额定功率是 w 此时小灯泡的电阻是 该实验中滑动变阻器除了保护电路外 还有 的作用 6 小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系 他将小灯泡换成多个定值电阻r 保持电压表示数始终为如图丙所示 多次更换阻值不同的定值电阻r 并记录各次电流表的示数 若不更换其他器材 为了能够完成实验 更换的电阻阻值不能够大于 解析 本题主要考查伏安法测小灯泡的电功率 1 实验原理是p ui 即伏安法测量小灯泡的电功率 用电流表测出通过小灯泡的电流 用电压表测量小灯泡两端的电压 根据p ui求得小灯泡的功率 2 因电流表要串联在被测电路中 且电路中的电流不会超过0 6a 3 移动滑动变阻器滑片p 发现小灯泡始终不亮 可能小灯泡断路 电压表有示数 电流表无示数 说明电压表所在的电路是通路 电路此时为电压表