浙江省中考科学专题复习 第25课 电功和电功率课件.ppt

第25课电功和电功率 基础盘点 热点聚焦 专题一电功 专题二电功率 热点一电功的计算 热点三小灯泡电功率的测定 热点二电功率的计算 实验探究 易错警示 专题三实验 测定小灯泡的电功率 专题一电功 基础盘点 1 电功的定义 指 通过用电器时所做的功 2 电功的单位 焦耳 j 常用单位有 千瓦时 kw h 3 1焦耳 瓦 秒 伏 安 秒 1千瓦时 焦 4 影响电功大小的因素 和 5 电流做了多少功 就有多少的 能转化为 的能 电功量度用电器消耗多少电能 电流 1 1 3 6 106 电压 电流 通电时间 电 其他形式 6 电功的计算公式 w w pt 7 在纯电阻电路中 w q i2rt u2t r q i2rt 焦耳定律 8 测量仪器 千瓦时计 测量一段时间内电路所消耗的电能 9 电能表的读数 一般家庭电路中的电能表的示数有6位数 最后一位是十分位 uit 电能表 深化理解 1 电流通过电扇中电动机做功 这是 能转化为 能 电流通过灯泡的灯丝做功 这是 能转化 能 所以 电流通过用电器做了多少功 就有多少 能转化为 的能 电 机械 电 内 电 其他形式 2 下列是电功的单位的是 a 伏特b 安培c 焦耳d 欧姆 c 3 电流通过某段电路所做的功取决于 a 电路中的电流b 电路中的电流和电路两端的电压c 电路中的电流 这段电路的电阻及通电时间d 电路中的电流 电路两端的电压和通电时间解析 电流做功的取决因素有三个方面 即通电电流 电压以及通电时间 同时不能将功和功率混为一谈 d 4 小红家的洗衣机工作0 5h 电流做功3 6 106j 这台洗衣机消耗的电能是 a 1 8 106jb 3 6 106jc 7 2 106jd 14 4j解析 电流做功的过程 实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程 电流做多少功 就有多少电能转化为其它形式的能 b 5 一只灯泡接在4v电路中 通过它的电流为0 4a 通电10s 则下列说法中不正确的是 a 灯泡此时的电阻为10 b 灯泡此时的电功率为1 6wc 电流对灯泡做的功为16jd 灯丝放出的热量为40j解析 灯丝电阻 r u i 4v 0 4a 10 故a正确 灯泡此时的电功率 p ui 4v 0 4a 1 6w 故b正确 电流对灯泡做的功 w uit 4v 0 4a 10s 16j 故c正确 灯丝放出的热量 q i2rt 0 4a 2 10 10s 16j 故d错误 d 6 2011玉林 安装在家庭电路中的电能表 它测量的物理量是 a 电流b 电压c 电能d 电阻解析 电能表是用来测量用电器在单位时间内所做的功 即电能 c 专题二电功率 基础盘点 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 电功率的单位 瓦特 w 1瓦特 伏 安 1焦 秒 4 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 1 5 电功率的计算公式 p p 在纯电阻电路中 p u2 r i2r 6 额定电压 用电器 两端的电压 7 实际电压 将用电器接入某一电路时 用电器 两端的电压 8 额定功率 用电器在 下工作时所消耗的电功率 9 实际功率 用电器在 下工作时消耗的电功率 实际电压 w t ui 正常工作时 工作时 额定电压 10 铭牌的主要内容有额定电压 额定功率或额定电流等 用电器生产出厂其额定电压 额定功率就是确定的 而实际电压和对应的实际功率却是不确定的 随用电器工作条件的改变而变化 只有用电器两端实际电压等于额定电压时 实际功率才等于额定功率 用电器才能正常工作 11 解读铭牌 以右边为例 1 pz220 100中p表示普通 z表示照明 220表示额定电压220v 100表示额定电功率100w 2 泉城牌的灯泡是2003年6月生产的 深化理解 1 表示电流做功快慢的物理量是 a 电压b 电功c 电功率d 电阻 c 2 2013济南 报纸上有一篇题为 电器待机 偷电 多少 你知道吗 的文章 配有如图所示的一副插图 图中正在使用一种叫 电力检测仪 的测量工具对计算机显示器进行测量 小明根据插图中 电力检测仪 显示屏显示的内容判断出此时测量的是显示器的 填写物理量名称 小明还注意到插图边的文字说明存在科学性错误 正确的文字说明应该是 显示器待机 解析 图中 电力检测仪 显示屏上标有w w是功率的单位 因此此时测量的是显示器的功率 功率的单位是w 而kw h是电功的单位 因此正确的文字说明应该是显示器待机功率是0 3w 2 2013济南 报纸上有一篇题为 电器待机 偷电 多少 你知道吗 的文章 配有如图所示的一副插图 图中正在使用一种叫 电力检测仪 的测量工具对计算机显示器进行测量 小明根据插图中 电力检测仪 显示屏显示的内容判断出此时测量的是显示器的 填写物理量名称 小明还注意到插图边的文字说明存在科学性错误 正确的文字说明应该是 显示器待机 功率 功率为0 3w 3 2012福州 如图所示 手电筒中的电流为0 5a 电源为三节干电池 则该手电筒小灯泡的功率最接近 a 0 25wb 0 75wc 2 25wd 9 00w解析 电源电压u 1 5v 3 4 5v 小灯泡功率p ui 4 5v 0 5a 2 25w c 4 2011自贡 某洗衣机说明书所列数据如下表所示 下列说法正确的是 a 洗衣机正常工作2h 需耗电0 88kwhb 洗衣机正常工作时 通过的电流为0 5ac 这台洗衣机所受重力为29 4nd 洗衣机接在110v的电路中 实际消耗功率为220w 解析 正常工作时 洗衣机的功率为440w 则消耗的电能w pt 0 44kw 2h 0 88kwh 故a正确 4 2011自贡 某洗衣机说明书所列数据如下表所示 下列说法正确的是 a 洗衣机正常工作2h 需耗电0 88kwhb 洗衣机正常工作时 通过的电流为0 5ac 这台洗衣机所受重力为29 4nd 洗衣机接在110v的电路中 实际消耗功率为220w a 5 根据灯泡铭牌 如图 所给信息判断 下列说法正确的是 a 灯泡适宜在25伏的电路中使用b 灯泡在电压低于220伏时 就不发光c 灯泡在任何情况下工作时 电功率都是25瓦d 灯泡在220伏的电压下工作时 电功率是25瓦 解析 25表示额定电功率25w 故a错误 220表示额定电压220v 额定电压是用电器正常工作的电压 但是用电器不一定在额定电压下才能工作 故b错误 25表示额定电功率25w 额定电功率与实际电功率不完全相同 故c错误 在额定电压下的功率即为额定功率 故d正确 5 根据灯泡铭牌 如图 所给信息判断 下列说法正确的是 a 灯泡适宜在25伏的电路中使用b 灯泡在电压低于220伏时 就不发光c 灯泡在任何情况下工作时 电功率都是25瓦d 灯泡在220伏的电压下工作时 电功率是25瓦 d 专题三实验 测定小灯泡的电功率 基础盘点 1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理 p 2 绘制实验电路图 3 实验器材 电池若干 导线若干 开关 待测小灯泡 ui 滑动变阻器 电压表 电流表 4 按照实验电路图连接电路 5 闭合开关 移动变阻器滑片的位置 直到电压表的读数等于额定电压 记录电流表和电压表的读数 观察小灯泡正常发光的亮度 6 适当改变变阻器的滑片位置 使小灯泡两端的电压低于它的额定电压 如4 5额定电压 分别记下电压表和电流表的读数 并观察小灯泡的亮度变化 7 再适当改变变阻器的滑片位置 使小灯泡两端的电压高于它的额定电压 如6 5额定电压 分别记下电压表和电流表的读数 并观察小灯泡的亮度变化 8 根据测得的数据 计算出小灯泡的额定功率和低于或高于额定电压时的实际功率 9 设计实验数据记录表格并记录实验数据 10 合作交流 分析说明 得出结论 1 小灯泡只有在 时才能正常发光 2 当实际电压 额定电压时 小灯泡实际消耗的功率小于额定功率 3 当实际电压 额定电压时 小灯泡实际消耗的功率大于额定功率 可见用电器的实际功率随着工作电压的变化而变化 额定电压 深化理解 1 在测量小灯泡电功率的实验中 小明设计了如图电路图 小王认为电路需要修改补充 你认为该电路图的主要问题是 电路中缺少电压表测量小灯泡两端的电压 2 2012德州 如图是小红在 测量小灯泡的电功率 实验时连接的电路 小灯泡的额定电压为3 8v 电源电压恒为6v 1 请用笔画线代替导线 将甲图电路连接完整 2 当开关闭合 变阻器滑片p向左移动时 电流表示数 电压表示数 选填 变大 变小 或 不变 3 调节滑动变阻器使灯泡正常发光 电流表的示数如图乙所示 此时电路电流为 a 小灯泡的额定功率为 w 变小 变小 0 32 1 216 4 如果电压表的0 15v量程被损坏 只有0 3v量程能正常使用 要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率 请在下面的虚线框中画出你设计的电路图 3 利用如图所示的实验器材 测定额定电压为6v的小灯泡电功率 已知滑动变阻器上标有 12 1a 字样 电源电压保持不变 实验步骤如下 1 把电路连接完整 要求滑片向右滑动时 电压表的示数变大 2 调节滑片 得到三组数据 并记录灯泡发光情况 记录在下表中 3 请你分析表格中的信息 得到的结论是 写出两条即可 解析 1 滑动变阻器接右下接线柱 如图所示 3 由表中数据可以看出 随灯泡实际功率的增大 灯泡亮度变大 随灯泡两端电压的增大 流过灯泡的电流也变大 但由可知灯泡电阻变大 这是因为灯泡实际功率变大 温度升高 灯泡电阻随温度升高而变大 3 利用如图所示的实验器材 测定额定电压为6v的小灯泡电功率 已知滑动变阻器上标有 12 1a 字样 电源电压保持不变 实验步骤如下 1 把电路连接完整 要求滑片向右滑动时 电压表的示数变大 2 调节滑片 得到三组数据 并记录灯泡发光情况 记录在下表中 3 请你分析表格中的信息 得到的结论是 写出两条即可 灯泡实际功率越大 灯越亮 灯泡的电阻随温度的升高而增大 知识网络 热点一电功的计算 提示 用电器消耗多少电能 即电流做了多少功 可用公式w uit或w pt来计算 当用电器为纯电阻时 还可用公式w u2t r i2rt来计算 在计算的时候要注意单位统一和各量的对应 例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 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p w t得w pt 电动机工作3分钟消耗的电能w1 p1t1 150瓦 3 60秒 2 7 104焦加热消耗的电能w2 p2t2 800瓦 12 60秒 5 76 105焦豆浆机做一次豆浆共消耗的电能w w1 w2 2 7 104焦 5 76 105焦 6 03 105焦答案6 03 105焦 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 对点训练 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 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 对点训练 解 w pt p1t p2t p3t 0 06kw 3 0 06kw 4 0 04kw 1h 30 12kw h对于洗衣机p4 200w洗衣机可工作时间 60h答 这些用电器每月共节约12千瓦时电 可供1台200w洗衣机工作60小时 热点二电功率的计算 提示 电功率表示电流做功的快慢 可用p w t p ui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p u2 r p i2r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 例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p ui来计算电功率 解当led正常工作时 uled 3v查丙图中的图象可得iled 20ma 0 02a由于led与r 串联ir iled 0 02aur u uled 4 5v 3v 1 5vpr ur ir 1 5v 0 02a 0 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 4 5 1 对点训练 3 2013玉林 如图所示 电源电压为6v 当小灯泡正常发光时 电压表的示数为2v 电流表的示数为0 5a 则小灯泡的额定功率是 a 8wb 4wc 3wd 2w解析 灯泡两端电压为u额 u u0 6v 2v 4v 灯泡的额定功率为p额 p实 u额i 4v 0 5a 2w d 热点三小灯泡电功率的测定 提示 用伏安法测定小灯泡消耗的电功率 其实验原理为p ui 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p ui可算出小灯泡实际消耗的电功率和额定功率 例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 0 0 6a 0 3a 电压表 0 3v 0 15v 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 0 0 6安 0 3伏 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 答案 图略 3 若闭合开关后 发现灯泡不发光 电流表的示数为零 电压表有示数 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 bc 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 0 9 解析根据电路图连接实物时 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 对点训练 4 2013湖州 伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率 实验时按甲图连接电路 电源电压恒为3伏 移动滑动变阻器滑片 读出电压表和电流表示数绘制成i u的图象如图乙 对点训练 1 根据乙图中数据 计算小灯泡的额定功率 2 当小灯泡正常工作时 滑动变阻器接入电路的电阻为多大 3 从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定 实验中影响灯丝电阻变化的因素是 对点训练 1 根据乙图中数据 计算小灯泡的额定功率 2 当小灯泡正常工作时 滑动变阻器接入电路的电阻为多大 由图乙所示图象可知 灯泡额定电压所对应的电流为0 5a 灯泡额定功率p ulil 2v 0 5a 1w 灯泡与滑动变阻器串联 灯泡正常发光时 滑动变阻器两端电压ur u ul 3v 2v 1v 此时电路电流i il 0 5a 滑动变阻器接入电路的阻值r u i 1v 0 5a 2 对点训练 3 从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定 实验中影响灯丝电阻变化的因素是 温度 解析 实验过程中灯泡温度不断变化 灯泡电阻随温度变化而变化 不是定值 实验探究 例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 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 温度计示数 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 对点训练 5 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 实物线连线图略 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 a 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 b 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 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 1 2 下的功率 错误 额定功率是指额定电压 6 2013扬州 在测 3 8v 小灯泡电功率实验中 1 请你用笔画线代替导线 将甲图实物连接完整 2 电路正确连接后 闭合开关 移动滑片 发现灯泡不亮 电流表无示数 电压表示数接近电源电压 则故障可能是 3 排除故障后 当灯泡正常发光时 电流表的示数如图乙为 a 灯泡额定功率为 w 4 图丙所示电路中 r阻值已知 无电压表也能测出该灯泡额定功率的是 解析 1 滑动变阻器已接了上面一个接线柱 还需接下面一个接线柱 电压表与灯泡并联 由于灯泡的额定电压为3 8v 所以电压表应选择0 15v的量程 2 灯泡不亮 电流表无示数 说明某处发生了断路 电压表示数接近电源电压 说明与电压表并联的灯泡出现了断路 3 根据实际情况 电路中的电流不会很大 所以电流表选择的是0 0 6a的量程 分度值为0 02a 所以电流表的读数为0 3a p ui 3 8v 0 3a 1 14w 4 此题因为没有电压表 所以应将电阻与灯泡并联 要小灯泡正常发光 必须使灯泡两端的电压等于3 8v 根据并联电路的电压相等 当电阻两端的电压为3 8v时 通过它的电流为i 3 8v r 所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流 又能间接测出通过灯泡的电流 a中无法得知小灯泡是否正常发光 所以不正确 b无法得知灯泡两端的电压是否为3 8v 所以不正确 c电流表可直接与电阻串联 可根据i 3 8v r得知两端的电压是否为3 8v 所以c正确 d电路在接法上与a类似 所以不正确 1 请你用笔画线代替导线 将甲图实物连接完整 1 请你用笔画线代替导线 将甲图实物连接完整 2 电路正确连接后 闭合开关 移动滑片 发现灯泡不亮 电流表无示数 电压表示数接近电源电压 则故障可能是 3 排除故障后 当灯泡正常发光时 电流表的示数如图乙为 a 灯泡额定功率为 w 4 图丙所示电路中 r阻值已知 无电压表也能测出该灯泡额定功率的是 灯泡断路 0 3 1 14 c 易错警示 例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 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