广东省深圳市中考物理总复习 第十八章 电功率第2课时课件.ppt

第十八章电功率 第2课时测量小灯泡的电功率焦耳定律 过基础 过易错 过中考 过考点 过实验 过基础 一 测量小灯泡的电功率 6年2考 2016 2014年考 1 实验原理 通过测量小灯泡两端的电压和通过的电流 利用公式 计算出小灯泡的功率 2 实验器材 小灯泡 开关 导线 电流表 电压表 滑动变阻器 p ui 电源 3 实验设计 实验电路如图1所示 与 测量小灯泡的电阻 所采用的电路是 相同的 图1 4 分析论证 当u实 u额时 p实 p额 灯泡偏亮 当u实 u额时 p实 p额 灯泡偏暗 当u实 u额时 p实 p额 灯泡正常发光 注意滑动变阻器在实验中的作用 1 保护电路 2 改变小灯泡两端的电压 二 焦耳定律 6年5考 2017 2016 2015 2014 2013年考 1 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为 能 这种现象叫做电流的热效应 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 跟通电时间成 比 内 二次方 电阻 正 i2rt uit 4 利用电流热效应的用电器 电热水器 电饭锅 电熨斗 电热孵化器等 5 电热的防止 很多情况下用电器的温度不能过高 要使这些热快速散去 常装有散热板 片 或微型风扇等 过易错 易混易错点电能w与电热q的关系 练习 过考点 5题 例1 2017昆明 某型号电吹风 电动机和电热丝串联 电动机带动风叶转动 电热丝给空气加热 得到热风 电动机线圈电阻为r1 电热丝电阻为r2 将电吹风接入电压为u的电源后 通过的电流为i 消耗的电功率为p 同学们得到了四个关系式 下列选项中 关系式均正确的是 ui p p i2 r1 r2 ui p p i2 r1 r2 a b c d d 技巧规律解答此类题目的关键是看用电器将电能全部转化为内能用于发热 纯电阻电路 还是将大部分电能转化为其他形式的能量 如果是前者 则产生的热量与消耗的电能相等 即q w 如果是后者 则产生的热量只占所消耗电能的一小部分 即q w 例2 原创 请进行下列有关电热的计算 1 一个定值电阻为10 通过2a的电流时 工作1min产生的热量是 j 使用公式q 易混易错点电热的计算公式 练习 过考点 9 11题 2400 i2rt 2 一个定值电阻为5 接到2v的电压上工作5min 则电阻产生的热量是 j 使用公式q 3 一个定值电阻 接到3v的电压上时通过电阻的电流是0 2a 则10min内该电阻产生的热量是 j 使用公式q 240 360 uit 4 一个标有 220v800w 的 热得快 烧水器正常工作5min能产生 j的热量 使用公式q w 5 有三根完全相同的电阻丝 其中一根不做任何变化记为r1 一根对折记为r2 一根拉长记为r3 若将它们串联接入电路通电一段时间后 则 电阻丝升高的温度高 若将它们并联接入电路通电一段时间后 则 电阻丝升高的温度高 2 4 105 pt r3 r2 例3如图2所示的电路中 电源电压u 6v 电阻r1 6 电阻r2 4 求 易混易错点高挡功率 加热 和低挡功率 保温 问题 练习 过考点 9 10 11题 图2 图2 1 只闭合s1 r1的功率为多大 2 只闭合s2 通电10s r1产生的电热是多少 3 当三个开关处于何种状态时 整个电路消耗的电功率最大 求出此时的最大电功率 过实验 实验一测量小灯泡的电功率 常见的测量电器的电功率有两种途径 一 用电流表与电压表测量 1 实验原理 p ui 2 所测物理量 电压 电流 3 实验电路图 与伏安法测电阻相同 4 实验过程中要注意的问题 每次读数后开关要及时断开 因为长时间通电时 导体因发热导致电阻变大 前后测得的电流值与电压值会有偏差 求小灯泡的额定功率时不能取平均功率 因为额定功率只有一个 电压改变 电功率也改变 该实验多次测量的目的 寻找小灯泡的实际电功率与电压 亮度的关系 例1小柯做 测量小灯泡额定电功率 的实验时 连接了图3 甲的电路 实验前观察小灯泡的螺旋套上标有 2 5v 字样 电源电压为6v 滑动变阻器的量程为 50 1a 图3 1 要完成图3 甲的电路连接 电压表应选择连接 选填 0 3v 或 0 15v 的量程 图3 0 3v 2 在闭合开关前 滑动变阻器的滑片应放在最 选填 左 或 右 端 图3 左 3 按电路图正确连接后 闭合开关 灯不亮 电压表指针偏转超过了最大刻度 电流表无示数 造成这种现象的原因可能是 填正确选项前的字母 a 滑动变阻器断路b 开关接触不良c 小灯泡与灯座接触不良d 电流表断路 c 4 闭合开关 使电压表的示数为 v时 小灯泡正常发光 此时电流表表盘如图3 乙所示 电流表的示数是 a 则小灯泡的额定功率是 w 图3 移动滑动变阻器的滑片 2 5 0 2 0 5 5 向左移动滑动变阻器的滑片 会看到小灯泡变 选填 暗 或 亮 一些 这说明小灯泡的实际功率与灯泡的 有关 暗 两端电压 或通过 的电流 6 实验时 同学小明回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减少实验误差 于是他用另一个灯泡做了3次实验 相关实验记录及数据处理见下表 你认为小明这样处理数据的方法是否合理 说明你的判断理由 小明在多次测量中还发现 当电压表的示数增大时 电压表与电流表的示数之比 选填 变大 变小 或 不变 导致这一结果的原因是 不合理 1 3组数据中 的电功率不是小灯泡的额定功率 变大 灯丝的电阻随温度的升高而变大 7 下列描述小灯泡功率p随滑动变阻器阻值r变化情况的图像中 正确的是 b 重点知识拓展 实验故障分析 实验二探究焦耳定律 例2 原创 在探究电热与什么因素有关时 小明利用如图4 甲 乙进行实验 已知在两个透明容器中密封着等量的空气 图4 1 两个密闭容器中空气 的变化是由u形管中液面高度的变化来反映的 这里应用的科学方法是 图4 温度 转换法 2 如图4 甲 两密闭容器中的电阻丝串联接到电源两端 则通过两端电阻丝的 相同 通电一段时间后 由图4 甲可以得出的结论是 电流 图4 在电流 通电时间相同时 电阻越大 电 阻产生的热量越多 3 如图4 乙 两密闭容器中的电阻一样大 在其中一个容器的外部 将一个电阻和这个容器内的电阻并联 则通过两容器中电阻丝的电流 选填 相同 或 不相同 通电一段时间后 由图4 乙可以得出的结论是 不相同 图4 在电阻 通 电时间相同时 通过电阻的电流越大 电阻产生的热量越多 过考点 考点伏安法测量小灯泡的电功率 1 为了测定小灯泡的额定功率 在具体实验操作中 手和眼的分工应该是 a 手移动变阻器的滑片 眼观电流表b 手移动变阻器的滑片 眼观电压表c 手移动变阻器的滑片 眼看小灯泡是否发光d 手按开关 眼观电流表 b 2 李明同学为了探究 电功率与电阻的关系 他找来额定电压均为6v的l1 l2两只灯泡 将两灯串联起来 按照如图5所示的电路开始了实验探究 闭合开关后 看见灯l2微微发光 灯l1几乎不发光 则关于两灯的电阻r1和r2 两灯的额定功率p1和p2的大小关系成立的是 不考虑灯丝电阻值随温度的变化 a r1 r2 p1 p2b r1 r2 p1 p2c r1 r2 p1 p2d r1 r2 p1 p2 d 图5 3 2017广西改编 在 测量小灯泡的电功率 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8 图6 1 在图6 甲中 有一根导线未连接 请用笔画线代替导线将电路连接完整 图6 2 闭合开关后 小灯泡不亮 电流表没有示数 电压表有较大的示数 经检查 导线连接完好 则电路故障可能是小灯泡发生了 选填 短路 或 断路 断路 3 移动滑片p到某一位置时 电压表示数如图6 乙所示 为 v 此时要测量小灯泡的额定功率 应将滑片p向 选填 左 或 右 端移动 2 2 右 图6 4 移动滑片p 记下多组对应的电压表和电流表的示数 并绘制成图6 丙所示的i u图像 由图像可计算出小灯泡的额定功率是 w 0 75 图6 5 在进行误差分析时 老师说 虽然电压表内部电阻很大 但电路接通后仍有微小电流流过电压表 请你根据这一事实并结合电路图分析判断 实验中测得小灯泡的额定功率比真实值偏 选填 大 或 小 原因是 大 电压 表测量准确 但电流表测量值偏大 根据p ui 测量的功率偏大 6 完成上述实验后 不用电压表 用如图6 丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率 已知小灯泡的额定电流为i额 定值电阻的阻值为r0 实验步骤如下 请补充完整 图6 闭合开关s s1 断开开关s2 记录下此时电流表的示数为i 小灯泡的额定功率的表达式为p额 闭合开关s s2 调节滑动变阻器r的 滑片p 使电流表示数i1 i额 r0 i i额 i额 考点焦耳定律及其计算 c 根据q uit可知 相同时间内 电流产生的热量与电阻无关d 根据q i2rt可知 在电流一定时 电阻越大 相同时间内产生的热量越多答案d 5 易错点1 2017扬州改编 下列用电器工作时 属于纯电阻电路的是 b 6 一只电炉 接在220v的电路上用5min可以烧开一壶水 那么接在110v的电路上 其他条件不变 烧开这样一壶水所需的时间为 a 20minb 15minc 10mind 5min a 7 2017河南 如图7所示 从甲地通过两条输电线向乙地用户供电 若甲地电源电压恒为u 输电线的总电阻为r 当乙地用户用电时 下列说法正确的是 图7 c 当用户使用的用电器增多时 用电器两端的电压升高d 当用户使用的用电器增多时 输电线上因发热而损失的功率增大答案d 图7 8 2017巴彦淖尔 如图8所示是 探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关 的实验装置 两个透明容器中密闭着等量的空气 r1 r2 r3 当开关s闭合后 下列说法正确的是 图8 a 该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系b 通过电阻r1和r2的电流相等 c 通电一段时间后 右边u形管内液面的高度差比左边小d 该实验装置是利用u形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少答案c 图8 9 易错点2 3 2017福建 如图9所示 是某种电热保暖鞋的工作原理示意图 供电电压6v r1 r2的阻值分别为3 6 通过旋转扇形开关s 接触不同触点 实现高 中 低三个挡位的转换 图9 保暖鞋在低温挡工作时的电功率是 w 它的高温挡工作1min产生的热量是 j 6 1080 10 易错点3 2017乐山 如图10所示是一电热毯电路的示意图 r0是电热毯发热电阻丝 r是串联在电路中的定值电阻 s是温控开关 开关上标有 高 温 低 温 关 的字样 已知电热毯高温挡的功率为110w 图10 则要使电热毯处于高温挡 开关s的动触片应置于 点 选填 a b 或 c 假设电热毯处于高温挡每天正常工作2h 则20天消耗 千瓦时的电能 c 图10 4 4 11 易错点2 3 2017重庆 小明家的电饭锅如图11 甲所示 额定电压为220v 煮饭 时额定功率为1210w 简化电路如图11 乙 s1为温控开关 发热电阻r1和r2的阻值不随温度变化 电阻r2在 保温 状态与 煮饭 状态时的功率之比为1 16 求 图11 1 正常 煮饭 状态 通过电饭锅的电流为多少 2 电阻r1的阻值为多少 3 某天傍晚 小明关闭家里其他用电器 只让 保温 状态的电饭锅工作 发现自家电能表 如图11 丙 指示灯每闪烁4次所用的时间为48s 则r2两端的实际电压为多少 图11 12 2017贵阳 小明发现 家中的一台电热水器使用800w功率工作一段时间后 热水器的电源线温度与室温无差异 而使用3000w功率工作相同时间后 电源线温度明显升高 请你解释上述两次电源线温度不同的原因 可借助相关公式分析说明 答 由于热水器和电源线串联 通过热水器和电源线的电流相等 根据p ui可知 在电源电压一定时 使用3000w功率的热水器的电流约为800w热水器的4倍 再根据q i2rt可知 相同电阻相同时间3000w热水器电源线产生热量约为800w的16倍 故其温度明显升高 过中考 4 2013 如图12所示两个灯泡l1 l2阻值分别为6 和10 闭合开关后灯泡的电功率p1 p2 5 3 图12 5 2013 如图12所示两个灯泡l1 l2阻值分别为6 和10 闭合开关后灯泡l1比l2暗 2 2014 下列属于电功的单位的是 a v ab kw hc a d kw3 2014 有r1 r2两个电阻 两电阻并联时p1 p2 1 3 串联时p1 p2 a 1 3b 3 1c 3 4d 4 3 b b 4 2017 如图13是一个油量表的示意图 滑动变阻器的规格为 20 1a 闭合开关 当浮球最低时滑片p滑到a端 电流表示数为0 3a 当浮球最高时 滑片p滑到b端 电流表示数为0 5a 下列说法错误的是 图13 a 电阻r1的阻值为30 b 电源电压为15vc 在加满油后 1min内电阻r1产生的热量为450jd 电阻r1的最小功率为7 5w答案d 图13 5 2014节选 某同学做 测量小灯泡电功率 的实验 小灯泡标有 2 5v 字样 测量电路图如图14 甲所示 图14 1 电路图中e表和f表分别为 a v和ab a和v 图14 b 2 正确接入电表后 实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时 电压表示数如图14 乙所示 其电压为 v 若他想测量小灯泡的额定功率 应将滑动变阻器的滑片向 选填 a 或 b 端滑动 图14 1 8 b 3 下表中为该同学的实验记录分析表 0 75 老师认为该同学的数据处理过程有误 你认为正确的测量结果为p额 w 6 2016 如图15为 测量小灯泡的额定电功率 的实验电路图 已知电源电压为6v 小灯泡的额定电压为3 5v 假设小灯泡的电阻不随温度的改变而发生变化 1 该实验原理为 图15 2 接入电路时 电压表应选择 量程 选填 0 3v 或 0 15v p ui 0 15v 3 当开关闭合后 小灯泡发光 电流表有示数 但是电压表无示数 则电路中出现的故障为电压表 选填 短路 或 断路 4 后发现电压表接入的量程有故障 飞飞