山东省滨州市中考物理总复习 第十八、十九章 电功率 生活用电课件.ppt

第十八 十九章电功率生活用电 知识点一电能1 单位及其换算 1kw h j 3 6 106 2 测量 电能表 1 作用 测量电功 即记录电路消耗 的仪表 2 铭牌上各参数的意义 如图 a 220v 表示电能表 时的电压 b 10 20 a 表示这个电能表的标定电流为 a 额定最大电流为 a c 600revs kw h 表示每消耗1kw h的电能 电能表的转盘转 电能 正常工作 10 20 600转 3 读数方法 电能表计数器上前后两次 就是这段时间内所消耗电能的多少 示数之差 知识点二电功1 实质 电能转化为 的过程 2 影响因素 跟 有关 3 公式 w 其他形式的能 电压 电流 通电时间 uit 知识点三电功率1 物理意义 电功率表示 的物理量 2 定义 把电流 与 之比叫作电功率 3 影响因素 与 有关 电流做功快慢 所做的功 所用时间 电流 电压 4 公式 1 定义式 2 计算式 5 单位及其换算 1kw w p ui 1000 6 额定功率和实际功率 1 额定电压 用电器 时的电压值 2 额定电流 用电器 时的电流值 3 额定功率 用电器在 下消耗的功率 4 实际功率 用电器在 下消耗的功率 正常工作 正常工作 额定电压 实际电压 知识点四测量电功率1 用电流表和电压表测量电功率 1 实验原理 根据 测出灯泡两端的 和通过灯泡的 2 实验电路图 p ui 电压 电流 3 实验器材 小灯泡 电源 开关 导线及 和 4 分析论证 当u实 u额时 p实 p额 灯偏亮 当u实 u额时 p实 p额 灯偏暗 当u实 u额时 p实 p额 灯正常发光 5 一个灯泡的额定功率和额定电压是固定不变的 但小灯泡的亮度由实际功率决定 电流表 电压表 滑动变阻器 2 用电能表测量家用电器的电功率 1 测量仪器 2 测量物理量a 电能表表盘转动的圈数n b 转动n圈所用的时间t s 3 计算公式 n表示每耗1kw h电能 电能表转盘转过的圈数 钟表和电能表 p 3 6 106w 知识点五焦耳定律1 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为 的现象 2 焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量跟 成正比 跟 成正比 跟 成正比 内能 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 2 公式 适用于所有电路 对于纯电阻电路 电流通过导体时 电能全部转化为 所以可以推导出 q w q i2rt 内能 uit pt 知识点六生活用电1 家庭电路的组成 2 家庭电路各部分的组成及作用 1 输电线分为 和 2 电能表是用来测量 的 3 当家庭电路需要维修时 必须断开 4 熔丝是简易保险装置 装在保险盒内 电流过大时熔丝会 切断电路 对用电器起到保护作用 零线 火线 电能 总开关 熔化 3 测电笔 1 作用 用来辨别 的工具 2 使用 用手捏住 将 接触导线 氖管发光则碰到的是 氖管不发光则碰到的是 火线与零线 金属笔卡 金属体笔尖 火线 零线 4 家庭电路中电流过大的原因 1 是家庭电路中电流过大的原因之一 2 由于导线的电阻很小 短路时电路上的电流会非常 产生大量的热 导线温度急剧 很容易造成火灾 用电器总功率过大 大 升高 5 安全用电 1 触电事故都是人体直接或间接跟 接触并与地线或零线构成通路引起的 2 防止触电的办法a 家庭电路的安装应当符合安全用电的要求 b 对于有金属外壳的家用电器 其外壳要 c 不要 高压带电体 火线 接地 靠近 常见用电器的功率 空调约1000w 微波炉约1000w 电炉约1000w 电热水器约1000w 电吹风约500w 电熨斗约500w 洗衣机约500w 电脑约200w 抽油烟机约140w 电视机约100w 电冰箱约100w 考点一电功 3年未考 例1 2017 惠民模拟 如图所示的电路中 小灯泡l1的阻值为10 当开关s断开时 电流表a的示数为0 5a 当开关s闭合时 电流表a的示数为1a 求 1 电源电压u 2 灯泡l2的阻值 3 通电1min 电流通过灯l1所做的功 思路点拨 1 电功计算的基本公式及推导公式 2 使用注意事项 w uit适用于任何电路中电功的计算 w t和w i2rt只适用于纯电阻电路 电能只转化为内能的电路 自主解答 解 1 当s断开时 只有l1接入电路 所以电源电压 u i1r1 0 5a 10 5v 2 当s闭合时 l1 l2并联 电流表测干路电流 通过灯泡l2的电流 i2 i i1 1a 0 5a 0 5a 所以 灯泡l2的阻值 3 通电1min 电流通过灯l1所做的功 w1 ui1t 5v 0 5a 60s 150j 答 1 电源电压为5v 2 灯泡l2的阻值为10 3 电流通过灯l1所做的功为150j 解题技巧 电功计算的技巧 1 计算电功的公式主要有w uit w i2rt w 计算时 要根据已知量和待求量选择公式 2 串 并联电路中消耗的电能与电阻的关系 在串联电路中 电流通过各电阻所做的功与其阻值成正比 即 在并联电路中 电流通过各电阻所做的功与其阻值成反比 即 3 串 并联电路消耗的总电能等于各用电器消耗的电能之和 1 2017 无棣模拟 如图是某家庭用的电能表某月月初 月末的两次读数 若当地电费为0 5元 度 则本月这家的电费为 元 家里同时使用的用电器用电1h 最多消耗的电能为 j 40 7 92 106 考点二电功率 3年3考 命题角度 电功率的计算 常考 例2 2017 滨州中考 如图甲所示 将额定电压为2 5v的小灯泡接入电源电压为4 5v的电路中 闭合开关调节滑动变阻器滑片p 记录相应电压表和电流表示数 绘制成如图乙所示的u i图像 则小灯泡的额定功率为w 小灯泡正常发光时 滑动变阻器接入电路的电阻是 思路点拨 由图像可知 当小灯泡两端的电压为2 5v时对应的电流 根据p ui求出小灯泡的额定功率 根据串联电路电流 电压规律和欧姆定律的变形式求出滑动变阻器接入电路的阻值 自主解答 0 6258 解题技巧 进行电功率的综合计算时 一般可认为用电器的电阻不随温度的变化而变化 同时 要在熟知题意的基础上 正确选用公式 常用的公式如表所示 欧姆定律只适用于纯电阻电路 命题角度 灯泡亮度的比较例3 2017 台州中考 如图是小柯连接的电路 开关闭合后 发现灯l2比l1亮 关于该电路分析正确的是 a 通过l2的电流比l1的电流大b l2的电阻比l1的电阻大c l2两端电压比l1两端电压小d l2的实际功率比l1的实际功率小 思路点拨 自主解答 b 解题技巧 灯泡亮度的比较 1 灯泡正常发光 2 灯泡不正常发光 灯泡串联 灯泡并联 讲 小灯泡的亮度由实际功率决定小灯泡的亮度由它的实际功率决定 实际功率越大 小灯泡就越亮 仅根据电流 电压或额定功率 不能比较亮度 练 链接跟踪训练第2题 命题角度 电功率的测量例4 2016 滨州中考 某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率 已知电源电压恒为6v 待测灯泡的额定电压为3 8v 功率估计在1 1w左右 1 请在图甲中用笔画线代替导线 使其成为完整的实验电路 2 请根据实物图在虚线框内画出对应电路图 3 连接电路时 开关应该 4 闭合开关前 滑动变阻器滑片p应该位于 选填 a 或 b 端 5 闭合开关 同学们发现 电流表没有示数 灯泡不亮 电压表示数接近电源电压 此时电路故障为 6 故障排除后 闭合开关 调节滑动变阻器滑片p 使灯泡正常发光 此时电流表示数如图乙所示为a 则待测灯泡的额定功率为w 7 若实验器材中电压表0 15v量程被损坏 利用图中器材怎样测定待测灯泡的额定功率 简要步骤 思路点拨 1 连接实验电路时 开关要断开 2 闭合开关前 要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 3 电流表串联在被测电路中 电压表与被测电路并联 注意 接线柱的接法要正确 4 在不能预先估计被测电流和电压值时 要用试触法来确定电流表和电压表的量程 自主解答 1 如图所示 2 如图所示 3 断开 4 b 5 小灯泡断路 6 0 31 14 7 把电压表和滑动变阻器并联 移动滑片使电压表示数等于2 2v 读出电流表示数 2 2017 安徽中考 如图所示 滑动变阻器的滑片p处于中间位置 闭合开关s 两个灯泡均能发光 假设灯丝电阻不变 此时 将滑动变阻器的滑片p向右移动 则 a l1和l2都变亮b l1变暗 l2变亮c l1变亮 l2变暗d l1和l2都变暗 b 3 2017 郴州中考 如图甲所示 把标有 6v3w 的灯泡l和滑动变阻器r串联接入恒定电压为9v的电源上 通过l的电流i与l两端电压u的关系如图乙所示 则l正常发光时 滑动变阻器接入电路的电阻是 当电路中电流为0 4a时 l的实际功率是 w 6 1 6 4 2017 聊城中考 在 测量小灯泡的电功率 实验中 电源电压为6v保持不变 所用小灯泡的额定电压为2 5v 小灯泡的电阻约为10 1 用笔画线代替导线 将图甲的实物图连接完整 要求滑动变阻器滑片p向右滑动时小灯泡变亮 答案 如图所示 2 闭合开关s前 应将滑动变阻器的滑片p移到最 选填 左 或 右 端 3 闭合开关s后 发现小灯泡不亮 但电流表和电压表均有示数 接下来首先应该操作的是 填序号 a 检查电路是否断路b 检查电路是否短路c 移动滑动变阻器的滑片p 观察小灯泡是否发光 左 c 4 通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示 分析图像可知 当小灯泡两端的电压增大时 灯丝的电阻会 选填 增大 不变 或 减小 小灯泡的额定功率为 w 5 若将小灯泡换成定值电阻 该电路还可以进行的实验有 请写出一个即可 增大 0 5 伏安法测电阻 或电阻一定时 研究通过导体的电流与导体 两端电压的关系 考点三焦耳定律 3年2考 例5 多选 2016 滨州中考 某型号的电饭锅有加热和保温两挡 其原理如图所示 以下说法正确的是 a 开关s断开时 电阻r1与r2串联b 开关s断开时 电阻r1与r2并联c 开关s闭合时为加热状态d 开关s闭合时为保温状态 思路点拨 根据电功率公式p 比较不同挡位的电功率从而判断出高温挡和低温挡 根据电流的路径判断电阻的连接方式 自主解答 ac 解题技巧 把握三种解法 正确解答电热器的挡位问题 1 挡位不同 电阻大小不同 电热器通常设计有 高温挡 和 低温挡 根据电功率公式p 可知 当u一定 电阻越大时 电功率越小 电阻越小时 电功率越大 所以高温挡总电阻最小 低温挡总电阻最大 2 不同挡位的电路结构 短路式 两个电阻串联 用开关s与其中的一个电阻r并联 如图所示 当闭合开关s时 电阻r短路 只有一个电阻r0工作 此时为高温挡 当断开开关s时 两电阻串联 此时为低温挡 其中电阻r0为发热电阻即电热丝 单刀双掷式 将主要工作电阻即电热丝放在干路上 一条支路用导线 一条支路连接附加电阻 如图所示 当开关s掷向附加电阻的电路时 两电阻串联 为低温挡 当开关s掷向导线支路时 只有主要电阻即电热丝工作 此时为高温挡 5 2017 扬州中考 如图 电源电压恒定不变 r1 20 闭合开关s s1 电流表示数为0 3a 则电源电压为 v 10s内电流通过r1产生的热量为 j 再闭合开关s2 调节r2 使电流表示数为0 6a 则此时变阻器r2的阻值为 6 18 20 考点四电能 电功率 电热的综合计算 3年3考 例6 2016 滨州中考 有一只电热水壶 其铭牌上标有 220v1210w 的字样 不考虑温度对电阻的影响 水的比热容为4 2 103j kg g取10n kg 求 1 它正常工作时通过电阻丝的电流有多大 2 它正常工作时电阻丝的电阻有多大 3 当实际电压为200v时 该电热水壶的效率为80 在标准大气压下将壶内1kg的水由20 加热至沸腾 需要加热多少分钟 思路点拨 电热结合的综合计算 1 水吸收的热量的计算 q cm t 2 用电器消耗电能放出的热量 q i2rt q w i2rt t 纯电阻电路 自主解答 解 1 由p ui可得 电热水壶正常工作时通过电阻丝的电流 解题技巧 电能 电功率 电热在计算时的公式比较如表 计算时一定要注意各物理量单位之间的换算和统一 6 2017 苏州中考 如图是某家用电热水器的简化电路图 温控开关s可根据水温自动切换加热和保温两种状态 r1 r2是发热电阻 热水器主要参数如表 水的比热容为4 2 103j kg 1 开关s跳至触点位置时 热水器进入保温状态 水箱内装满水时 水的质量为kg 2 r2的阻值为多大 3 水箱中装满初温为25 的水 加热使温度升高到55 水需要吸收多少热量 4 在上述加热状态下 热水器正常工作35min需消耗多少电能 加热效率是多少 答案 解 1 由电路图可知 开关s跳至b触点位置时 两电阻串联 电路电阻较大 开关s跳至a触点位置时 只有电阻r1接入电路 此时电路电阻较小 电源电压u一定 由p 可知 电阻越大 电热水器功率越小 电阻越小 电热水器功率越大 因此当开关s跳至b触点位置时 电热水器处于保温状态 答 1 b30 2 r2的阻值为36 3 3 水箱中装满初温为25 的水 加热使温度升高到55 水需要吸收3 78 106j的热量 4 热水器正常工作35min需消耗4 2 106j的电能 加热效率是90 考点五生活用电 3年2考 例7 2017 滨州中考 下列关于生活用电的说法正确的是 a 家庭电路中开关接在火线或零线上都可以b 当保险丝熔断后 可以用钢丝代替c