九年级物理上册 第十五章 电能与电功率课件 粤教沪版.ppt

第十五章电能与电功率 15 1电能与电功 学习目标 1 知道电能 理解电功概念 知道电功的单位 2 认识电能表 了解电能表参数的意义 会读电能表 3 通过分析实例 从能量转化的角度建立并理解电功的概念 4 认识电能的应用价值 有节约电能的意识 核心考点 电能表的读数及电能表中的各参数的意思 电能的计算 课前预习 1 电流做功的过程 实际就是能转化为能的过程 电流做多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 就消耗了多少电能2 电功的测量 是用来测量电功 即记录电路消耗电能的仪表 3 家庭用户每月应缴付电费多少的依据是 a 用电器的多少b 用电器功率的大小c 消耗电能的多少d 通过用电器电流的大小 电 其他形式 电能表 c 4 下列物品中 消耗电能的是 a 发电机b 干电池c 数码相机d 太阳能电池5 2014 巴中 如图所示 是小明家的电能表以及该表某月初 月末的两次读数 由图可知 他家在该月消耗的电能为kw h c 90 课堂精讲 知识点1 电能与电功 1 电能的利用是第二次工业革命的主要标志 从此人类社会进入电气时代 电能的利用 都是通过电能转化为其他形式的能量来实现的 如 光能 热能 动能等 2 物理学中 当电能转化为其他形式的能时 我们就说电流做了电功 电能转化为其他形式的能的多少 可以用电功的大小来量度 电功用字母w表示 电功的单位与机械功的单位一样 也是焦 j 生活中电功的单位常用千瓦时 俗称 度 符号是kw h 3 电功和电能的区别和联系 区别 电能反映的是电流具有做功的本领 它跟机械能和内能相似 是自然界能量的一种形式 电功表示电流做功过程中将多少电能转化为其他形式的能量 因此 电能是状态量 电功是过程量 联系 电能转化为其他形式能的多少 可以用电功的大小来量度 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 它们是等价的 因此电功的单位跟电能的单位是相同的 即焦耳 例1 图的几种用电器工作时 以电能转化成内能为应用目的 练习1 下列用电器不是把电能转化为内能的是 a 电风扇b 电热水器c 电饭煲d 电取暖器 a 知识点2 电能表 1 电功的测量 电功是可以用电能表 俗称电度表 直接测量 电进入家庭时 首先要进入电能表 因此每家每户都装配了电能表 2 电能表上参数的物理意义 3 电能表的读数 电能表的计数器先后两次的示数之差就是这段时间内用户消耗的电能 即电流在这段时间所做的功 例2 2014 淮安 如图所示 是感应式电能表的示意图 与其技术参数有关的说法正确的是 a 正常工作时额定功率为220vb 每转2圈电路耗电为1kw hc 正常运行的最大电流为10ad 电路消耗的电能是2486kw h 练习2 2014 广安 一天 小红看她家电能表的表盘如图所示 此时电能表的读数是kw h 该电能表的表盘每转300转 说明小红家的用电器消耗了kw h的电能 练习3 2014 庆阳 一个电能表 表盘上标明 720revs kw h 这表示 小明家中一周前 后电能表示数如图所示 小明家所在地区每度电的电费是0 6元 则小明家这周共耗电kw h 并估算他家4周需要付元电费 314 5 0 5 电路每消耗1kw h的电能 电能表的转盘转720r 41 8 100 32 随堂检测1 家庭电路中 电能表可直接测量 a 电功b 电阻c 电流d 电压2 2014 莆田 电功的国际单位是 a 伏特 v b 安培 a c 瓦特 w d 焦耳 j 3 如图所示 下列电器设备工作时 将电能主要转化为内能的是 a 电视机b 洗衣机c 电风扇d 电热水壶 a d d 4 小明家电能表上个月表盘数字是这个月底表盘数字如图所示 可知他家本月用电度 5 如图是小明家电能表和电冰箱的铭牌如下表 根据表中的信息可知 此时电能表的示数是kw h 电冰箱每天消耗的电能是j 若电能表后只有电冰箱在工作 每天电能表的转盘转转 100 931 6 1 8 106 1250 15 2认识电功率 学习目标 1 结合实例理解电功率 知道电功率的单位 2 知道电功率和电流 电压之间的关系 并能运用电功率的公式进行简单计算 3 经历 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关 的实验探究过程 学习应用串 并联电路知识设计电路 体验实验中如何运用控制变量的方法 核心考点 有关电功率的计算 一般考察综合题 课前预习 1 一个用电器的电功率的大小等于它在内所消耗的 因而 100w 就是表示这个用电器在内消耗的电能是 2 小丽的房间里有两盏灯 一盏是照明灯 上面标有 pz220 40 字样 另一盏是夜间应急备用灯 上面标有 36v 40w 字样 两盏灯正常工作时亮 1s 电能 1s 100j 一样 3 用电器的功率大表示 a 消耗的电能多b 消耗的电能快c 用电器中电流大d 用电器工作时间长4 电功和电功率的单位分别是 a 千瓦和千瓦时b 千瓦和瓦特c 千瓦时和焦耳d 焦耳和瓦特5 额定功率最接近800瓦的是 a 白炽灯b 电风扇c 洗衣机d 微波炉 b d d 课堂精讲 知识点1 电功率在物理学中 把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率 电功率用p表示 电功率的大小反映了用电器通过消耗电能后产生的效果大小 如果用电器的电功率大 则单位时间内消耗的电能就多 用公式表示 p w t p 电功率 瓦特 w w 电流做的功 焦耳 j t 所用的时间 秒 s 电功率的国际单位是瓦特 w 简称瓦 常用的电功率的单位还有千瓦 kw 注意 电功率的作用是描述电流做功的快慢 电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快 并不表示电流做的功多 电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果 如 灯泡的电功率大 说明单位时间内电流通过灯泡做的功多 也就是说单位时间内灯泡消耗的电能多 那么灯泡的亮度就大 例1 小明利用电能表测量某一家用电器的电功率 当电路中只有这一个用电器连续工作时 测得在1h内消耗的电能为0 8kw h 那么这一个用电器可能是 a 家庭电扇b 笔记本电脑c 台灯d 电饭锅 练习1 甲 乙用电器上分别标着 220v 15w 110v 100w 它们都在额定电压下工作 则下列说法中正确的是 a 甲用电器做功一定少b 乙用电器做功一定快c 完成相同的功 甲用电器所用的时间一定少d 相同的时间内 乙用电器完成的功一定少 b 知识点2 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关1 猜想与假设 灯泡的电功率可能跟电压有关 也可能跟电流有关 还可能跟电压 电流都有关 2 实验器材 电源 两只电压表 两只电流表 两个不同规格的灯泡 开关 若干导线 3 设计实验 要通过控制变量法来进行实验探究 在研究电功率跟电流的关系时 应控制电压不变 在研究电功率跟电压的关系时 应控制电流不变 a 探究电功率跟电压的关系时 应要保持电流相同 应把用电器串联 实验时把两个规格不同的灯泡串联在电路中 如图甲所示 观察比较灯泡两端的电压大小及灯泡的亮度 b 探究电功率跟电流的关系时 应要保持电压相同 应把用电器并联 实验时把两个规格不同的灯泡并联在电路中 如图乙所示 观察比较通过灯泡的电流大小及灯泡的亮度 4 实验数据 表一 当通过两个灯泡的电流相同时表二 当两个灯泡两端的电压相同时 5 分析与论证电功率的大小跟通过用电器的电压 电流有关 在电压相等时 电流越大 电功率就越大 在电流相等时 电压越高 电功率就越大 精确的实验表明 电功率等于电压u跟电流i的乘积 即p ui 例2 同学们用如图所示电路探究 电功率与电流的关系 以下观点不正确的是 a 实验要选取规格不同的灯泡b 实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同c 将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验d 将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验 练习2 2014东莞模拟 如图是某小组的同学探究电功率跟哪些因素有关的实验电路图 图1 1 在连接电路时 应将开关 并将变阻器阻值调至端 2 由图1可以看出 这个组的同学是在探究灯泡的电功率跟的关系 3 如果两个表的示数如图2 图3 则小灯泡l1此时的功率为 还可以算出l1的电阻为 4 如果将滑片p向a端滑动 则电压表的示数将变 电流表的示数将变 此时灯l1的电功率将变 断开 b 电流 0 72w 8 大 大 大 知识点3 电功率的计算 重要考点 1 电功率和电流 电压之间的关系式是 p ui 使用公式p ui时 u的单位为v i的单位为a p的单位为w 2 p 是根据功率的定义得出的 是功率的的定义式 反映了功率跟功和时间的关系 p ui揭示了电功率跟电流 电压的关系 适用于电功率的测量和计算 3 根据p ui和欧姆定律 还可以推出另外两个计算电功率的公式 p 和p i2r 这两个公式只适用于纯电阻电路或用电器 如电灯 电炉等 例3 2015浦东新区一模 如图所示电路中 电源电压不变 闭合电键s后 r1两端的电压为2伏 通过r1的电流为0 2安 1 求电阻r1的电功率p1 2 若电阻r2的阻值为5欧 求电源电压u 例4 早餐喝豆浆已经成为许多人的选择 如图1所示为某款全自动豆浆机及其铭牌 其主要结构 中间部位是一个电动机带动的刀头 用来将原料进行粉碎打浆 外部是一个金属圆环形状的电热管 负责对液体加热煮沸 如图2所示是该豆浆机正常制作一次豆浆过程中电热管和电动机交替工作的 p t 图象 求 1 电热管正常工作时的电流 2 电热管正常工作时的电阻值 3 豆浆机正常制作一次豆浆 消耗的总电能 练习3 如图所示 电源电压保持不变 灯泡l标有 6v6w 字样 灯丝的阻值不变 当s和s1都闭合时 电压表示数为10v 灯泡l正常发光 求 1 电阻r的阻值 2 当闭合s 断开s1时 电路消耗的总功率 练习4 2014 随州 图甲是用来焊接pvc塑料管道的热熔器外观照片 其内部电路如图乙 s1是手动电源开关 s2是温控开关 作用是完成 加热模式 和 保温模式 之间的切换 l是指示灯 在s1闭合情况下l始终能正常发光 r1是限流电阻 下表是有关元件的物理参数 1 求r1的阻值 2 求保温功率 不含l和r1的功率 3 求该热熔器 全电路 在保温模式下1min消耗的电能 随堂检测 1 家用空调的额定电功率约为 a 1500瓦b 150瓦c 15瓦d 1 5瓦2 2014 广元 如图所示 闭合开关 将滑动变阻器的滑片向上滑动时 观察到的现象是 a 灯泡变暗 电压表示数变大b 灯泡变亮 电压表示数不变c 电路消耗的总功率变小 电压表示数不变d 电路消耗的总功率变大 电压表示数变大 a c 3 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 a 2400wb 400wc 40wd 24w图3图44 2014 广安 如图所示 电源电压保持不变 小灯泡l标有 6v0 6w 的字样 r为定值电阻 闭合s1 断开s2 小灯泡正常发光光 若再闭合s2 发现电流表示数变化了0 3a 则r的阻值为 此时灯泡l和电阻r消耗的功率之比是 b 20 1 3 5 如图所示 电路用来探究电功与哪些因素有关 1 本探究活动中 控制的变量是和 通过观察甲乙两灯泡的亮度以及得出探究结论 2 在探究活动中 观察甲乙两灯泡亮度的目的是 电压 通电时间 电流表示数 比较相同时间内电流做功的多少 灯泡的实际功率大小 6 2014 汕尾 如图所示电路中 电源电压保持不变 灯l标有 6v0 5a 字样 定值电阻r的阻值为6 闭合开关s时 灯泡l恰好正常发光 求 1 小灯泡正常发光时灯丝的阻值 2 此时电路消耗的总功率 15 3怎样使用电器正常工作 学习目标 1 知道电器铭牌上标出的一些参数的意义 知道用电器的额定功率与实际功率 2 测量小灯泡的电功率 能用电功率公式计算额定功率和实际功率 3 学会用 伏安法 设计并进行实验 测量小灯泡在不同电压时的电功率 核心考点 伏安法测电功率的实验 课前预习 1 用电器时的电压值和电流值 分别叫做和 2 在额定电压下工作时所消耗的功率 叫做 3 2014 黑龙江 led灯是一种新型的环保节能灯 小明妈妈为他买了一款led护眼灯 此款灯额定电压为24v 额定功率为8w 它正常发光时与 pz220 60 的白炽灯正常发光时的亮度相当 有关这款灯下列说法正确的是 a 该灯发光柔和 会增加用眼疲劳b 该灯工作时主要将电能转化为内能c 该灯正常工作时的电压为24vd 1度电可供该灯正常工作12h 额定电压 额定电流 额定功率 c 4 某学校有300盏 220v40w 的灯 其中 40w 表示 若少开几盏灯 电路中的总电阻将 选填 变小 不变 或 变大 若这300盏灯每天少开1小时 共可节约电能千瓦时 5 甲白炽灯标有 220v40w 字样 乙白炽灯标有 220v15w 字样 若两灯均正常工作 灯较亮 灯灯丝较细长 均选填 甲 或 乙 通过甲灯的电流为安 该灯的额定功率为40w 变大 12 甲 乙 0 18 课堂精讲 知识点1 额定电压与额定功率 1 额定电压 用电器正常工作时的电压 叫额定电压 额定电流 用电器正常工作时的电流 叫额定电流 额定功率 用电器在额定电压下工作时所消耗的功率 叫做额定功率 2 实际电压 用电器实际工作时的电压 叫实际电压 实际功率 用电器在实际电压下工作时的功率 叫实际功率 3 额定功率和实际功率的区别与联系 例1 把标有 8v16w 的灯泡l1和 12v36w 的灯泡l2并联后结接在电源两端 其中一只灯泡正常发光 另一只没有达到额定功率 则 a 电源电压为20vb 干路中的总电流为3ac 两灯泡的总功率为32wd 灯l2的实际功率小于l1的实际功率 练习1 甲 乙两灯 将它们并联在照明电路中均能正常发光 且甲灯比乙灯亮 不考虑温度对电阻的影响 那么 a 甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大b 甲灯中的电流比乙灯中的电流小c 甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大d 甲灯的电阻比乙灯电阻大 c 知识点2 测量小灯泡的电功率 伏安法测电功率 重要考点 1 实验原理 用电压表测量小灯泡两端的电压 用电流表测流过小灯泡的电流 根据p ui计算电功率 这种方法成为伏安法 是一种间接测量电功率的方法 2 实验器材 电压表 电流表 电源 滑动变阻器 待测小灯泡 开关和若干导线 3 实验电路图 如图所示 4 实验步骤 a 根据实验要求 按设计的电路图连接电路 并设计实验记录表格b 检查电路无误后 闭合开关s 移动滑动变阻器的滑片p 使小灯泡在额定电压下发光 记下电流表的示数 算出小灯泡的功率为额定功率 c 调节滑动变阻器的滑片 使小灯泡两端的电压约为额定电压的1 2倍 观察小灯泡的发亮情况 并记下电压表和电流表的示数 算出小灯泡此时的实际功率 d 调节滑动变阻器的滑片 是小灯泡两端的电压约为额定电压的4 5 观察小灯泡的发光情况 并记下电压表和电流表的示数 算出小灯泡此时的实际功率 5 实验记录 小灯泡的额定电压为 6 实验结论 小灯泡的发光情况由实际功率决定 实际功率越大 灯泡越亮 灯泡实际功率随着灯泡两端的电压的增加而变大 灯泡两端实际电压等于额定电压时 灯泡正常发光 低于额定电压时 灯泡比正常发光时暗 高于额定电压时 灯泡比正常发光时更亮 7 注意事项 a 选取器材时 电源电压应高于小灯泡的额定电压 电压表的量程应大于小灯泡的额定电压 电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡正常工作时的电流 同时滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的阻值差不多 以便于调节 b 连接电路时 开关要断开 闭合开关前 要把滑动变阻器置于最大阻值处 c 在调节滑动变阻器的滑片时 要一边调节 一边注意观察电压表的示数 以免烧坏灯泡 例2 实验室购买了一批规格为 2 5v0 75w 的小灯泡 小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验 1 用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整 2 按图连接好电路 闭合开关前 滑动变阻器的滑片p应调至端 选填 左 或 右 闭合开关后 发现灯泡不发光 电流表无示数 但电压表示数接近电源电压 则产生此故障的原因可能是 3 排除故障后 闭合开关并调节滑动变阻器 测得如下一组数据 其中第2次实验时的电流表示数如图所示 则第二次测得的电流是a 分析这组数据 你认为该小灯泡是否合格 其原因是 假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的 则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了 答 例3 图1是小红同学在 测量小灯泡的电功率 实验中连接的实验电路 小灯泡的额定电压为3 8v 电源电压为6v 1 当开关闭合 滑动变阻器的滑片向左滑动时 电流表示数 电压表示数 填 变大 变小 或 不变 2 同组的小刚同学发现接线中有一处错误 所以才出现上述现象 而且只需改动一根导线的连接 就会符合实验要求 请你在需要改动的导线上打上 并用笔画线代替导线画出正确的接线 3 电路连接正确后 他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中 若第二次测量时电流表的示数如图2所示 则此时电流为a 小灯泡的额定功率为w 4 假设电压表的0 15v量程已损坏 只有0 3v量程能正常使用 若利用现有器材测出小灯泡的额定功率 请在虚线框中画出你设计的电路图 练习2 在测定 小灯泡的电功率 的实验中 已知电源电压为6v 小灯泡的额定电压为2 5v 小灯泡的电阻约为10 滑动变阻器上标有 20 1a 字样 如图是小向同学没有连接完的实物电路 1 请你用笔画线代替导线 将实物电路连接完整 如图所示 2 实验中 小向同学连接好电路后 闭合开关 移动滑片 发现小灯泡始终不亮 且电压表有示数 电流表无示数 则故障的原因可能是 3 故障排除后 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片到某一点 电压表的示数如图乙所示 为v 要测量小灯泡的额定功率 应将滑片p向端滑动 选填 左 或 右 4 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是w 灯泡短路 2 2 左 0 6 练习3 在测2 5v小灯泡 电阻大约为10 左右 额定功率的实验时 小明连接了如图甲所示的电路 其中电源电压为6v 1 在连接电路时 开关必须 请将实物电路连接完整 要求 滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮 2 若在连接电路时 有a 10 1a 和b 20 1a 两个滑动变阻器可供选择 则应该选择变阻器 填 a 或 b 连入电路 才能保证实验顺利进行 断开 如图所示 b 3 小明合理地连接好电路 闭合开关 发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮 小明分析后发现是灯泡的故障 请你依据表一中电流表 电压表示数出现的几种情况 帮小明判断故障原因 并将其填写在表一对应的空格中 表一 灯泡短路 灯泡断路 表二 4 排除故障后 小明调节变阻器滑片的位置 使小灯泡两端电压分别为2v 2 5v 2 8v 依次测出通过小灯泡的电流 并观察发光情况 记录在表二中 当小灯泡正常发光时 电流表示数如图乙所示 此时小灯泡电阻是 计算结果保留两位小数 小灯泡的额定功率是w 8 33 0 75 随堂检测 1 关于标有 12v24w 的白炽灯 下列说法正确的是 a 该灯泡实际工作时的实际功率是24wb 该灯泡工作时 其两端电压是12vc 该灯泡正常发光时 其灯丝电阻是6 d 该灯泡工作时 通过其灯丝的电流是2a2 关于额定电压和额定功率 下列说法中正确的是 a 用电器工作时的实际功率总等于它的额定功率b 用电器工作时它两端的电压总等于它的额定电压c 用电器两端的实际电压大于其额定电压时 它的实际功率小于额定功率d 用电器两端的实际电压小于其额定电压时 它的实际功率小于额定功率 c d 3 如图是测定额定电压为2 5v小电灯功率的实物电路 1 开关闭合前 滑动变阻器滑片应该移动到 选填 左 或 右 2 开关闭合后 若电路连接正确 发现小电灯不亮 电压表有示数 电流表指针几乎不动 产生这一现象的原因是 3 排除故障后 移动滑片 获得多组对应的电压 电流值 绘出如下i u图象 则小电灯的额定功率为w 小电灯的电阻值随电压的升高而逐渐 左 灯泡断路 0 5 增大 4 2014 梅州 如图甲所示 在测定小灯泡电功率的实脸中 选用的电源电压为4 5v 小灯泡的额定电压为2 5v 1 连接电路时开关 2 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片p 发现小灯泡始终不亮 电压表 电流表均无示数 原因可能是下列中的哪一种 只填选项 a 灯泡断路b 电压表短接c 灯泡短接d 滑动变阻器断路 断开 d 3 排除故障后 闭合开关 移动滑片p至某一位置时 电压表的示数如图乙所示 其读数为 要获得小灯泡额定功率的数据 滑片p应向 选填 a 或 b 端移动 4 改变滑片p的位置 获得如表所示的多组对应的电压 电流值 由表格可知 灯泡的额定功率是 2 2v b 0 5w 15 4探究焦耳定律 学习目标 1 知道电流的热效应及其在实际中的应用与控制 2 通过实验探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关 在设计实验的过程中运用控制变量法和转换法 3 了解焦耳定律 用焦耳定律说明生活 生产中的一些现象 会用焦耳定律进行简与的计算 核心考点 电热的计算 课前预习 1 电流通过导体时 通电导体产生的热量 跟成正比 跟成正比 跟成正比 2 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神 英国物理学家做了大量实验 于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流 电阻和通电时间的关系 为了纪念他做出的贡献 人们将他的名字命名为的单位 3 一根阻值为10 的电阻丝 通过的电流为2a 通电20s电流产生的热量为j 电流的平方 导线的电阻 通电的时间 焦耳 热量 800 4 下面不是利用电热的实例 a 用电饭锅煮饭b 用电熨斗熨衣服c 电视机外壳有许多小孔d 用电热壶烧水5 一台电风扇和一个电熨斗 如果使用时消耗电能相同 产生的热量 a 一样多b 电风扇较多c 电熨斗较多d 无法比较6 下列电器中 是主要利用焦耳定律来工作的是 a 洗衣机b 电热水煲c 电风扇d 电视机 c c b 课堂精讲 知识点1 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 1 猜想与假设 通电导体放出的热量可能与导体的电阻 导体中的电流和通电时间有关 2 设计实验为了比较电阻丝产生热量的多少 可以将电阻丝浸没在一定质量的煤油中 通电时电阻丝产生的热量会被煤油吸收 煤油的温度就会升高 通电导体放出的热量越多 煤油吸热后升高的温度也越多 我们可以通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少 a 探究导体产生的热量跟电阻的关系要探究导体产生的热量跟电阻的关系 应选择两个阻值不同的电阻丝 如电阻为5的铜丝和电阻为10的镍铬合金丝 来进行实验 研究时要控制通过两个电阻丝的电流大小相等 因此 可将两个电阻丝串联在电路中 同时 注意通电时间的控制 b 探究导体产生的热量跟电流的关系要探究导体产生的热量跟电流的关系 应保持电阻值和通电时间不变 改变通过电阻丝的电流 这可以跟电阻丝串联一个滑动变阻器 通过移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的电流 3 进行实验 a 按电路图连接电路 通电前 先记下瓶中煤油的初始温度t0 通电后 没经过相同的时间 如1min 就记录一次两支温度计的示数 并记录在表一中 b 保持通电时间相同 调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小 观察r1电阻丝所在液体的变化 将测量记录结果记录在表二中 4 实验结论 a 当电流一定时 导体的电阻越大 热量产生的热量就越多b 当电阻一定时 通过导体的电流越大 导体产生的热量越多c 实验还得出 通电时间越长 导体产生的热量越多通电导体产生的热量与导体的电阻 导体中的电流以及通电时间有关 导体的电阻越大 通电时间越长 通电导体产生的热量越多 例1 小明利用如图所示的装置探究 导体产生的热量与电阻大小的关系 图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油 温度计可显示瓶中煤油的温度 煤油中都浸着一段横截面积相同 长度不同的镍铬合金丝 已知甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长 1 请用笔画线代替导线将电路连接完整 要求闭合开关 滑动变阻器的滑片向右移动时电路中电流变大 2 正确连接电路 闭合开关后 可以观察到 选填 甲 或 乙 瓶中温度计的示数升高得更快 这表明 在电流和通电时间相同的情况下 导体的电阻越大 产生的热量越多 3 利用此装置还可探究电流通过导体产生的热量与的关系 实验时移动滑动变阻器的滑片 观察 选填 同一 或 不同 烧瓶内的温度计示数升高的快慢 4 小明认为 将该装置改进后 还可以做 比较水和煤油比热容的大小 的实验 则他应将其中一烧瓶中的煤油换成水 对这部分水的具体要求是 并且要使甲 乙两烧瓶中金属丝的电阻 水和煤油吸热的多少是通过来反映的 选填 温度计升高的示数 或 加热时间 通过实验 发现水的温度上升较慢 表明的比热容比较小 练习1 小明利用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 选填 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 选填 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 温度计示数 小于 在电流和通电时间相同时 导体电阻越大产生的热量越多 控制变量法 知识点2 焦耳定律 1 内容 电流流过导体时产生的热量 跟电流的平方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比 这个规律叫做焦耳定律 2 公式 q i2rtq表示电流流过导体时产生的热量 单位是j i表示通过导体的电流 单位是a r表示导体的电阻 单位是 t表示通电时间 单位是s 3 导出公式 q pt q uit q 这三个公式只适用于电能全部转化为内能的情况 也就是电流所作的功全部用来产生热量的纯电阻电路中 例2 2014 遵义 一台电炉通电后电炉丝热的发红 与电炉丝连接的导线却不怎么热 这台电炉的额定电压为220v 额定功率为1100w 与电炉丝连接的导线的电阻为0 1 电炉正常工作10min 通过导线的电流为a 导线上产生的热量是 练习2 2014 达州 一台线圈电阻为0 3 电动机 接在12v的电源上时 通过电动机的电流为0 5a 在2min内电流产生的热量是j 转化成的机械能是j 9 711 知识点3 电流热效应的应用的控制 1 电流热效应的应用电热器是利用电热的主要设备 它是利用电流的热效应来加热的设备 如 电烙铁 电熨斗 电炉 电热毯 电饭锅等 2 电流热效应的控制对于不予要热量的用电器 电流热效应是一种浪费甚至会造成危害 因此就有必要把这部分热量散发出去 如电视机后盖上开了很多孔来通风散热 电动机的外壳有很多翼状散热片 使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风 这些都是为了把电热及时的散发出去 例3 电熨斗通电一段时间后变得很烫 而连接电熨斗的导线却不怎么热 这主要是因为 a 导线的绝缘皮隔热b 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流c 导线散热比电熨斗快d 导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻 练习3 下列情况中不属于防止电热危害的是 a 电视机的后盖有许多孔b 电脑机箱内有小风扇c 电动机外壳有许多散热片d 家电长时间停用 隔一段时间应通电一次 d 随堂检测 1 2014 无锡 为了探究 电流通过导体产生的热量跟什么因素有关 某同学将两段阻值不同的电阻丝r1 r2分别密封在两个完全相同的烧瓶中 并设计了如图所示的甲 乙两套装置 已知所用蓄电池电压相等且保持不变 r1 r2 装入烧瓶的煤油质量相等 下列有关此探究活动的各种表述 错误的是 a 在此实验中 电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的b 甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关c 比较相同通电时间内a c两支温度计示数变化情况 可探究电流产生的热量与电流是否有关d 在相同的通电时间内 d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多 d 2 2014 衡阳 将两根电阻丝r1 r2分别插入甲 乙两瓶等质量煤油中 串联接入电路 r1 r2 2 3 通电一段时间后 r1 r2产生的热量之比为 a 3 2b 2 3c 4 9d 9 43 下列例子中 能防止电热危害的是 a 供取暖用的电褥子b 高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置c 收音机 电视机的机壳上有许多小孔d 孵化家禽的电热孵卵机 b c 4 2014 东营 热熔胶在室温下为固体 加热变为较强粘性的液体 冷却后 将物体牢牢地粘在一起 如图是热熔胶枪的外形 在枪嘴内有电热丝 电热丝的电阻是1000 通过的电流是0 2a时 1min产生的热量是j 2400 5 如图是 探究电流的热效应跟电阻大小关系 的实验装置示意图 a b两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝 烧瓶a内的金属丝电阻较小 烧瓶b内的金属丝电阻较大 实验中应使两瓶中盛装的煤油质量 选填 相等 或 不相等 当开关闭合后 选填 a 或 b 瓶中温度计示数上升较快 相等 b 6 2014 长沙 在做 电流通过导体时产生的热量与什么因素有关 的实验时 小于采用了如图甲所示的实验装置 两个透明的容器中密闭了等量的空气 u型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化 1 若通电时间相同 发现b玻璃管内液面上升较高 这表明 在电流和通电时间相同的情况下 导体的越大 产生的热量越多 2 小刚采用了如图乙所示的实验装置 通电相同时间 发现a玻璃管液面上升较高 这表明 在电阻和通电时间相同的情况下 通过导体的越大 产生的热量越多 3 该实验中用到的研究物理问题的方法是法和转换法 电阻 电流 控制变量 第十五章复习课考点1 电能和电能表考点分析 本考点的考查重点是由电能表的读数及电能表中的各参数的意思 电能的计算 1 电能表的重要参数 1 220v 是指电能表的额定电压是220v 2 10 20 a 是指这个电能表的标定电流为10安 额定最大电流为20安 3 50hz 指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用 4 600r kw h 指这个电能表每消耗一度电表盘转600转 1 2006广东 15 1分 电学仪器正常使用时示数如下图所示 电能表读数为kw h 2 2014广东 19 2分 底电能表示数如图5所示 6月底电能表示数为100 0kw h 那么6月份他家消耗了kw h的电能 在某段时间内 转盘转过了400转 表示此段时间内他家用了度电 757 8 68 0 0 16 3 2010广东 20 4分 小明学习了电功率的知识后 想利用家里的电能表 如图 和手表 测出一些家用电器的有关数据 1 当家里只有一台电冰箱在正常工作时 他测出电能表1分钟转了3圈 求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳 2 当电冰箱和电热水壶同时工作时 他测出电能表1分钟转33圈 求此时电热水壶的电功率是多少瓦 考点2电功率 高频考点 考点分析 本考点是广东中考的高频考点 考查的重点是有关电功率的计算 考查难度较大 一般都为综合题 分值比重也较大 备考时要吃透这个考点 需掌握的知识点 1 电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量 用符号p表示 2 电功率大小等于用电器在1秒时间内所消耗的电能 电功率的计算公式是 p w t ui 3 电功率的国际主单位是 瓦特 用符号w表示 另一个常用单位是 千瓦 用符号kw表示 它们之间的换算关系是 1kw 1000w 4 额定电压是指用电器正常工作时的电压 额定功率是指用电器在额定电压下的功率 当灯泡的实际电压偏高时 灯泡实际功率会偏大 灯泡强烈发光 当灯泡的实际电压偏低时 灯泡实际功率会偏小 灯泡发光暗淡 1 2012广东 20 6分 某保温电热水壶电路如图 s是温控开关 r1为加热器 当开关s接到a时 电热水壶处于加热状态 此时通过电热水壶的电流是5a 当水烧开时 开关s自动切换到b 电热水壶处于保温状态 此时电热水壶的电功率为165w 不考虑温度对电阻阻值的影响 求 1 加热电阻r1的阻值是多大 2 在保温状态下 通过电阻r2的电流是多少 2 2009广东 20 7分 家庭电路的电压是220v 某空调器处于制冷状态时的功率p1是2 2kw 送风状态时的功率p2是0 22kw 它们是交替运行的 现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示 1 空调器在前5min内处于什么状态 此时通过它的电流是多少 2 在1h内 空调器将消耗的电能是多少度 3 2013广东 21 6分 题图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风 l 要让电吹风工作时吹出热风 它的开关应置于题图甲中 选填 1 2 或 3 位置 此时电风扇与电热丝的连接方式是 2 某次用该电吹风将头发吹干的过程中 电吹风的功率随时间的变化关系如题21图乙所示 则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是j 3 电热丝在工作时的电阻值是 保留一位小数 4 使用几年后 发现电热丝变细 则其电阻变 它的实际功率将变 1 并联 13200 91 7 大 小 4 2014广东 23 6分 如图是家用电热壶及铭牌 假设电热壶电阻丝电阻不变 水的比热容c水 4 2 103j kg 水的密度 水 1 0 103kg m3 求 1 电热壶电阻丝的电阻 2 不考虑热损失 电热壶正常工