浙江省中考科学考点复习 第30讲 电功和电功率课件.ppt

第30讲电功和电功率 浙江专用 电功 1 电功的定义 指 通过用电器时所做的功 电流做功的实质是 2 电功的单位 焦耳 j 常用单位还有千瓦时 kw h 1千瓦时 焦 3 电功的测量仪器 千瓦时计 测量一段时间内电路所消耗的电能 4 电能表的参数及意义 1 10 20 a 表示该电能表的额定电流为 在短时间内使用时电流可允许大一些 但不能超过 2 600r kw h 表示接在这个电能表上的用电器 每消耗1kw h的电能 电能表转盘转过 转 电流 电能转化为其他形式能量 3 6 106 电能表 10a 20a 600 例1 2016 哈尔滨 电能表是用来测 的仪表 如图是小军家月初和月末电能表的示数 则他家本月用电 kw h 电功 197 6 分析 电能表是用来测量电功的仪表 每月的用电量等于月末电能表示数与月初电能表示数之差 1 2016 绥化 小悦家的电能表上标有 600r kw h 的字样 她把家中其他用电器都与电源断开 仅让电水壶单独工作 观察到1min内电能表的表盘转过18圈 则该电水壶在1min内消耗 kw h的电能 0 03 电功率 1 电功率 1 意义 表示电流做功的快慢 2 定义 电流在单位时间内所做的功 3 计算公式 定义式 推导式 纯电阻电路适用 4 单位 千瓦 瓦 1千瓦 瓦 2 额定电压 实际电压 额定功率和实际功率的比较 1 额定电压 用电器 时的电压 2 实际电压 用电器实际工作时的电压 3 额定功率 用电器在 下的功率叫做额定功率 p w t ui p i2r u2 r 103 正常工作 额定电压 4 实际功率 用电器工作时实际消耗的功率叫做实际功率 5 区别 一个用电器的实际电压 实际功率有 个 而一个用电器的额定电压 额定功率有 个 6 联系 当u实 u额时 p实 p额 用电器 工作 当u实u额时 p实 p额 用电器可能被烧坏 3 伏安法测量小灯泡的电功率 1 实验原理 p 2 实验器材 电池若干 导线若干 开关 待测小灯泡 无数 一 正常 ui 电压表 电流表 滑动变阻器 3 按照实验电路图连接电路 4 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 5 适当改变变阻器滑片的位置 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 6 再适当改变变阻器滑片的位置 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 7 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 例2 2015 丽水 某兴趣小组在测量额定电压为2 5伏的小灯泡电功率的实验中 实验电路如图甲所示 1 闭合开关前 应将滑动变阻器滑片p移到 阻值最大处 不可行 灯泡灯丝的电阻受温度影响 3 有同学将表中数据转换为图乙的u i曲线 由图可知小灯泡的额定功率为 瓦 0 5 例3 2015 绍兴 甲图为升降机电路的部分原理图 电源电压恒定为6v r0为定值电阻 电压表量程为0 3v 压敏电阻r1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示 1 压敏电阻不受压力时 电压表示数为2v 定值电阻r0的电功率为多少 2 在电路正常工作时 此压敏电阻能承受的最大压力为多少 3 在不改变电表的条件下 要增大压敏电阻的承压范围 应如何调整 写出一条 4 若在升降机底板上放置一个物块 静置时电压表示数为u0 当升降机匀速下降时 电压表示数 选填 大于 等于 或 小于 u0 分析 1 由图乙所示图象求出压力为零时压敏电阻阻值 由串联电路特点求出定值电阻两端电压 由欧姆定律求出电路电流与定值电阻阻值 2 压力越大 压敏电阻电压值越小 电路电流越大 电压表示数越大 求出电压表示数最大时电路电流 然后应用串联电路特点与欧姆定律求出压敏电阻阻值 最后根据图乙所示图象求出压敏电阻所受压力 3 根据电路图应用串联电路特点分析答题 4 应用平衡条件与串联电路特点 欧姆定律分析答题 2 2016 黔南州 小宏在做 测定小灯泡功率 的实验中 器材齐全且完好 学生电源有2 4 6 8 10 12v六挡供选择 滑动变阻器有a b两个 a标有 10 1a 字样 b标有 20 2a 字样 待测小灯泡标有 2 5v 字样 小宏选用电源的6v挡 并选取一个变阻器进行实验 1 小宏连接实物时未完工 请你用笔画线代替导线将图中滑动变阻器连入电路 要求滑片向右滑动时阻值变大 2 测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是 和 判定该小灯泡正常发光的方法是 3 小宏正确连接电路且实验步骤正确 当滑动变阻器阻值调到最大值时闭合开关 发现小灯泡发光较亮 发光异常 电压表 电流表的示数分别如图甲 乙所示 其中电流表的示数是 a 出现这种情况的原因是他选用了 选填 a 或 b 变阻器 此时若要测出该小灯泡的额定功率 你的方法是 额定电压 额定电流 观察到电压表示数为额定电压2 5 v 小灯泡正常发光 0 32 a 更换4v挡电压来实验 或更换成b变阻器来实验 3 2015 嘉兴 学校的走廊 消防通道都应安装应急灯 如图甲所示 外接电源断电时 应急灯自动点亮 此时由蓄电池供电 外接电源正常供电时应急灯自动熄灭 应急灯的主要参数见表 应急灯的主要参数 1 图乙是某款应急灯的工作原理示意图 其中灯l1和l2的连接方式是 联 当电路处于图乙所示的状态时 外接电路的状态为 选填 供电 或 断电 2 断电后 应急灯正常发光时 通过其中一个小灯泡的电流是多少安 3 2400mah是指当工作电流为2400毫安 电池能持续供电1小时 国家规定 消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟 请通过计算说明该应急灯是否符合国家标准 4 在某次断电事故中 当两盏灯同时工作一段时间后 灯l1突然熄灭 灯l2的亮度却不变 请解释该现象 并 供电 焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比 可用公式 表示 注意 只有当电能全部转化为热能时 w q 当电能不全部转化为热能时 w q 2 实验装置 q i2rt 3 实验方法 1 如何知道电流产生热量的多少 通常将其转换成温度计示数升高的度数来表示 2 控制变量法 当甲 乙电阻串联在电路中 控制 相同 可以研究电热与电阻的关系 4 电热器 利用 制成的加热设备 转换法 电流 通电时间 电流的热效应 例4 2016 长春 如图甲所示 两个透明容器中封闭着等量的空气 将两个容器中的电阻丝r1和r2串联接到电源两端 将容器外部的电阻丝r3和r2并联 1 图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与 的关系 电阻丝r3的作用是使通过电阻丝r1和r2的电流 2 如图乙所示 某小组在实验中观察到左侧u形管中液面很快出现高度差 右侧u形管中液面高度差为零 原因是电阻丝 断路 电流 不同 r2 分析 1 图甲的装置在实验中 其中一个容器的外部 将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联 再接入原电路 使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同 可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系 2 图乙中 电阻丝r2与r3并联后再与电阻丝r1串联 在做图乙的实验时 观察到左侧u形管中液面很快出现高度差 右侧u形管中液面高度差为零 说明电阻丝r1能够产生热量 电阻丝r2没有产生热量 原因是电阻丝r2断路 例5 2016 钦州 r1 r2分别连接成如图所示的甲 乙两种电路 r1 2r2 电源电压均为u 图甲电路中r1 r2在相同时间内产生的热量分别为q甲1 q甲2 则q甲1 q甲2 图乙中电路中r1 r2在相同时间内产生的热量分别为q乙1 q乙2 则q乙1 q乙2 2 1 1 2 例6 2016 北海 在厨房里安装如图甲所示俗称 小厨宝 的电热水龙头 使用起来非常方便 旋转手柄s可处于冷水挡a 温水挡b或热水挡c 它的简要工作电路如图乙所示 虚线方框内有 小厨宝 的两个发热电阻 未画出 温水挡的发热电阻r1 44 电源电压为220v 1 当s旋到b挡位时 求通电10秒电流产生的热量 2 当s旋c挡位时 水龙头的电功率为2000w 求此时发热电阻的总阻值 3 请你在虚线方框内画出发热电阻的电路 并连接到相应的挡位和 c 点 4 下列关于如图所示实验的说法中错误的是 a 该实验研究的是电流的热效应b 实验中采用了控制变量法c 观察实验现象可知 在其他条件相同时 电阻越大产生的热量越少d 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少 c 5 2016 南充 已知一台直流电动机两端的电压为6v 通过电动机的电流为2a 线圈的电阻为0 5 则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为 a 720j 120jb 720j 720jc 720j 600jd 600j 120j 解析 电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路 产生的热量只能用q i2rt计算 消耗的电能只能用w uit计算 电动机产生的热量 q i2rt 2a 2 0 5 60s 120j 电动机消耗的电能 w uit 6v 2a 60s 720j 故a正确 a 6 2016 岳阳 图甲为某款新型电饭煲 额定电压为220v 它采用了 聪明火 技术 智能化地控制不同时间段的烹饪温度 以得到食物最佳的营养和口感 图乙为其电路原理图 r1和r2为电阻不变的电热丝 s1是自动控制开关 将电饭煲接入220v电路中 在电饭煲工作的30min内 它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示 求 1 0 30min 电饭煲产生的总热量 2 s和s1均闭合 电路中的总电流 3 在不同电压下 电饭煲从开始工作到s1第一次自动断开产生的热量相同 用电高峰期 当实际电压为198v时 使用该电饭煲 从开始工作到s1第一次自动断开需要多长时间 1 2016 娄底 小明家记录5月初电能表示数为1432 7度 电能表的部分示数及6月初的示数如图所示 下列说法正确的是 a 电能表是测量用电器电功率的仪表b 此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路c 小明家5月初至6月初消耗的电能是105kw hd 若电能表转盘在10min内转过250转 则用电器的总功率为1kw c 2 如图所示的电路中 电源电压不变 r1为定值电阻 闭合开关s 当滑片p从中点向右移时 a 电流表a1的示数变小b 电流表a2的示数变小c 电压表的示数变大d r2的电功率变大 b 3 2016 天门 下列用电器均标有 220v100w 在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是 a 电热水袋b 电视机c 电风扇d 白炽灯 a 4 2016 遵义 如图所示的电路中 电源电压不变 开关s闭合 滑动变阻器滑片p在a端时 电流表的示数为2 4a 电压表的示数为12v 滑片p移动到中点时 r1消耗的功率为p1 滑片p移到b点时 r1消耗的功率为p1 p1 p1 25 9 滑片p在中点和在b端时 r2消耗的功率之比为 a 1 2b 5 3c 25 9d 25 18 d 5 2016 丹东 电子式电能表表盘上标有 3000imp kw h 字样 将某用电器单独接在该表上工作20min 电能表指示灯闪烁了300次 该用电器在上述时间内消耗的电能为 kw h 它的电功率是 w 6 2016 成都 把一个电阻为44 的电炉接入电压为220v的电路中 通电10min产生的热量为 j 连接家庭电路时 要注意检查线路连接处接触情况 若接触不良 电流通过时产生的热量会更多 容易引起火灾 因为相比接触良好时连接处的电阻 选填 更大 或 更小 0 1 300 6 6 105 更大 7 2016 重庆 同学们在探究 小灯泡的亮度与功率的关系 实验中 所用电源电压为6v 灯泡的额定电压u0 3 8v 额定功率在1 1 5w的范围内 1 按图甲所示的电路图 请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整 2 小杜同学在实验过程中 将滑动变阻器的滑片p缓慢向b端移动 小灯泡的实际功率将 选填 变大 变小 或 不变 同时观察到小灯泡的亮度将变 选填 亮 或 暗 变大 亮 3 另一组的小张同学在实验过程中发现电流表 电压表示数如图丙所示 此时电流表的示数是 a 电压表的示数是 v 经分析造成这种现象的原因是 4 小张同学重新调整电路连接后 继续探究小灯泡在额定功率时的亮度 但发现无法准确读出额定电压 他用第 3 小问中所测得数据先算出灯泡的电阻rl 再根据p0 u02 rl计算灯泡的额定功率 按此方案算出灯的额定功率比真实值偏 选填 大 或 小 原因是 0 2 10 电压表量程接错 应该接0 15v 实际接了0 3v 大 灯泡电阻随温度的变化而变化 题中所求电阻值rl与灯泡正常发光时的阻值不相等 8 2016 宜昌 采用如图的装置探究 电流产生的热量跟什么因素有关 接通电源 瓶内的空气被加热后膨胀 使u形管中的液面发生变化 通过观察u形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少 1 如图所示的是探究电流产生的热量跟 的