中考物理总复习 第十五章 电功率课件 （新版）新人教版.ppt

第一部分教材知识梳理 第十五章电功率 常考类型剖析类型一电功和电功率的计算 命题解读 电功率的理解及其相关计算考查44次 是贵州的高频考点 其主要在计算题中考查 偶尔也会在选择题或填空题中涉及 试题以生活中常见的家用电器及其铭牌等为背景进行考查 试题难度稍大 1 6w 解析 假设定值电阻为r 则根据题意有 0 1a 解得r 40 所以电阻的电功率变化了 p 1 6w 例1 12烟台 如果加在某定值电阻两端的电压从6v升高到10v 通过该电阻的电流变化了0 1a 则该电阻的电功率变化了 电功 电功率的计算 变式题1 12潍坊 多选 今年入春以来 我市降水偏少 干旱较为严重 小华家利用晚上时间浇灌麦田 为了照明 他用长导线将电从家中接到田间 所接灯泡型号为 220v100w 通电后 发现该灯泡明显比家中相同型号的灯泡暗 他用电流表测得导线中的电流为0 4a 由此可知 设灯泡电阻不变 ad a 导线的发热功率为10 56wb 导线的发热功率为12wc 灯泡的实际功率为88wd 灯泡的实际功率为77 44w 解析 根据灯泡的型号可知灯泡的电阻为rl 484 灯泡的实际电压为u实 irl 0 4a 484 193 6v 则导线两端的电压为u导线 u u实 220v 193 6v 26 4v 则导线的发热功率为p导线 u导线i 26 4v 0 4a 10 56w 灯泡的实际功率为p实 77 44w 故a d正确 类型二结合u i图像进行电功率的相关计算 命题解读 结合u i图像进行电功率相关计算近三年考查两次 均在计算题中出现 涉及串联电路电流 电压 电阻和电功率的关系 例2 14临沂 如图为一只 6v1 5w 小灯泡的电流随电压变化的关系图像 若把这样的三只灯泡串联起来 接在12v的电源两端 则此时每只灯泡的电阻及实际功率为 a 24 0 67wb 20 0 8wc 24 0 96wd 20 0 67w b 解析 三只灯泡串联且规格相同 它们的电流和电阻都相同 即这三只灯泡两端分得的电压都相同 三只灯泡串联接在12v的电源两端时 每只灯泡两端的电压都为u 4v 由图像可知 当u 4v时 i 0 2a 则小灯泡的电阻 r 20 小灯泡的实际电功率 p ui 4v 0 2a 0 8w u i图像可用于研究一个导体的u i关系 也叫外电阻的伏安特性曲线 其横坐标表示导体两端电压 纵坐标表示通过电阻的电流 某点的斜率表示该电阻的阻值大小 r 坐标的乘积表示该电阻消耗的电功率 图像形状仅仅由导体本身决定 与其两端电压和通过的电流无关 变式题2 14齐齐哈尔 用如图甲所示电路进行实验探究 小灯泡l标有 6v3w 字样 小灯泡的i u关系如图乙所示 r为10 的定值电阻 当小灯泡电功率为0 3w时 定值电阻r消耗的功率是 w 电流表的示数为 a 0 1 0 4 解析 由电路图可知 灯泡与定值电阻并联 电流表测电路干路中的电流 电压表测电源的电压 由图像可知 当灯泡两端的电压ul 1v 通过的电流il 0 3a时 灯泡消耗的电功率为0 3w 因并联电路中各支路两端的电压相等 所以 通过定值电阻r的电流 ir 0 1a 定值电阻r消耗的电功率 pr urir ulir 1v 0 1a 0 1w 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 所以 电流表的示数 i il ir 0 3a 0 1a 0 4a 类型三焦耳定律 命题解读 焦耳定律近3年考查8次 选择题和简答题中主要考查焦耳定律的理解和应用 常结合电饭煲 电风扇 电视机 电烙铁等来考查 难度较小 考查焦耳定律的计算时主要是在填空题中考查 其中涉及到焦耳定律的相关计算时难度稍大 例3某电热器的电阻是10 通过2a的电流 1min产生的热量是 j 若电流变为原来的2倍 则相同时间内产生的热量变为原来的 倍 解析 电热器在1min内产生的热量 q i2rt 2a 2 10 60s 2400j 由q i2rt可知 电流变化前后产生的热量之比 即变为原来的4倍 2400 4 变式题3 14威海 如图所示 电源电压恒为12v 闭合开关s 当滑动变阻器的阻值为10 时 电压表的示数为10v 此时电动机正常工作 则滑动变阻器消耗的功率是 w 若电动机内部线圈的电阻为2 则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 j 0 4 1 5 104 电路图分析 图中电动机和滑动变阻器串联 电压表测电动机电压 电流表测电路电流 解析 滑动变阻器两端的电压 ur u um 12v 10v 2v 滑动变阻器的功率 p 0 4w 线圈产生的热量 q w 300s 1 5 104j 类型四电学计算中的比值问题例4 14烟台 两定值电阻甲 乙的电流与电压关系如图所示 现将甲和乙并联后接在电压为6v的电源两端 则通过甲 乙两电阻的电流之比为 甲 乙两电阻两端电压之比为 甲 乙两电阻消耗的功率之比为 2 1 1 1 2 1 图像信息解读 解析 由图像可知 当电流为0 3a时 甲电阻两端的电压为1 5v 则r甲 5 乙电阻两端电压为3v 则r乙 10 因为将甲电阻和乙电阻并联后接在电压为6v的电源两端 所以甲 乙两电阻两端电压相等 即电压之比为1 1 根据并联电路特点和公式u ir可知 并联电路中通过各支路的电流与各支路的电阻成反比 因为甲 乙的电阻之比是5 10 1 2 所以通过甲 乙两电阻的电流之比为2 1 当电路两端电压为6v时 甲电阻消耗的功率为p甲 7 2w 乙电阻消耗的功率为p乙 3 6w 所以甲 乙两电阻消耗的功率之比为7 2w 3 6w 2 1 串联电路电流处处相等 相同时间消耗的电能之比等于电阻之比 并联电路电压相等 相同时间产生的热量之比等于电阻之比的倒数 电学方面比值的规律总结如下 变式题4 14兰州 有两个电阻 r1 3 r2 4 若将它们串联在电路中 则在相同时间内消耗的电能之比w1 w2 若将它们并联在电路中 则在相同时间内产生的热量之比q1 q2 3 4 4 3 解析 串联电路中的电流处处相等 r1与r2在相等的时间内消耗的电能之比w1 w2 u1it u2it i2r1t i2r2t r1 r2 3 4 3 4 并联电路的电压相等 r1与r2在相等的时间内产生的热量之比q1 q2 i12r1t i22r2t r2 r1 4 3 4 3 易错点剖析易错点 对实际功率 额定功率的理解 1 两者关系 u实 u额 则p实 p额 用电器正常工作 u实 u额 则p实 p额 用电器不能正常工作 易损坏 u实 u额 则p实 p额 用电器不能正常工作 注意 1 对于确定的用电器来说 额定功率只有一个值 而实际功率可以有无数个值 2 电阻一定时 若实际电压是额定电压的n倍 实际功率就是额定功率的n2倍 即 n2 3 灯泡的亮暗程度由实际电功率来决定 实验突破实验一测量小灯泡的电功率 2014年 遵义34题 毕节37题 黔东南州18题 2013年 黔南州20题 黔西南州19题 六盘水28题 铜仁39题 2012年 黔南州20题 黔东南州21题 黔西南州20题 铜仁39题 1 实验原理 p ui 2 实物图的连接 电压表量程的选择和连接 电流表量程的选择和连接 滑动变阻器的连接 一上一下 3 电路连接时开关要断开 滑动变阻器的滑片移到最大阻值处 目的是防止因为操作失误造成在接线时 电路接通且电流过大烧坏灯泡 甚至烧坏电流表 4 滑动变阻器的作用 保护电路 在电阻r不变时 用来改变电阻r两端的电压 5 电流表和电压表的读数6 电路故障分析7 数据或u i图像的分析8 电功率的计算9 多次测量的目的 减小误差 电功率与电压的关系 10 用特殊方法测量电功率 例1 14重庆b卷 某校两个实验小组在测定小灯泡电功率的实验中 被测小灯泡的额定电压为2 5v 实验桌上提供有如下器材 电源 电压6v且恒定不变 电流表 电压表 开关 滑动变阻器 50 1a 各一只 导线若干 1 晓松同学所在实验小组利用如图1甲所示的电路进行实验 用笔画线代替导线 将图1甲所示的实物电路连接完整 例1题答图 如答图所示 连接电路时 开关应该 闭合开关 移动滑动变阻器的滑片p的过程中 观察到电流表示数几乎接近最大值时 小灯泡仍然不亮 且电压表无示数 其原因可能是 排除故障后 闭合开关 移动滑片p至电压表的示数如图乙所示 其读数为 v 要使小灯泡正常发光 滑片p应向 选填 a 或 b 端移动 断开 小灯泡短路 1 1 a 多次改变滑片p的位置 获得多组对应的电压 电流值 并绘制出如图丙所示的图像 由图像可知 小灯泡的额定功率是 w 2 晓丽同学所在的实验小组的滑动变阻器已损坏 其他器材和规格不变 老师提供了另一只滑动变阻器 10 1a 小组同学讨论后发现 若要继续用已连接完整的图甲所示电路来测出小灯泡的额定功率 至少还要在原电路中 联 选填 串 或 并 一个 的电阻 0 5 7 5 串 解析 1 电压表应测小灯泡两端的电压 故与小灯泡并联 还要注意电流应 进 出 为保护电路 在连接电路时开关应断开 由于电流表有示数 则说明电路是通路 电压表无示数 说明电压表并联的那部分电路发生了短路 故原因可能是小灯泡短路 由图乙可知 电压表所选量程为0 3v 分度值为0 1v 故其示数为1 1v 已知小灯泡的额定电压为2 5v 由图丙可知 当小灯泡两端的电压u 2 5v时 通过小灯泡的电流i 0 2a 故小灯泡的额定功率p ui 2 5v 0 2a 0 5w 2 由第 1 题第 小问可知 小灯泡的额定电压为2 5v 额定电流为0 2a 要使小灯泡正常发光 滑动变阻器接入电路的电阻为rp 17 5 由于本题所提供的滑动变阻器的最大阻值只有10 故应在原电路中串联一个电阻 其阻值为17 5 10 7 5 1 如图2是小丽同学重新连接的电路实物图 细心的晓丽同学发现一处连接错误 请你在图甲中需要改动的导线上打 并用笔画线代替导线画出正确的接线 2 由图像可知 小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 选填 增大 变小 或 不变 这是因为 3 测量小灯泡额定功率时 选填 需要 或 不需要 多次测量求平均值 原因是 通过小灯泡的电流随灯泡两端的电压增大而增大 增大 电压改变后小灯泡的功率也改变 不能将平均值作为小灯泡的额定功率 不需要 解析 1 本实验是利用伏安法测小灯泡电功率 根据公式p ui计算电功率 2 由图像可知 随着电压的增大 通过小灯泡的电流逐渐增大 根据p ui可知电功率逐渐增大 3 多次测量不是为了减小误差 是为了找电功率与电压的关系及小灯泡的亮度规律 因为电压改变后小灯泡的功率也改变 不能将平均值作为小灯泡的额定功率 针对训练1 14辽阳 在 探究小灯泡的电功率 实验中 小灯泡标有 2 5v 的字样 1 请将图3甲中的实物电路连接完整 要求滑动变阻器滑片向右滑时 电路中电流变小 导线不允许交叉 如答图所示 2 电路连接正确后 闭合开关 发现小灯泡不亮 电压表 电流表都有示数 造成这种现象的原因可能是 3 改变滑动变阻器滑片的位置 测得几组对应的电压与电流值 作出了如图3乙所示的u i图像 从图像可知小灯泡的额定功率是 w 小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 从图像还可以发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比 造成这种现象的原因是 灯丝电阻随温度的升高而增大 滑动变阻器阻值过大 0 625 增大 4 实验结束后 老师给同学们一个10 的定值电阻r0和两只电流表 让他们测出标有 3 8v 字样的小灯泡正常发光时的电阻 电路图如图3丙所示 请你将实验过程补充完整 闭合开关 调节变阻器的滑片 使电流表的示数为 a 此时小灯泡正常发光 电流表的示数如图3丁所示 则小灯泡正常发光时的电阻是 保留一位小数 0 38 11 9 解析 1 电压表与灯泡并联 灯泡的额定电压为2 5v 电压表可选择0 3v的量程 滑动变阻器与灯泡串联 将滑片向右移动灯泡变暗 则滑动变阻器的阻值变大 电路中电流变小 应接下面左边的接线柱 2 电路连接正确后 闭合开关 发现小灯泡不亮 电压表 电流表都有示数 说明电路连接完好 灯泡不发光说明灯泡的实际功率过小 滑动变阻器连入电路中的阻值过大 3 从图像可知小灯泡的额定电压为2 5v时 通过的电流为0 25a 则额定功率是p ui 2 5v 0 25a 0 625w 从图像中还可以看出小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大 灯泡电阻随温度的升高而增大 4 要测出标有 3 8v 字样的小灯泡正常发光时的电阻 没有电压表 需要等效出小灯泡两端的电压 即i1r0 3 8v 解得i1 0 38a 由题图丁知电流表的示数为0 7a 则小灯泡正常发光时的电流是il i2 i1 0 7a 0 38a 0 32a 电阻是r 11 9 保留一位小数 实验二探究导体产生热量与电流 电阻的关系 2013年安顺14题 1 实验方法 控制变量法 转换法 2 选择加热物质的要求 物质相同 质量相同 初温相同 3 被加热的材料选用煤油或空气 利用其比热容小 效果明显且安全 4 电热丝的选择 根据题中探究要求 如果是探究电热与电阻关系时 要求选用不同阻值的电阻 探究电热与电流关系时 两电阻丝要相同 5 通过气体或液体热胀的程度来显示 通过转换法来显示电热的多少 6 控制变量法的应用 1 探究电热与通电电流的关系 控制电热丝阻值和通电时间相同 改变通过两电热丝的电流大小 电路设计 将阻值相同的电热丝并联在电路中 2 探究电热与电阻的关系 控制通过电热丝的电流和通电时间相同 选择两个电阻不同的电阻丝 电路设计 将阻值不同的电热丝串联在电路中 3 探究电热与通电时间的关系 控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同 改变通电时间的长短 实验结论 在电阻和通电时间都相同的情况下 通过一个电阻的电流越大 这个电阻产生的热量越多 例2 14郴州 用如图4所示的实验装置探究 电流相同时 通过导体产生的热量与电阻大小的关系 图中甲 乙是完全相同的密闭容器 实验前 a b两 u 形管内液面是相平的 1 请你用笔画线代替导线 将电路连接完整 2 电流产生的热量不易直接测量 因此 在这个实验中是通过观察 u 形管中液面的 来显示甲 乙容器内空气温度的变化 通过对比观察 你认为 选填 甲 或 乙 容器中的电阻产生的热量多 由此可知 在电流相同 通电时间相同的情况下 越大 电流产生的热量越多 高度差 乙 电阻 3 当密闭容器中的空气温度升高时 空气的内能将会 选填 变大 变小 或 不变 4 根据你得出的结论 简要解释 电炉工作时 电炉丝热得发红 而与电炉丝连接的导线却几乎不发热 这是为什么 答 电炉丝和导线串联 通过它们的电流相等 电炉丝的电阻比导线的电阻大的多 在其他条件相同时 电阻越大 产生的热量越多 变大 解析 1 研究导体产生的热量与电阻的关系 必须控制通过它们的电流和通电时间相同 所以根据串联电路各处的电流相等 可以将两个电阻串联 2 这里采用了转换法 空气受热膨胀 使u形管内的液柱发生变化 u形管内的液柱变化越大 表示空气吸收的热量越多 受热膨胀越厉害 从图可以看出 乙容器产生的热量较多 由此知电阻越大 电流产生的热量越多 3 物体的内能随着温度的升高而增大 4 电炉丝和导线串联 通过它们的电流相等 电阻与导体的材料有关 电炉丝是用镍铬合金等制成 它的电阻比导线的电阻大的多 在其他条件相同时 电