中考物理总复习 第十八章 电功率课件.ppt

第十八章电功率 考纲内容 第1课时电能电功电功率 考情分析 考点梳理 重难点突破 课堂精炼 考纲内容 考点1理解电功率和电流 电压之间的关系 并能进行简单的计算 考点2电功率的理解与运用 对常用家用电器的铭牌 规格 电路的认识和额定功率 实际功率的理解 考点3会测量灯泡的电功率 考点4了解电流的热效应与电阻的关系 了解家庭电路中导线因接触不良导致发热的原因 考情分析 近年来中考对本章知识的考查主要集中在电功率的理解与运用 伏安法测量电功率 了解电流的热效应与电阻的关系 题型主要以填空题 选择题 计算题 实验题 综合题为主 在中考试题中占有的分量较大 考点梳理 1 电能的转化 电能可以转化为能 2 电功的单位和能量的单位一样 国际单位是 常用单位有 1kw h j 3 电能表 1 电能表是测量的仪器 2 电能表俗称电度表 电能表计数器上前后两次就是这段时间内用电的度数 一 电能和电功 其他形式的 kw h j 3 6 106 电能 示数之差 3 电能表的铭牌上通常标有的内容如图1所示 220v 表示该电能表 10a 表示 20a 表示 720r kw h 表示用电器每消耗电能 电能表的表盘转转 4 公式 w 应该在220v的电路中使用 额定最大电流为20a 标定电流为10a 1千瓦时 720 uit 1 电功率 表示电流做功的物理量 符号用表示 2 电功率的单位是 简称 符号为 即用电器在1s内消耗1j的电能 其功率就是1w 还有也是常用的单位 3 定义式 p 二 电功率 快慢 瓦特 p 瓦 w kw w t 4 变形公式 p p p 5 1 额定电压 用电器的电压叫做额定电压 2 额定功率 用电器在下消耗的功率叫做额定功率 3 实际电压 用电器实际使用时其两端的电压叫做实际电压 4 实际功率 用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率 ui u2 r i2r 正常工作时 额定电压 例1关于电功和电功率 下列说法中正确的是 a 电功率是表示电流做功快慢的物理量b 用电器消耗的电能越多 电功率越大c 用电器所消耗的电功率一定等于它的额定功率d 额定功率越大的用电器 消耗的电能一定越多 重难点实验 一 电功与电功率的概念 a 点拨1 用电器消耗电能的多少由其功率及通电时间共同决定 消耗电能快不一定就是消耗电能多 或消耗电能多不一定就是消耗电能快 2016 绥化 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有 220v40w 的字样 下列说法中正确的是 a 该灯泡只能在220v电压下工作b 该灯泡的实际功率是40w不变c 该灯泡每秒消耗的电能是40wd 该灯泡正常发光时的功率是40w 变式拓展1 d 例2如图2所示 电源电压恒定 小灯泡l1 l2均标有 12v 6w 字样 设灯丝电阻不变 当s1 s2闭合时 灯l1正常发光 当s1闭合 s2断开时 两盏灯的总功率为 a 3wb 6wc 12wd 1 5w 二 用电器铭牌在计算中的作用 a 点拨2 电能表铭牌在计算中的作用 1 用电器铭牌上提供的数据有额定电压和额定功率 这两个量在计算中非常重要 在计算时 我们认为用电器在不同电压下 它的电阻不变 因此电阻是计算中的 桥梁 而电阻可以通过额定电压和额定功率计算出来 由p额 u2额 r得 r u2额 p额 可以求正常工作时的电流 i p额 u额 如果知道实际电压 则可求出实际功率p实 u实 u额 p额 若将分别标有 3v3w 6v3w 字样的两个灯泡串联接入电路 在长时间工作过程中 允许加在它们两端的最高电压是v 标有 3v3w 字样的灯泡实际消耗的电功率是w 灯丝电阻值不变 变式拓展2 7 5 0 75 例3 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 0 1 三 利用电能表和秒表测量家庭某用电器的实际功率 300 点拨3 利用电能表和秒表测量家庭某用电器的电功率的步骤 1 关掉其他的用电器 单独使所要测量的用电器工作 记录下通电时间t和电能表转盘转过的转数n 2 读出电能表上标有 nr kw h 的字样 则电路消耗的电能为w nkw h n 3 然后由p w t求出功率 2016 镇江 某水电壶工作2min 使图3所示电能表的转盘转过150r 则电水壶消耗的电能为kw h 电功率为kw 这些电能可供一只 220v10w 的节能灯正常工作h 0 05 变式拓展3 1 5 5 例4 2015 德阳 有两个电路元件a b 把它们串联在电路中 如图4乙所示 流过元件的电流与其两端的电压关系如图4甲所示 闭合开关s 这时电流表的示数为0 4a 则a b两元件的电功率之比为 a 4 5b 5 4c 2 3d 1 3 a 四 用电器的额定功率与实际功率 点拨4 1 灯泡的亮度由灯泡的实际功率确定 2 当电压相同 不变 时 通常用p u2 r来解决电功率问题 3 当电流相同 不变 时 通常用p i2r来解决电功率问题 4 串联电路 并联电路电功率的特点 1 r1 r2串联 r1 r2消耗的电功率p1 p2 r1 r2 2 r1 r2并联 r1 r2消耗的电功率p1 p2 r2 r1 3 电路 不管串联并联 的总功率p总 u源2 r总 p总 i源2r总或等于各用电器电功率之和 即p总 p1 p2 p3 5 用电器的额定功率只有一个 实际功率有多个 实际功率可略高于 等于或低于额定功率 当u实 u额时 p实 p额可能烧坏电用器或影响使用寿命当u实 u额时 p实 p额电用器能正常工作当u实 u额时 p实 p额电用器不能正常工作 2016 齐齐哈尔改编 标有 220v40w 的灯泡甲和 220v100w 的灯泡乙 其灯丝长短相同 可发现灯泡的灯丝较粗 若将这两个灯泡串联在220v的电源上 则灯泡更亮一些 并联时 灯泡更亮一些 以上三空选填 甲 或 乙 乙 变式拓展4 甲 乙 1 小明4月底观察到自己家里的电能表如图5所示 当他5月底再观察时 发现电能表示数为 则他家5月份消耗的电能为kw h 小明通过查阅资料了解到 电能表上的电流规格 10 40 a 中 10a 表示基本电流 它是确定电能表有关特性的电流值 40 a 是电能表能满足测量的准确要求 且能长期正常运行的最大电流值 则他家里同时工作的用电器总功率不宜的超过w 150 课堂精炼 8800 考点一 电能与电能表 2 2016 宁波 甲车两侧远光灯的规格均为 12v60w 供电的蓄电池电压为12v 最大容量为60ah 某天晚上 该车熄火时忘记关闭远光灯 则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作h 第二天由于蓄电池的电能耗尽 甲车无法启动 需要借用乙车的蓄电池 搭电 启动 如图6所示 搭电 时 先用电线将甲车蓄电池的正极与乙车蓄电池的极相连 再将另两个电极用电线连通 如果误接 蓄电池会被短路 6 正 3 2016 临沂 一个标有 220v440w 的电热器 当通过它的电流为1a时 它的实际功率 a 等于额定功率b 大于额定功率c 小于额定功率d 无法判断4 下列白炽电灯正常发光时 亮度最亮的是 a 220v30w b 220v45w c 110v40w d 110v60w c 考点二 关于电功率的综合计算 d 5 如图7所示 设电源电压保持不变 r是一个定值电阻 在a b两点间接入一个标有 3v2w 的灯泡l1 它恰能正常发光 若在a b两点间换接入标有 3v3w 的灯泡l2 则该灯泡 a 也能正常发光 其消耗的电功率等于2wb 也能正常发光 其消耗的电功率等于3wc 不能正常发光 其消耗的电功率小于3wd 不能正常发光 其消耗的电功率大于3w c 6 2016 雅安 有两只灯泡 a灯 6v6w b灯 6v3w a和b中电流随两端电压变化关系的图像如图8甲所示 1 将a b并联接在6v电源两端 求干路上的电流 2 将a b串联接在某电源两端 使b灯恰好正常发光 求此时a灯电阻 3 将a与一个滑动变阻器 20 2a 串联接在6v电源两端 如图乙所示 调节滑动变阻器 当滑动变阻器的功率为a灯功率的两倍时 求滑动变阻器的功率 考点梳理 剖析重点实验 重难点突破 课堂精炼 第2课时测量小灯泡的电功率焦耳定律 考点梳理 1 原理 2 实验器材 电源 开关 导线若干 小灯泡 滑动变阻器 3 电路图如图9所示 一 测定小灯泡的功率 p ui 电流表 电压表 1 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为的现象 2 影响电流热效应的因素有 和 3 焦耳定律 电流在导体上产生的热量与电流的平方成 与成正比 与成正比 公式 4 电热的利用和防止 利用电流的效应制成各种电热器 而有些地方则要避免产生电流的热效应 减少热量的产生 要注意通风散热 避免火灾 二 焦耳定律 内能 电流 电阻 通电时间 正比 电阻 通电时间 q i2rt 热 例1 2016 黔南州改编 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六档供选择 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档 并选取一个变阻器进行实验 剖析重点实验 实验一 伏安法测电功率 1 小宏连接实物时未完工 请你用笔画线代替导线将图10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 如图所示 额定电压 额定电流 观察到电压表示数为额定电压2 5v 小灯泡正常发光 3 如果在实验时发现电压表0 3v档坏了 但0 15v档完好 要测小灯泡的额定功率 小美该怎么做 4 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 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 电压表测滑动变阻器两端的电压 电压表与滑动变阻器并联 0 32 a 更换4v档电压来实验或更换成b变阻器来实验 5 实验时 小美回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减少实验误差 于是她也做了4次实验 相关实验记录及数据处理见下表 根据表中记录可得小灯泡的亮度随实际功率增加而 6 你认为小美这样处理数据的方法是否合理 说明你的判断理由 增大 因为通过计算平均值所计算出来的功率不是额定功率 不合理 7 第1次实验看不到灯泡发光 电路是否断路 判断依据是什么 否 电流表有示数 例2在探究电热与哪些因素有关时 小明利用如图11 甲 乙所示的装置进行实验 已知在两个透明容器中密封着等量的空气 实验二 探究电热的大小与哪些因素有关 1 两个密闭容器中空气温度的变化是由来反映的 这里应用的科学方法是 2 如图11 甲所示 两密闭容器中的电阻串联接到电源两端 目的是 通电一段时间后 由图11 甲可以得出的结论是 这里应用的科学方法是 左右两边的液柱高度 转换法 使通过电阻丝的电流相等 在电流 通电时间相同时 电阻越大 电阻产生的热量多 控制变量法 3 如图11 乙所示 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 则通过两端电阻丝的电流 填 相同 或 不相同 通电一段时间后 由图11 乙所示可以得出的结论是 不相同 在电阻 通电时间相同时 通过一个电阻的电流越大 这个电阻产生的热量越多 将规格都是 220v100w 的一台电风扇 一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中 通电时间相同 下列说法正确的是 a 三个用电器产生的热量一样多b 电风扇产生的热量最多c 电视机产生的热量最多d 电烙铁产生的热量最多 重难点突破 一 电能w与电热q的关系 d 点拨1 纯电阻电路与非纯电阻电路 1 在某些电路中 电流做功所消耗的电能全部转化为内能 我们把这种电路称为纯电阻电路 如各种白炽灯 电热器都是纯电阻电路 除了内能还有其他形式的能量产生时 即消耗的电能不全部转化为内能时 称为非纯电阻电路 如电风扇 电动机等是非纯电阻电路 2 在纯电阻电路中 消耗的电能 即电功 等于所产生的热量 即电热 w q 求电功或电热的公式通用 电功率公式 p ui i2r u2 r 3 在非纯电阻电路中 q w p热 p 变式拓展1 2016 淮安 下列四种用电器 其中主要是利用电流热效应来工作的是 d 例2 2016 广东 如图12所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图 电炖锅上有1000w和400w两档功率 档位可自动调节 其工作过程是 按下开关 自动选择1000w档将汤煮至100 然后自动跳至400w档进行保温慢炖 设汤的初温为20 质量为3kg 汤的比热容为4 0 103j kg 求 1 若电炖锅将汤从初温加热至100 耗时20min 在此过程中汤吸收的热量是多少 电炖锅的效率是多少 二 用电器的加热状态和保温状态的分析 2 r1的阻值是多少 3 电炖锅进入保温慢炖时 开关s会自动跳至 a 或 b 哪个位置 试说明理由 3 电炖锅进入保温慢炖时 开关s会自动跳至 b 位置 理由是 当开关s跳至 b 位置时 电阻r1 r2串联接入电路 电路电阻较大 根据 p u2 r可知 电压一定时 电阻越大 电功率越小 此时电炖锅处于保温慢炖状态 点拨2 无论电热器处于加热状态还是保温状态 电源电压都是一定的 根据公式 p u2 r可知 电阻越大功率越小 是低温挡 处于保温状态 电阻越小功率越大 是高温挡 处于加热状态 不管是串联电路还是并联电路 变式拓展2 2015 广东 如图13是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图 机内有温控开关s0 该饮水机的部分参数已知 额定电压为220v 加热时的总功率为880w 保温时的功率为40w r1 r2为加热电阻丝 假设它们的阻值不变 求 计算结果若不能整除 保留一位小数 1 当s和s0闭合时 饮水机处在什么状态 此时电路的总电流是多大 2 在加热状态下 电阻丝r1的阻值为多少 3 傍晚用电高峰期 若实际电压只有200v时 饮水机加热的实际总功率是多大 1 2016 德州 在测量额定电压为 2 5v 小灯泡电功率 正常发光时电阻约为10 的实验中 电源为两节新干电池 1 图甲的实物图连接中有不妥之处 应如何改正 电流表量程应选0 0 6a 课堂精炼 考点一 伏安法测电功率 2 闭合开关后 移动滑动变阻器滑片 小莉发现小灯泡始终不亮 观察两电表发现 指针始终处于图乙所示位置 其故障原因可能是 3 改动滑动变阻器滑片p的位置 获得多组对应的电压值和电流值 绘制如图丙所示的图像 由图像可知 小灯泡的额定功率是w 小灯泡断路 0 625 4 若实验中电流表坏了 为了测量小灯泡的额定功率 小莉选用一个rc 5 的电阻 设计了如图丁所示的电路及实验方案 调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压 保持滑片位置不变 只将电压表的a点接线改接到c点 测出rc两段的电压uc 通过计算得到小灯泡的额定功率 指出她的设计方案中存在的两个问题 问题一 问题二 无论怎样调节变阻器 都不能使灯泡正常发光 电压表的正负接线柱接反 无法