中考科学总复习 满分策略 第二部分 物理部分 第19讲 电功和电功率课件

第19讲电功和电功率 一 知道电功 电功率 铭牌 电热等基本概念二 能进行电功 电功率 电热的分析计算三 掌握伏安法测小灯泡功率四 掌握焦耳定律 电功 电功率 铭牌 电热等基本概念 1 电功 1 电流做功的实质就是 电流通过用电器做了多少功就消耗了多少电能 2 定义 所做的功叫电功 3 计算公式 定义式 推导式 纯电阻电路适用 4 单位 国际单位为焦 日常也用千瓦时 1千瓦时 焦 电能转化为其他形式的能 电流 W UIt Pt W I2Rt U2t R 3 6 106 2 电功率 1 意义 表示电流做功的 2 定义 电流在 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 快慢 单位时间 P W t UI P I2R U2 R 103 3 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 工作时的电压 2 实际电压 用电器 工作时的电压 3 额定功率 用电器在 下工作时的功率 4 实际功率 用电器在 下工作时的功率 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 额定功率只有 个 6 联系 当U实 U额时 P实 P额 用电器正常工作 当U实 U额时 P实 P额 用电器不能正常工作 当U实 U额时 P实 P额 用电器可能被烧坏 正常 实际 额定电压 实际电压 无数 一 4 铭牌 各种电器的铭牌都会标注额定电压和额定功率 如灯泡的 PZ22060 字样中的 220 表示 60 表示 5 电热器 是利用电流的 工作的 工作的实质是电能转化为 的过程 该电灯泡的额定电压是220V 该电灯泡的额定功率是60W 热效应 内能 1 把标有 6V6W 的小灯泡L1和标有 6V3W 的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中 不考虑灯丝电阻的变化 下列说法正确的是 A 因为通过它们的电流相等 所以一样亮B 因为灯L2电阻较大 实际功率较大 所以灯L2较亮C 因为灯L1额定功率较大 所以灯L1较亮D 因为灯L1实际功率较大 所以灯L1较亮 B 2 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 解析 三种用电器的实际电功率和工作时间均相同 由W Pt知 三种用电器消耗的电能相同 因为电视机消耗的电能有一部分转化为光能 电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能 而电烙铁将电能全部转化为内能 所以产生热量最多的是电烙铁 D 电功 电功率 电热的分析与计算 W UIt Pt W I2Rt U2t R P W t UI P I2R U2 R Q I2Rt Q UIt U2t R Pt 3 如图所示 电源电压不变 当开关S闭合 滑动变阻器的滑片P由中点滑向最右端 以下分析正确的是 A 电压表V示数变大B 电路的总电阻变大C 电路的总功率变大D 电流表A1示数与电流表A2示数之差变大 B 解析 闭合开关S后 滑动变阻器R与灯泡L并联 电压表测电源电压 电流表A1测干路电流 电流表A2测滑动变阻器所在支路的电流 因为电源电压保持不变 所以移动滑片时 电压表V的示数不变 故A不正确 因为并联电路中各支路独立工作 互不影响 所以移动滑片时 通过灯泡L的电流不变 而滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时 接入电路中的电阻变大 由I U R可知 该支路的电流变小 所以干路电流变小 即电流表A1的示数变小 由R U I可知 电路中的总电阻增大 故B正确 根据P UI可知 电路的总功率变小 故C不正确 因为电流表A1示数与电流表A2示数之差等于通过灯泡的电流 而通过灯泡的电流不变 故D不正确 4 某导体电阻为10 通电5min产生的热量是1200J 当通过该导体的电流增大为原来的2倍时 在相等时间内产生的热量是 J 解析 由Q I2Rt 当通过它的电流增大为原来的2倍时 在相同的时间内产生的热量 Q 2I 2Rt 4I2Rt 4Q 4 1200J 4800J 4800 5 如图甲所示电路 R0为定值电阻 R1为滑动变阻器 图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系图像 则该滑动变阻器的最大阻值是 电源电压是 V 50 12 6 2016 株洲 图甲是某电吹风的工作原理图 电吹风工作时 可以分别吹出热风和凉风 为了防止温度过高 用一个PTC电阻R0与电阻为100 的电热丝R串联 R0的阻值随温度的变化如图乙所示 1 当开关S指向1位置时 电吹风吹 风 2 该电吹风吹热风时 其温度基本恒定在200 左右 当它的温度继续升高时 R0的电阻将 电热丝的发热功率将 两空均选填 增大 不变 或 减小 3 该电热丝的最大发热功率是多少 热 增大 减小 伏安法测小灯泡功率 1 原理 2 电路图 P UI 3 实验步骤 1 按照实验电路图正确连接电路 连接时 开关处于 状态 滑动变阻器的滑片处于 2 闭合开关 注意观察电压表的示数 然后缓慢移动滑动变阻器滑片的位置 直到电压表示数分别为0 8U额 U额 1 2U额 读出电流表示数 观察灯泡亮度变化 计算灯泡功率和灯丝电阻 4 实验结论 1 灯泡的亮度取决于 并且有 2 计算不同电压下的灯丝电阻 可得出 3 该实验分别测了三次不同电压下的灯泡消耗的功率 有同学认为这样可以求得灯泡的平均功率 这种做法是 的 断开 阻值最大处 灯泡的实际功率 实际功率越大 灯泡越亮 灯丝电阻随温度升高而增大 错误 7 在测量小灯泡电功率的实验中 电源电压为4 5V 小灯泡的额定电压为2 5V 小灯泡正常发光时的电阻约为10 1 请你用笔画线代替导线 将图甲中的实物电路连接完整 要求 当滑动变阻器的滑片向左移动时 连入电路的电阻变大 连线不得交叉 作图提示 电流表 0 6 接线柱连接小灯泡左接线柱 滑动变阻器B接线柱连接开关右接线柱 2 小宇同学闭合开关 移动滑片P到某一位置时 电压表示数 如图乙所示 为 V 若他想测量小灯泡的额定功率 应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 填 A 或 B 端移动 使电压表的示数为2 5V 2 2 B 3 小宇同学继续移动滑片P 记下多组对应的电压表和电流表的示数 并绘制成如图丙所示的I U关系图像 根据图像信息 可计算出小灯泡的额定功率是 W 还可以得出 小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 填 增大 减小 或 不变 4 小叶同学按同一电路连接好最后一根导线 灯泡立即发出明亮耀眼的光 并很快熄灭 检查后发现连线正确 请你找出她在实验中两个操作不当之处是 0 5 增大 连接电路时开关没有断开 闭合开关前 没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处 验证焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 跟导体的电阻成 跟通电时间成 可用公式 表示 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 正比 正比 正比 Q I2Rt 3 实验方法 1 转换法 探究电流产生热量的多少 通常将其转换成液体内 来判断 2 控制变量法 当甲 乙两电阻串联在电路中 控制 相同 可以研究电热与电阻的关系 温度计示数变化 电流 通电时间 8 如图所示 甲 乙两只烧瓶中装有质量相同 初温相同的煤油 闭合开关S后 观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快 由此可判断电阻丝R1的阻值 填 大于 或 小于 电阻丝R2的阻值 大于 解析 温度计示数上升得越快 说明电流通过导体产生的热量越多 由Q I2Rt知 电流和通电时间一定时 电流通过导体产生的热量越多 说明电阻越大 9 为探究 电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系 小柯用如图甲所示装置进行实验 图中两个250mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油 瓶塞上各插一根同规格的玻璃管 瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 和10 实验步骤 连接好电路 将滑动变阻器的滑片移至 端 填字母 分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置 闭合开关 通电t0时间后 分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置 比较发现10 电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高 推测结论 在电流和通电时间相同的情况下 电阻越大 电流产生的热量 交流反思 方案一 在前一次实验后 待玻璃管中的液面回到起始高度后 按小柯的实验步骤 再次进行实验 比较两玻璃管内液面上升情况 得出结论 方案二 用乙图所示装置替换甲图中对应装置 乙图中两个烧瓶规格相同 容积都为500mL 按小柯的实验步骤 进行实验 得出结论 以上两种方案 你认为可行的是 B 越多 方案二 解析 1 为了保护电路 闭合开关前 应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处 即将滑片移至B端 2 通电时间和电流相同时 根据焦耳定律Q I2Rt可知 电阻越大 产生的热量越多 表明在电流和通电时间相同的情况下 导体的电阻越大 在导体上所产生的热量就越多 3 为了使实验结论具有普遍性 应该换用阻值不同的电阻丝重复上面的实验 所以方案二好 1 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40W2 灯泡L1 L2分别标有 10V10W 和 9V5 4W 的字样 若将它们串联使用时 电路两端允许加的最大电压值是 A 10VB 9VC 15VD 19V D C 3 2016 十堰 如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像 现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中 只闭合S 小灯泡的实际功率为1 8W 再闭合S1 电流表示数为0 9A 下列结果错误的是 A 电源电压为6VB 电路消耗的总功率为5 4WC 通过电阻R的电流为0 6AD 电阻R的阻值为20 D 4 如图所示 电源电压不变 R1是光敏电阻 其阻值大小随光照强度的增强而减小 闭合开关S后 当光照强度增大时 A 通过R2的电流变大B 电路总电阻变大C R1消耗的功率变小D 要保持电流表示数不变 应将R2的滑片P向右移 D 5 2017 预测 如图所示 电源电压和灯L的电阻不变 灯L上标有 6V3W 字样 当开关S闭合 滑片P移至a端时 电流表的示数为1 0A 灯L正常发光 当开关S断开 滑片P移至b端时 电源电压U和灯L消耗的电功率P分别为 A 6V1 5WB 6V0 75WC 3V1 5WD 3V0 75W B 6 微波炉是一种效率很高的家用电器 可是有一天 小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话 售货员说 微波炉很省电 加热食品又快 顾客说 微波炉很费电 他家的微波炉一开保险丝就熔断 小宇听了很迷惑 到底谁说得对呢 仔细分析可知 售货员说省电其实是说微波炉工作时的 填 电功 或 电功率 下同 较小 而顾客说费电其实是说微波炉的 较大 电功 电功率 7 如图所示 电子式电能表表盘上标有 3000imp kW h 字样 3000imp kW h 指接在这个电能表上的电器每消耗1kW h的电能 电能表上的指示灯闪烁3000次 现将若干盏规格都为 220V20W 的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min 电能表的指示灯闪烁了135次 这些节能灯消耗的电能为 J 接入的节能灯共 盏 1 62 105 9 8 如图是 探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系 的实验装置 铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻 铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中 每一烧瓶里各插入一支温度计 通电一定时间后 可以看到 填 A 或 B 瓶中煤油温度升得高 这表明 电流通过导体时产生的热量越多 B 在相同时间内 电流相同的情况下 电阻越大 9 实验室购买了一批规格为 2 5V0 8W 的小灯泡 小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验 他设计了如图甲所示的电路图 实验中各元件完好 电源电压保持不变 1 请你用笔画线代替导线 将图乙所示的实物电路连接完整 要求 滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗 连接导线不能交叉 2 小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据 填入他自己设计的表格 请指出这个表格设计不合理的地方 小明操作规范读数正确 根据表中数据 当小灯泡两端电压为2 5V时 求得小灯泡的电功率为 W 故小明认为该灯泡不合格 他判断的理由是 假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的 则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度 选填 大于 或 小于 合格产品小灯泡钨丝的长度 表中设计了平均电功率 1 额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0 8W 小于 10 2016 北京 如图所示 电源两端电压为12V并保持不变 电阻R1的阻值为8 当开关S闭合时 电压表示数为4V 求 1 电阻R2的阻值 2 电阻R1消耗的电功率P1 1 一只电阻两端的电压由3V增大到4V时 通过该电阻的电流增加了0 25A 则该电阻消耗的电功率增加了 A 0 25WB 1 75WC 0 75WD 1W2 2016 娄底 小明家记录5月初电能表示数为1432 7度 电能表的部分参数及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 B C 3 甲 乙两个电热器的电阻之比为5 4 通过的电流之比为2 1 通电时间之比为1 2 则电流通过甲 乙两个电热器产生的热量之比为 A 5 2B 5 4C 2 5D 10 1 A 4 如图甲所示 电源电压保持不变 闭合开关S 滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中 两电压表示数随电流表示数变化图像如图乙所示 下列叙述正确的是 A 电源电压为14VB 图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线C 滑片从b点滑到a点的过程中 电路消耗的总功率最大值为45WD 滑片在a点时 10s内电阻R消耗的电能为10J C 5 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 6 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 7 2016 孝感 如图所示 两透明容器中密封着等质量的空气 通电t秒后 两容器都不向外放热 下列说法正确的是 A 两容器中电阻产生的热量相同B 右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C 右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D 右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 C 8 如图所示电路 电源电压恒为6V 定值电阻R1为10 滑动变阻器R2的规格为 20 0 5A 电压表量程为0 3V 电流表量程为0 0 6A 则 A 电压表测量的是电阻R1两端的电压B 当变阻器R2的滑片P向左移动时 电压表的示数变小C 为了保证电路中各元件安全工作 变阻器R2接入电路的阻值范围是2 10 D 当变阻器R2接入电路中的阻值是8 时 通电1min电阻R1产生的热量是53 3J C 9 2016 丹东 小明手中有一只白炽灯泡 上面标有 220V100W 字样 说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为 正常发光时实际功率为 W 当通过它的电流大小为0 2A时 它消耗的实际电功率大小为 W 484 100 19 36 10 XXX牌双桶洗衣机铭牌如图所示 该洗衣机的额定洗涤电流是 A 某次洗衣服时 洗涤时间是10min 脱水时间是3min 那么本次洗衣总共消耗的电能是 kW h 合 J 3 0 118 4 248 105 11 2016 苏州 在 测定小灯泡功率 的实验中 提供的器材有 3 8V1A 的小灯泡 10 1A 的滑动变阻器 四节新干电池等 1 连接电路时开关应 2 请用笔画线代替导线 将图甲中的实物电路连接完整 使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大 3 闭