海南省2020年中考物理一轮复习 考点通关 第十二讲 电学微专题4 电功率、焦耳定律的理解及简单计算课件.ppt

第十二讲电学微专题 微专题4电功率 焦耳定律的理解及简单计算 栏目导航 考点清单 重难点突破 玩转海南10年中考真题 1 2016年17题4分 一电热水壶的铭牌上标有 220v2000w 字样 在额定电压下用它对质量为2kg的水加热 使水的温度升高50 用时6min 则水吸收的热量为 j 此过程中电热水壶消耗的电能为 kw h c水 4 2 103j kg 4 2 105 0 2 百变真题 1 若该电路中接有铭牌上标有 1200r kw h 字样的电能表 则电热水壶消耗的这些电能可以使该电能表的表盘转 转 2 2013年16题4分 如表是某品牌空调室内机上的铭牌 该铭牌的信息表明 这台空调机必须使用 选填 直流 或 交流 电 它正常工作1h所消耗的电能为 kw h 240 交流 0 04 3 2010年23题12分 一只 220v100w 的灯泡 接在照明电路中 则 1 正常发光时 通过灯泡的电流多大 计算结果保留两位小数 2 正常发光时 通电1h灯泡消耗的电能是多少 3 若用输电线把该灯泡由电源处引到某工地时 发现灯泡亮度较暗 测得灯泡实际功率只有81w 则输电线上消耗的功率多大 灯丝电阻保持不变 电源电压为220v 4 2017年22题12分 如图所示 图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图 小灯泡规格是 6v3w 闭合开关s 当滑动变阻器滑片p在a点时 滑动变阻器连入电路的电阻为r1 电压表的示数为4v 当滑动变阻器滑片p在b点时 滑动变阻器连入电路的电阻为r2 电压表的示数为2v 且r2 2r1 测绘出小灯泡的i u图像如图乙所示 电源电压保持不变 第4题图 1 根据小灯泡的i u图像判断 小灯泡的阻值是否恒定 选填 恒定 或 不恒定 用物理知识解释其原因是 2 小灯泡正常发光时的电流是多少a 3 小灯泡两端电压为2v时的实际电功率是多少w 4 电源电压是多少v 不恒定 灯丝电阻随温度的改变而改变 解 2 由p ui可得小灯泡正常发光时的电流为 3 小灯泡两端电压为2v时 由题图乙可知 通过小灯泡的实际电流为0 25a 实际功率为 p ulil 2v 0 25a 0 5w 4 由题图甲可知 小灯泡与滑动变阻器组成串联电路 电压表测小灯泡两端的电压 电流表测电路中的电流当电压表示数为4v时 由题图乙可知 通过小灯泡及r1的电流为0 4a 设电源电压为u 由欧姆定律可得 5 2019年22题12分 小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯 并进行测试 电源电压保持不变 小灯泡的额定电压是6v 小灯泡的i u图像如图乙所示 求 1 小灯泡正常发光时的电阻 2 小灯泡正常发光10min消耗的电能 3 经测算 小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50 如果把灯光调暗 使小灯泡两端电压为3v 小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少 4 小谦认为这个调光灯使用时 小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低 请写出一种出现这种情况的原因 第5题图 解 1 由图乙可知 小灯泡正常发光时的电流i额 1a 额定电压u额 6v小灯泡正常发光时的电阻为 2 小灯泡正常发光10min消耗的电能w u额i额t 6v 1 0a 600s 3600j 3 小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50 即由p额 u额i额 6v 1a 6w 解得此时电路总功率p 12w电源电压当小灯泡两端的电压为3v时 流过小灯泡的电流为0 7a 此时小灯泡的实际功率p实 u1i1 3v 0 7a 2 1w电路总功率p ui1 12v 0 7a 8 4w小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比 4 调光灯通过调节滑动变阻器来调节灯泡的亮度 这个调光灯电源电压太高 调光时滑动变阻器消耗的功率过多 6 2011年19题10分 小靖和小晖用如图所示的装置探究 电流产生的热量与电阻的关系 装置中除了r甲 r乙外 其余条件均相同 第6题图 1 将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的 及通电时间相等 实验发现 甲瓶温度计示数升高快 表明该实验条件下 导体的电阻越大 电流产生的热量越 2 小靖提议利用该装置改装成 比较食用油和煤油的吸热能力 的实验 若保持甲的器材不变时 他们除了把乙的煤油换成食用油外 还需更换乙的 此外 为了能在通电一段时间后 通过比较两温度计示数的大小来比较食用油和煤油的吸热能力 他们设计的实验必须满足的条件还有 电流 多 电阻丝 甲 乙瓶中食用油和煤油的质量和初温相同 电阻丝阻值相等 电功率 知识精讲 考点清单 一 电能表作用 用来测量用电器在一段时间内消耗 多少的仪表 电能 160 5 返回思维导图 1kw h 返回思维导图 二 电功和电功率 快慢 1000 返回思维导图 uit 返回思维导图 返回思维导图 三 额定功率与实际功率1 额定电压 用电器正常工作的电压值 2 额定电流 用电器正常工作的电流值 3 额定功率 用电器在 下工作时对应的功率 4 实际功率 用电器在 下工作时所对应的功率 5 举例 一个标有 36v25w 的灯泡 其中 36v 表示灯泡的 为36v 25w 表示该灯泡的 为25w 6 判断用电器是否正常工作的方法 额定电压 实际电压 额定电压 额定功率 返回思维导图 若u实 u额 则p实 p额 用电器正常工作 如 灯泡正常工作 若u实u额 则p实 p额 用电器可能被损坏 如灯丝被烧断 四 电流的热效应1 定义 电流通过导体时 能转化为 能的现象 2 影响因素 1 在电流相同 通电时间相同的情况下 越大 这个电阻产生的热量越多 2 在电阻相同 通电时间相同的情况下 通过电阻的 越大 这个电阻产生的热量越多 3 在电阻和电流相同的情况下 越长 这个电阻产生的热量越多 电 内 电阻 电流 通电时间 返回思维导图 3 电热的利用与防止 1 利用 电暖气 电烤箱 烘干机 电饭锅 养鸡场的电热孵化器等 2 防止 有孔的电视后盖 电脑的微型风扇等 4 焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量跟 成正比 跟导体的 成正比 跟 成正比 2 公式 q q表示 单位是 i表示电流 单位是ar表示电阻 单位是 t表示通电时间 单位是s 电流的二次方 电阻 通电时间 i2rt 热量 j 返回思维导图 重难点突破 一 额定功率与实际功率 2016 17 2013 16 2010 23 例1某同学家有一台电磁炉 上面标有 220v2000w 的字样 下面关于这台电磁炉的说法中正确的是 a 使用电磁炉时可以使用额定电流为10a的保险丝b 电磁炉在正常工作时的电阻为484 c 电磁炉工作时的电功率一定是2000wd 电磁炉正常工作0 5h消耗的电能为1 8 106j a 例2如图所示 将标有 6v3w 的灯泡l1和一定值电阻串联接在电源上时 灯泡恰好正常发光 现用一个标有 6v4w 的灯泡l2替换灯泡l1 忽略灯泡电阻的变化 则此时l2的实际功率可能为 a 4 5wb 3 5wc 2wd 1 8w 例2题图 b 例3某吹风机是由电热丝与电动风扇并联组成的 它的铭牌如下表 由此可知 电热丝的额定功率是 w 正常吹热风6min 电吹风消耗的电能是 kw h 600 0 09 例4 2019兰州改编 某电能表的表盘上标有 1600imp kw h 的字样 将铭牌上标有 220v1210w 字样的电热水器接在家庭电路中 只让它单独工作6min 这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次 则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kw h 实际功率为 w 0 1 1000 二 坐标图像的相关计算 2019 22 2017 22 例5如图所示是电阻r1和电阻r2的电流跟其两端电压的关系图像 现将r1与r2并联接入电源电压为4v的电路中 则电阻r1消耗的功率为 w 通电1min电路消耗的电能为 j 例5题图 3 2 288 例6图甲是小灯泡l的u i图像 将此灯泡l与滑动变阻器r串联在电源电压为4 5v的电路中 如图乙所示 闭合开关 移动滑片p 当小灯泡的功率为0 75w时 电路消耗的总功率为 w 滑动变阻器r接入电路中的电阻为 计算结果保留一位小数 例6题图 1 35 6 7 例7 2018包头改编 如图甲所示的电路中 r0为定值电阻 r为电阻式传感器 电源电压保持不变 当r阻值从0增大到60 测得的电功率与通过它的电流关系图像如图乙 则电源电压为 v 当电流为0 6a时 5s内电路消耗的电能为 j 例7题图 18 54 实验突破 科学探究素养提升 命题点 设计与进行实验 1 实验主要器材及其作用 1 加热材料的选用 用煤油或空气而不用水的原因 煤油比热容小 温度上升快 实验现象更明显 空气受热容易膨胀 可使u形管中液柱上升快 实验现象更明显 2 选择被加热物质的要求 物质种类 质量和初温均相同 3 闭合开关前滑片的位置 将滑动变阻器滑片移至阻值最大处 2 实物图的连接3 转换法的应用 通过u形管内液面高度差或温度计示数的变化量反映电热丝产生热量的多少 4 控制变量法的应用 1 探究电流产生热量与通电时间的关系 控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同 改变通电时间的长短 2 探究电流产生热量与电流的关系 控制电阻丝的阻值和通电时间相同 使通过电阻丝的电流不同 3 探究电流产生热量与电阻的关系 控制通过电阻丝的电流和通电时间相同 选择阻值不同的电阻丝 2011 19 1 第1空 5 多次测量的目的 减小偶然性对实验结果的影响 使实验结论具有普遍性 分析数据和现象 总结结论 6 根据装置判断实验现象 判断通电一段时间后 哪侧u形管中液面高度变化大 7 根据实验现象 分析总结电流产生热量的影响因素 2011 19 1 第2空 交流与反思 8 焦耳定律的应用 1 判断容器内电阻丝产生的热量大小关系 2 判断容器中物质温度变化量大小关系9 焦耳定律的相关计算 q i2rt 10 根据实验结论解释实际问题11 用此实验装置来探究不同物质的吸热能力时需要做的改变 2011 19 2 实验结论 电流产生的热量与通电时间 电流和电阻有关 1 对同一电阻丝 在电流大小不变的情况下 通电时间越长 电流产生的热量越多 2 对同一电阻丝 在通电时间相同的情况下 通电电流越大 电流产生的热量越多 3 在通电电流大小不变 通电时间相同的情况下 电阻越大 电流产生的热量越多 全国视野分层练 例题图 例小杰在 探究电流产生的热量与哪些因素有关 的实验中设计的电路图如图甲所示 其中r1和r2的阻值不同 图乙是没连接完整的实物图 两个相同规格的烧杯中装有等质量的煤油 瓶上各插一支同规格的温度计 基础训练 1 根据图甲将图乙中的实物图连接完整 2 实验中是通过观察 来判断电流通过电阻丝产生热量的多少 这里采用的方法是 3 接好电路 闭合开关 通电t0时间后 小杰发现右侧烧瓶内温度计示数的变化量大于左侧烧瓶内温度计示数的变化量 由此可知 电流产生的热量与 有关 且电阻 选填 r1 或 r2 的阻值较大 4 接下来小杰继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与通电时间的关系 此时应保持滑动变阻器的滑片位置不变 通电 选填 相同 或 不同 时间 比较 选填 同一 或 不同 电阻丝产生热量的多少 温度计示数的变化量 转换法 电阻 r2 不同 同一 5 若要探究电流产生的热量与电流的关系 可将图乙中的电阻丝r2换成r1 并在换过后的电阻丝上 选填 串联 或 并联 一阻值相同的电阻丝 然后闭合开关 通电一段时间后会观察到 选填 左瓶 或 右瓶 内温度计示数的变化量大 6 英国物理学家焦