九年级科学 电能考点复习课件 浙教版.ppt

初三电能考点复习 考点扫描 知识结构 要点梳理 1 电功电流通过用电器时所做的功 电流做了多少功 就有多少的电能转化为其他形式的能 电功量度用电器消耗多少电能 1 影响电功大小的因素 电压 电流和通电时间 2 电功的计算公式 w uit w pt在纯电阻电路中 w q i2rt u2t r q i2rt 焦耳定律 3 电功的单位 焦耳 j 常用有 千瓦时 kw h 1焦耳 1瓦 秒 1伏 安 秒 1千瓦时 3 6 106焦 4 测量仪器 电能表 千瓦时计 测量一段时间内电路所消耗的电能 2 电功率 1 定义 电流在单位时间内所做的功 它反映电流做功快慢 电功率大表示电流做功快 表示电能转化为其他形式的能量快 2 影响电功率大小的因素 电压和电流 3 计算公式 p w t p ui在纯电阻电路中 p u2 r i2r 4 单位 瓦特 w 1瓦特 1伏 安 1焦 秒 常用单位 1千瓦 1000瓦3 电压和电功率 1 电压额定电压 用电器正常工作时两端的电压 实际电压 将用电器接入某一电路时 用电器工作时两端的电压 2 电功率额定功率 用电器在额定电压下工作时所消耗的电功率 实际功率 用电器在实际电压下工作时消耗的电功率 4 伏安法测量小灯泡的电功率 1 实验原理 p ui 2 实验器材 电池若干 导线若干 开关 待测小灯泡 电压表 电流表 滑动变阻器 3 实验电路图 4 待测的量 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 热点聚焦 热点一电功的计算 要点提示 用电器消耗多少电能 即电流做了多少功 可用公式w uit或w pt来计算 当用电器为纯电阻时 还可用公式w u2t r i2rt来计算 典例分析1 5月20日是 中国学生营养日 学生的膳食结构越来越受到学校 家庭和社会的重视 妈妈为了改善小红的早餐营养 买了一台全自动豆浆机 豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下 豆浆机做一次豆浆 若电动机累计工作3分钟 电阻丝累计加热12分钟 则总共消耗多少电能 解析由p w t得w pt电动机工作3分钟消耗的电能w1 p1t1 150瓦 3 60秒 2 7 104焦加热消耗的电能w2 p2t2 800瓦 12 60秒 5 76 105焦豆浆机做一次豆浆共消耗的电能w w1 w2 2 7 104焦 5 76 105焦 6 03 105焦 答案6 03 105焦 拓展练习1 2010衢州 在渔船上安装 风光互补发电 装置 利用太阳能电池板和风力发电机发电 以节省燃油 在舟山渔区成为现实 舟山市将在1000艘渔船上安装 风光互补发电 装置 风光互补发电 装置由风力发电机 太阳能电池板 充电器 蓄电池等组成 太阳能电池板 风力发电机的设计寿命为20年 蓄电池约4年更换一次 项目价格如下表 1 风光互补发电 装置中的风力发电机是根据 的原理来工作的 2 渔船通讯 导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的 如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的84 且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳 则完全燃烧1千克柴油将释放 千克二氧化碳 电磁感应 3 08 3 风光互补发电 装置的发电功率为500瓦 正常工作1小时可产生多少电能 如图是不同发电方式的co2排放量 若在1000艘渔船上安装这套 风光互补发电 装置 则与燃油发电相比 一天 正常发电8小时 至少减少co2排放多少千克 解 w pt 0 5千瓦 1小时 0 5千瓦时减少二氧化碳的排放量 1000 8 0 5千瓦时 0 42 0 16 千克 千瓦时 1040千克 4 某同学想在自己家的屋顶上安装这套 风光互补发电 装置 若该装置平均每天正常工作8小时 目前电费价格约为0 54元 千瓦时 请你帮他通过计算决定是否安装这套装置 解 二十年电费 20 365 8 0 5千瓦时 0 54元 千瓦时 15768元风光互补发电成本 5000元 4000元十1000元 2000元 5 2000元 22000元因为风光互补发电成本高于二十年电费 所以不经济 建议不安装该装置 热点二电功率的计算 要点提示 电功率表示电流做功的快慢 可用p w t p ui来计算用电器消耗的电功率大小 对于纯电阻用电器 电功率还可用p u2 r p i2r计算 只有当用电器两端的电压等于额定电压时 用电器实际消耗的电功率才等于额定功率 典例分析2 发光二极管 led 具有高亮度 低能耗等优点 将在我市推广使用 如图甲所示是led的实验图和元件符号 把一个额定电压为3伏的led接入电源电压恒为4 5伏的电路中 如图乙所示 移动滑片p 测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示 当该led正常工作时 此时变阻器r 消耗的电功率为多大 解析本题以发光二极管为背景 综合考查电功率计算和串联电路知识 计算r 消耗的电功率有2种方法 方法一结合串联电路特点 求解出r 两端的电压和通过的电流 利用p ui来计算电功率 方法二 利用能量转化和守恒定律 利用p p1 p2来计算r 的电功率 答案方法一 当led正常工作时 uled 3v 查丙图中的图象可得lled 20ma 0 02a 由于led与r 串联 取得ir iled 0 02a ur u uled 4 5v 3v 1 5vpr vr ir 1 5v 0 02a 0 03w方法二 当led正常工作时 uled 3v 查丙图中的图象可得iled 20ma 0 02a pled ulediled 3v 0 02a 0 06w 由于led与r 串联可得i总 iled 电路消耗的总功率p ui uiled 4 5v 0 02a 0 09w pr p pled 0 09w 0 06w 0 03w 拓展练习2 2010金华 小明按图所示的电路进行实验 已知l1的额定功率为16瓦 l2的额定电压为3伏 闭合开关s后 灯泡l3恰好正常发光 电流表a1和a2的指针均指在如图所示的位置 则电压表v2的示数为 伏 灯泡l2的额定功率为 瓦 灯泡l1 l2的阻值恒定 2 9 热点三小灯泡所消耗电功率的测定 要点提示 用伏安法测定小灯泡消耗的电功率 其实验原理为p ui 选择电路中各元件时 电源电压应大于小灯泡的额定电压 电压表量程应大于小灯泡的额定电压 电流表量程应大于小灯泡的额定电流 正确连接电路后 闭合开关 调节滑动变阻器 可测得小灯泡工作时两端的电压和通过的电流 利用公式p ui可算出小灯泡实际消耗的电功率和额定功率 典例分析3 小明在进行 测量小灯泡的功率 实验时 实验台上提供的器材有 6v蓄电池 电流表 0 0 6a 0 3a 电压表 0 3v 0 15v 滑动变阻器 50 1 5a 额定电压为2 5v的小电灯 正常发光时的电阻约为7 开关各一个 导线若干 1 小明在实验中电流表量程应该选择 电压表量程应该选择 2 他实验的电路图如图乙所示 请你在图甲中根据该电路图画出实物连接图 0 0 6安 0 3伏 3 若闭合开关后 发现灯泡不发光 电流表的示数为零 电压表的示数为6v 产生此故障的原因可能是下列情况中的 填写序号 a 小灯泡短路b 小灯泡的灯丝断了c 小灯泡的灯座接触不良 4 排除故障后 调节滑动变阻器测得如表中所示的三组数据 则小灯泡的额定功率为 w bc 0 9 解析根据电路图连接实物连接图时 可利用电流通过的路径依次逐个连接各元件 注意导线不能相交 电流表和小灯泡串联 电压表和小灯泡并联 选项a小灯泡短路时会出现灯泡不发光 电流表的示数不为零 电压表的示数为零 从表格中的数据可知 当小灯泡两端的电压为额定电压2 5v时 通过的电流为0 36a 利用公式p ui可算出小灯泡的额定功率 拓展练习3 2010宁波 在做 测定小灯泡的电功率 实验时 选用的器材有电压为6v的电源 额定电压为2 5v的小灯泡 以及滑动变阻器 电流表 电压表 开关和导线等 下图是没有连接完的实物电路 1 请你用笔画线代替导线 将实物电路连接完整 答案 2 连好电路闭合开关 发现电压表指针偏转很小 其原因可能是 写出一种即可 3 经适当调整后 闭合开关 移动滑片p到某处 发现电压表的示数为2 2v 要测量小灯泡的额定功率 应将滑片p向 端滑动 4 通过移动滑片p 测得多组数据 绘制成u i图像如上图 据此可计算出小灯泡正常发光时 滑动变阻器消耗的功率是 w 设电源电压保持不变 滑动变阻器阻值太大 电压表选用量程过大 右 0 7 热点四实验探究 典例分析4 蓄电池充电后即使不用 储存的能量也会逐渐损失 但其电压变化很小 可认为恒定不变 如图所示是电压为12伏 容量15a h的某品牌蓄电池剩余容量随时间变化的图像 现有一只该种蓄电池充足电 存放6个月后 用来给额定电压为12伏 额定功率为36瓦的电灯供电 1 蓄电池容量为 15a h 它表示该蓄电池以1安的电流为用电器供电 可以工作15小时 若该蓄电池以2安的电流为用电器供电时 则可以工作多少小时 2 此灯正常发光时的电流是多少安 3 存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供多少焦的电能 答案 7 5小时 答案 3安 答案 518400焦 解析 1 同一蓄电池可以不同大小的电流为用电器供电 但其储存的总能量 即w 是一定的 由题意知蓄电池的电压u可认为恒定不变 则根据公式w u t可推 当为用电器供电的电流增大为原来的2倍时 蓄电池供电的时间将缩短为原来的1 2 即小时 7 5小时 2 灯泡的额定电压和额定功率已知 根据公式p ui即可算出灯泡正常发光的电流i p u 36瓦 12伏 3安 3 由图象知存放6个月后该蓄电池剩余容量为原来的80 而蓄电池原来储存的总能量可用公式w u t计算 w uit 12伏 1安 15 3600秒 648000焦 存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供的电能为648000焦 80 518400焦 素能提升 1 为了响应中央关于全民动员共建节能型社会的号召 小明提出了节约用电的如下建议 其中不科学的是 a 离开房间时随手关灯b 用太阳能热水器代替家中的电热水器c 使用高效电子节能灯d 关闭空调 打开工作中的冰箱门来降低室温2 下列用电器在工作时 将电能转化为机械能的是 a 电风扇b 电饭锅c 电灯d 发电机 d a 3 根据某电风扇铭牌上提供的信息 可以知道该电风扇 a 正常工作时的电压b 在小于220伏电压的条件下均能正常工作c 在不同电压下的实际功率均为50瓦d 每秒钟扇叶转动的圈数 a 4 下列用电器的额定功率最接近1000瓦的是 a 家庭电扇b 笔记本电脑c 台灯d 电饭锅5 当温度降低到一定程度时 某些物质的电阻会变为零 这些物质叫超导体 当电流通过超导体时不发热 故超导体的应用具有十分诱人的前景 假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体 你准备用它来制作 a 家用保险丝b 白炽灯泡的灯丝c 电炉的电热丝d 输电导线 d d 6 闭合开关后 下列图中四个灯泡都正常发光 其中最亮的是 7 家用电能表的表盘面上 标有3000r kw h的字样 当接入一个用电器正常工作时 1分钟内电能表的转盘转了15转 则该用电器消耗的实际功率为 a 5瓦b 500瓦c 300瓦d 3000瓦 d c 8 在测量小灯泡电功率的实验中 下列四位同学所连接的电路正确的是 b 9 1千瓦时 度 电可供一盏 220v40w 的灯泡正常工作大约 a 10小时b 25小时c 40小时d 100小时 10 如图所示 电源电压为6伏且保持不变 滑动变阻器的最大阻值为20欧 定值电阻r0为5欧 闭合开关后 移动滑片 发现能使电流表 0 0 6安 或 0 3安 和电压表 0 3安 或 0 15安 的指针同时达到满刻度线 则r0的电功率与电流的关系图像可能是 b c 11 如图所示 小灯泡规格为 6v3 6w 灯丝电阻不变 闭合开关 当滑动变阻器的滑片p移至a端时 电流表示数为0 6a 当滑片p移至b端时 电压表示数为4v 则 a 小灯泡灯丝电阻是6 b 电源电压是10vc 滑动变阻器最大阻值是10 d 滑片p位于b端时 滑动变阻器消耗的功率是0 8w d 12 我们知道减小能耗就是节约能源 根据所学的科学知识 2009年世界自然基金会倡导的 地球一小时 活动是通过关灯的方式减少通电 来减少电能消耗的 生活中还能通过减小用电器的 来减少电能消耗 13 太阳能风扇凉帽的顶部装有一个小太阳能电池板 帽沿装有一个小型电风扇 电池板在太阳光的照射下 将 转化为电能 驱动电风扇工作 电风扇工作时的电压为1 2伏 电流为50毫安 若电风扇正常工作了1小时 则电流做功为 焦 时间 电功率 太阳能 216 14 对于 电流做功与哪些因素有关 的问题 刘星同学作了如下猜想 猜想a 电流做功可能与电压有关 猜想b 电流做功可能与电流有关 猜想c 电流做功可能与通电时间有关 为了验证自己的猜想 他选择了如图甲所示的装置 除电阻丝阻值不同外 其余条件均相同 及电源 开关 电压表 导线若干 他将两电阻丝串联后接入电路 如图乙所示 1 将两电阻丝串联接入电路的目的是为了控制通过电阻丝的 和通电时间相同 他采用的科学探究方法是 2 接通电路前他想 通电一段时间后观察温度计示数的变化 若两只温度计示数变化不同 则说明电流做功与电阻丝两端的 有关 这就验证了猜想 电流 控制变量法 电压 a 15 某个小灯泡上标有 6v6w 字样 其通过电流随两端电压变化的关系曲线如图所示 当小灯泡两端的电压为2伏时 小灯泡的电功率为 瓦 1 16 有两个电路元件a和b 流过元件的电流与其两端电压的关系 如图甲所示 把它们串联在电路中 如图乙所示 闭合开关s 这时电流表的示数为0 4安 则电源电压为 伏 元件b的电功率为 瓦 4 5 1 17 如图所示是现理发用的电吹风机电路 其中电动机通电后可以送风 电热丝通电后可以发热 工作时 旋转选择开关 使其同时与触点 接触时 电吹风机送出来的是热风 要想改造电吹风 使吹出的热风温度更高一些 应该在原电阻丝上再 联一根电阻丝 3 4 并 18 学习了电能知识后 小燕观察了家中的电能表 如图所示 则她家同时使用的用电器总功率不能超过 w 若图中数字为本月初抄表数 而本月应交电费66元 电价为0 5元 kw h 则本月末抄表数为 kw h 她家本月消耗的这些电能可供一盏标有 220v40w 字样的白炽灯连续工作 h 4400 2950 7 3300 19 目前 节能灯在市场上大受欢迎 据专家测算 如果以额定功率为11w的节能灯代替额定功率为60w的白炽灯 既可以省电 又能提高亮度 根据我国的使用实际 节能灯的额定电压应为 伏 在此条件下 假设每天开灯5h 采用上述措施每盏灯每月 以30天计 能节电 度 220 7 35 20 家庭电路的电压是220v 某空调器处于制冷状态时的功率p1是2 2千瓦 处于送风状态时的功率p2是0 22千瓦 它们是交替进行的 现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示 请回答 1 空调器在前5分钟内处于什么状态 此时通过它的电流是多少 2 空调器工作1小时消耗的电能是多少千瓦时 答案 送风 1安 答案 1 54千瓦时 21 调光台灯上有一个相当于滑动变阻器的旋纽 调节旋纽可控制台灯的明暗 为了研究台灯亮度与台灯实际功率之间的关系 小明同学连接了如图所示的电路 她将标 3v1w 的小灯泡接在电源电压恒为4 5伏的电路中进行实验研究 1 当电压表的读数为 伏时 小灯泡恰好正常发光 此时电路中的电流为 安 1 5 0 33 2 小丽同学在实验中获得了如下表所示的数据 请通过计算说