中考物理 第20讲 电功 电功率课件 新人教版.ppt

电功电功率 第二十讲 1 知道电功和电能 并能结合生活 生产中的实例进行说明 能运用关系式w uit进行简单的计算 2 理解电功率的概念 并能运用关系式p ui进行简单的计算 3 能举例说明用电器的额定功率和实际功率的物理意义 4 理解电流的热效应 并能解释生产和生活中的现象 会用焦耳定律进行电热计算 一 电能1 电功 电流通过某段导体所做的功叫电功 消耗电能的过程即电流做功的过程 实质上是将电能转化为 能的过程 可以用公式w uit计算电功的大小 推导公式有2 电能 电功 国际主单位是 符号 日常生活中常用单位是 物理学中叫 1kw h j 3 电能表 俗称电度表 是测量 的仪表 其他形式 焦耳 焦 j 度 千瓦时 kw h 3 6 106 电能 电功 灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的 用电器的p额 u额具有唯一性 对应性 而用电器的u实 p实有很多个 且u实 p实具有同体性 同时性 三 焦耳定律8 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为热能的现象 例如利用电热工作的用电器有电饭锅等 9 焦耳定律 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 用公式表示为 q 电流通过导体时 如果电能全部转化为内能 则有 q w 10 生活中要注意防止电热造成的危害 例如短路易引起火灾等 电流的平方 电阻 通电时间 i2rt 1 2013 安徽 如图 小灯泡l1和l2均标有 1 5v0 3a 字样 ab两端的电压u 1 5v 开关s断开时 通过l2的电流为 a 闭合开关s 两只小灯泡消耗的总功率为 w 2 2013 阿坝州 如图所示 定值电阻r 20 断开开关s时 电流表示数为0 2a 闭合开关s时 电流表示数为0 6a 则灯泡l的电阻为 开关s断开时 通电10s 电流通过灯泡l所做的功为 j 0 3 0 9 40 16 3 2014 临沂 如图为一只 6v1 5w 小灯泡的电流随电压变化的关系图象 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 4 2014 兰州 如图所示 滑动变阻器r2的最大阻值是20 当滑片p移到b端时 闭合开关s r1两端的电压为2v 电流表的示数为0 2a 电源电压保持不变 求 1 r1的阻值 2 电源电压u 3 滑片p移动过程中 r1消耗的最大功率 解 1 10 2 6v 3 3 6w 5 2013 安庆 某同学家的电子式电能表上个月月初 月末的表盘如图所示 表盘上 1600imp kw h 表示每用电1kw h指示灯闪烁1600次 根据表盘上的信息 回答下列问题 1 该同学上个月共用电多少 2 该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少 3 若只让一个标有 220v484w 的电热器工作3min 观察到电能表的指示灯闪烁了32次 则该同学家的实际电压是多大 设电热器的电阻不变 解 1 95kw h 2 2200w 3 200v 例1 2013 扬州 今年6月 我国空调 能效比 实行新的等级标准 空调制冷 能效比 eer是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比 小明家需要一台制冷量为3200w的空调 若选 能效比 为3 2的空调 则制冷消耗的电功率为 w 若选 能效比 为4 0的空调 工作1h将比原空调节约电能 kw h 解析 根据能效比的含义 求出制冷量为3200w的空调制冷消耗的电功率p1 1000w 再求出能效比为4 0空调的电功率p2 800w 两者功率的差值即为节约的电功率 利用w pt求出工作1h节约的电能 w pt 1000w 800w 1h 0 2kw h 答案 电能 10000 2 变式题1 天津中考 如图是某同学家中的电能表 现用它测量一只灯泡的实际功率 他关掉其他用电器只让该灯泡工作 电能表转盘转过30转用时10min 这段时间灯泡消耗的电能是 kw h 灯泡的实际功率是 w 0 01 60 例2 2013 鄂州 赛龙舟 是端午节里的传统节目 小安同学自制了一个卡通龙舟 她想用亮度可调节的红 绿灯做它的眼睛 她选用规格为 12v6w 的红灯和 12v12w 的绿灯及 24 2a 的滑动变阻器等元件设计了如图电路 当闭合开关s s1 s2 且滑动变阻器的滑片p移至b端时 两灯都正常发光 电源电压不变 不考虑灯丝电阻的变化 求 1 两灯都正常发光时电流表的示数为多少 2 该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少 与电功率有关的计算 解析 1 当s s1 s2都闭合 滑片p移至b端时 两灯并联且都正常发光 此时电源电压等于灯的额定电压 电流表的示数等于通过两灯的电流之和 两灯的电流分别由p ui公式求得 2 由p u2 r可知 u一定 电路中总电阻r最小时功率最大 两灯并联且滑片p在b端时电路的总电阻最小 此时两灯正常发光 最大功率为两灯的额定功率之和 r最大时 功率最小 电阻较大的红灯与滑动变阻器全值串联电阻最大 功率最小 由p 计算出最小功率 变式题2 2013 岳阳 如图所示的电路中 电源电压恒为6v 1 当开关s1闭合 s2 s3断开时 电流表示数为0 3a 求r的阻值 2 闭合开关s1 s3 断开s2时 小灯泡正常发光 电流表示数为0 9a 求通电10s灯泡消耗的电能 3 闭合开关s2 断开s1 s3时 求小灯泡的实际电功率 假设小灯泡的电阻不变 解 1 20 2 36j 3 0 4w 例3 2013 扬州 右表是小明家电热水壶的铭牌 求 1 电热水壶的电阻 2 将1kg水从20 加热到100 水吸收的热量 3 要放出这些热量 电热水壶正常工作的时间 不计热量损失 c水 4 2 103j kg 解析 1 已知电热水壶的额定功率和额定电压 根据公式r u2 p可求电热水壶的电阻 2 知道水的质量 水的比热容和水温的变化 利用q吸 cm t t0 求出水吸收的热量 3 不计热量损失时 根据q w pt求出放出这些热量电热水壶工作的时间 电热的利用 答案 1 根据r u2 p可得 电热水壶的电阻r u2 p 220v 2 1000w 48 4 2 水吸收的热量q吸 cm t t0 4 2 103j kg 1kg 100 20 3 36 105j 3 不计热量损失时 根据q w pt可得 电热水壶正常工作的时间t w p q吸 p 3 36 105j 1000w 336s 变式题3 2012 宿迁 某电饭锅内有r0 44 r 2156 的两根电热丝 将它接入电路 如图所示 当s分别置于 1 挡和 2 挡时 挡是保温状态 当s接 2 挡时 电路中的电流大小是 a 通电100s电路产生的热量是 j 1 5 1 1 105 探究电流产生的热量跟哪些因素有关1 整个实验用到了控制变量法 也用到了转换法 通过温度计示数的变化来反映电热的多少 2 实验中被加热的液体用煤油的目的是煤油的比热容小 在相同条件下吸热温度升高较快 便于进行电流放热多少的观察 例4 2014 泸州 如图所示是探究焦耳定律的实验装置图 除灯丝电阻r甲 r乙外 其余条件均相同 开关闭合 电路接通后 下列对甲 乙两瓶的对比分析和判断 正确的是 a 因为通过两种电阻丝的电流相等 所以两电阻丝两端的电压相等b 因为通过乙瓶电阻丝的电流大 所以乙瓶的温度计示数变化快c 因为甲瓶中煤油的比热容要小 所以甲瓶的温度计示数变化快d 因为甲瓶中电阻丝产生的热量多 所以甲瓶的温度计示数变化快 解析 本题是探究电流产生的热量跟电阻的关系 应用的是控制变量法 根据焦耳定律q i2rt r甲和r乙是串联的 在电流i和通电时间t相同时 r甲 r乙 所以r甲产生电热多 故甲瓶的温度上升较快 答案 d 一 方法技巧纯电阻电路与非纯电阻电路中的公式应用 例5 把标有 36v15w 的甲灯和标有 36v5w 的乙灯串联后接在电压是36v的电路中 则 a 因为甲灯额定