广东省中考物理总复习 第一部分 第十八章 电功率课件.ppt

第十八章电功率 考点1电功1 电流通过导体所做的功叫做 电流做功的过程实际是电能转化为 的过程 电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能 2 电功用字母 表示 其单位为焦 符号为j 电功的常用单位为kw h 度 1kw h 3 6 106j 电功 其他形式的能 w 考点梳理 3 公式 其中u为导体两端电压 i为通过导体的电流 t为通电时间 计算电功还可以用公式 w i2rt w w pt 4 电能表是测量电功的仪表 电能表上前后两次示数之差 就是该用户在这段时间内消耗的电能 w uit 考点2电功率1 电功率是表示电流做功 的物理量 其大小等于用电器在单位时间内消耗的电能 2 电功率的国际单位为瓦 符号为w 常用单位为kw 3 公式 计算电功率还可以用公式 快慢 4 用电器正常工作时的电压值叫做 加在用电器上的电压有时略高于或略低于额定电压 用电器也能正常工作 这时的电压叫做实际电压 5 用电器在额定电压下工作时消耗的功率叫做 用电器在实际电压下工作时消耗的功率叫做实际功率 一个用电器只有一个额定功率 而实际功率是变化的 额定电压 额定功率 考点3测量小灯泡的电功率原理 用电压表和电流表分别测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流 根据 算出小灯泡的电功率 p ui 考点4电流的热效应1 电流通过导体时 导体会发热 这叫做电流的热效应 2 在电流相等时 一定时间内导体产生的热量跟电阻成正比 在电压相等时 一定时间内导体产生的热量跟电阻成反比 3 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比 这就是焦耳定律 其表达式为 4 利用电流的热效应可制成电热器 电热器的主要组成部分叫做发热体 发热体的材料要求是熔点高 电阻率大 q i2rt 考点1电功考点精讲 例1 2016德州 甲 乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图1 18 1所示 将甲 乙两灯泡串联后接在电压为 v的电源两端时 甲灯泡中通过的电流为0 5a 此时乙灯泡1min消耗的电能是 j 中考考点精讲精练 思路点拨 甲 乙两灯泡串联 且甲灯泡中通过的电流为0 5a时 因串联电路中各处的电流相等 所以 i乙 i甲 0 5a 由图象可知 两灯泡两端的电压分别为u甲 2v u乙 6v 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以 电源的电压 u u甲 u乙 2v 6v 8v 乙灯泡1min消耗的电能 w乙 u乙i乙t 6v 0 5a 60s 180j 答案 8180 考题再现1 2016广安 电业局为每一户居民安装了一个仪表 用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能 从而计算出该交多少电费 该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是 a 电能表 kw hb 电压表 vc 电流表 ad 电表 度 a 2 2015安徽 当天空中空气的湿度很大 两块云之间的电压很高时 原先不导电的空气就会变成导体 强大的电流可在瞬间通过天空 形成闪电 某次闪电的放电电流约为1 104a 电压约1 8 108v 放电时间约0 01s 则这次闪电释放的电能约 j 合 kw h 1 8 1010 5000 3 2016哈尔滨 电能表是用来测 的仪表 如图1 18 2是小军家月初和月末电能表的示数 则他家本月用电 kw h 电功 197 6 4 2015宜昌 有一款手机用的锂电池 上面标明电压为3 7v 容量为1000ma h 给它充电时 是电能转化为 能 充满电后 大约存储了 j的电能 化学 13320 考点2电功率考点精讲 例2 2016德州 在如图1 18 3甲所示的电路中 r0为定值电阻 r为滑动变阻器 电源电压不变 闭合开关s后 调节滑片p从a端移动到b端过程中 电流表示数i与电压表示数u的变化关系如图1 18 3乙所示 求 1 电路中电流最小时 1min内电流通过电阻r做的功 2 电源电压和定值电阻r0 3 若电压表量程为0 15v 电流表量程为0 3a 为保证电表正常工作 定值电阻r 0消耗的功率范围 思路点拨 由电路图可知 r与r0串联 电压表测r两端的电压 电流表测电路中的电流 1 由图乙可知 电路中的最小电流i小 0 2a r两端的电压ur 20v 1min内电流通过电阻r做的功wr uri小t 20v 0 2a 60s 240j 2 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以 电源的电压u i小r0 ur 0 2a r0 20v 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时 电路中的电流最大 由图象可知 电路中的最大电流i大 1 2a 则电源的电压u i大r0 1 2a r0 因电源的电压不变 所以 0 2a r0 20v 1 2a r0 解得r0 20 电源的电压u i大r0 1 2a 20 24v 3 当电路中的电流最大时定值电阻r0消耗的功率最大 则r0消耗的最大功率p0大 i大 2r0 1 2a 2 20 28 8w 当电压表的示数最大时电路中的电流最小 r0消耗的电功率最小 此时r0两端的电压u0小 u ur大 24v 15v 9v r0消耗的最小功率定值电阻r0消耗的功率范围为4 05 28 8w 考题再现5 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 c 6 2016广东 如图1 18 4所示是电阻甲和乙的i u图象 由图可知 电阻乙的阻值为 若将电阻甲和乙并联后接在电压为6v的电源两端时 则干路的总电阻为 总电功率为 w 6 3 75 9 6 7 2016内江 2015年4月16日 我国首创的30s级闪充电车在宁波正式下线 这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备 电源 这种超级电容具有安全环保 反复充放电 使用寿命长等特点 充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示 则 1 充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少 2 电容存储设备正常工作时的电流多大 3 如果电价按0 4元 kw h 计费 那么 电动汽车每行驶1km需要花费多少钱 解 1 充电桩输出的功率为 2 根据电功率公式式p ui 电容输出的电流为 3 所需要的电费0 4元 kw h 2元 电动汽车每行驶1km所需要的费用为 考点3测量小灯泡的电功率考点精讲 例3 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1 18 5甲的实物图连接中有不妥之处 应如何改正 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1 18 5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1 18 5丙所示的图象 由图象可知 小灯泡的额定功率是 w 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1 18 5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 思路点拨 1 根据题意可知其额定电流为 0 25a 所以电流表量程接错 故电流表量程应选0 0 6a 2 从乙图可知 电路中电流表为零 可判断电路某处断路 电压表有示数 且电压表示数等于电源电压 说明与电压表并联的用电器断路 小灯泡不亮可判断小灯泡断路 3 当u 2 5v时 i 0 25a 所以小灯泡的额定功率 p ui 2 5v 0 25a 0 625w 4 由题意知 电源电压约为3v 灯泡正常发光时电阻约为10 当变阻器电阻为零时 设灯泡两端的电压为u 根据串联电路的特点 解得 u 2v 所以无论怎样调节变阻器 都不能使灯泡正常发光 保持滑片位置不变 只将电压表的a点接线改接到c点 电压表的正负接线柱接反 无法测出rc两端的电压 答案 1 电流表量程应选0 0 6a 2 小灯泡断路 3 0 625 4 问题一 无论怎样调节变阻器 都不能使灯泡正常发光问题二 电压表的正负接线柱接反 无法测出rc两端的电压 考题再现8 2016重庆 一只小灯泡标有 3 8v 字样 额定功率模糊不清 某同学设计了如图1 18 6甲所示的电路进行测量 电源电压恒为6v 电压表 电流表使用的量程分别为0 3v 0 0 6a 滑动变阻器的规模为 10 1a 他根据实验数据作出电压表 电流表示数的u i图象 如图乙所示 则以下判断正确的是 c a 小灯泡的额定功率为0 88wb 滑片向左移时电压表示数变大 小灯泡变亮c 变阻器允许连入电路的最大阻约为8 82 d 小灯泡正常发光2s内 变阻器产生的电热为3 04j 9 2016自贡 如图1 18 7是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分 根据此图中所提供器材 可以直接研究的问题是 a 测小灯泡正常发光的电阻b 测小灯泡的实际电功率c 测小灯泡消耗的电能d 测小灯泡产生的热量 b 10 2016达州 张玲和李影同学在进行 测量小灯泡额定功率 的实验中 如图1 18 8所示 现有器材 额定电压为3 8v的小灯泡 电阻约为20 2个 电压约为12v的电源1个 电流表 电压表 开关各1个 规格分别为 20 1a 和 50 0 5a 的滑动变阻器各1个 导线若干 1 实验中应选择规格为 的滑动变阻器 2 图甲中已经连接了部分电路 请用笔画线代替导线 将电路连接完整 50 0 5a 如答图1 18 1所示 3 张玲闭合开关 并适当移动滑片 小灯泡被烧坏 此时电压表示数约为 v 分析后又向老师借用了一个定值电阻 请你判断定值电阻应 联在电路中 其目的是 4 重新连好电路后 再次闭合开关 移动滑动变阻器到某一位置时 小灯泡正常发光 此时电流表的示数如图乙所示 则电流表的示数为 a 小灯泡的额定功率是 w 12 并 进一步验证灯泡是否被烧坏 0 2 0 76 考点4电流的热效应考点精讲 例4 2016成都 把一个电阻为44 的电炉接入电压为220v的电路中 通电10min产生的热量为 j 连接家庭电路时 要注意检查线路连接处接触情况 若接触不良 电流通过时产生的热量会更多 容易引起火灾 因为相比接触良好时连接处的电阻 填 更大 或 更小 思路点拨 1 电炉通电10min产生的热量 2 连接处接触不良时 会使该处的电阻增大 由焦耳定律的公式q i2rt知 在电流 通电时间相同的情况下 电阻越大 产生的热量越多 温度越高 所以 电流经过线路连接处时产生的热量增多 容易引起火灾 答案 6 6 105更大 考题再现11 2016扬州 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫 而连接的导线却不怎么热 主要是 a 通过导线的电流小于通过电阻丝的电流b 导线的绝热皮隔热c 导线的电阻远小于电阻丝的电阻d 导线散热比电阻丝快 c 12 2016青岛 通过一根电阻丝的电流为2a 通电1min产生了2 64 104j的热量 它的电阻是 a 66 b 6600 c 110 d 220 c 13 2016衢州 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1 18 9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t 0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 b 越多 交流反思 方案一 在前一次实验后 待玻璃管中的液面将回到起始高度后 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 用图1 18 9乙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 你认为可行的有 方案二 易错点透析 对电功和电热概念理解不清 例1 加在某电动机上的电压是u 电动机消耗的电功率为p 电动机线圈的电阻为r 则电动机线圈上消耗的电热功率为 解析 电动机工作时消耗的电能一部分转化为机械能 一部分转化为电阻丝热能 其中电阻丝的热能为p热 i2r 而电动机消耗的电能p ui 结合这两公式可求得答案 答案 c错因分析 方法指导 误认为电动机消耗的电能全部转化为热能 从而错选a答案 或者没能抓住解决这类问题的关键是求出流过电阻的电流i 从而不知选何答案 不能理解当电路中的电阻发生变化时 电路中的电流和总功率都要发生变化 例2 灯l1标有 6v3w 灯l2标有 12v3w 把它们串联接在电池组上 若其中一盏灯正常发光 另一盏灯很暗 则该电路的电源电压是多少 每盏灯的实际功率为多少 解析 根据两灯泡的铭牌可求出l1的电阻r1 12 正常工作时的电流i1 0 5a l2的电阻r2 48 正常工作时的电流i2 0 25a 当两灯串联在一起工作时 电流相等 要使两灯都不烧坏 则电路允许通过最大电流i 0 25a 此时l2正常工作 l1较暗 满足题意 然后根据u i r1 r2 计算电源电压u l2正常工作 其功率为3w 流过l1的电流为0 25a 其功率可根据公式p i2r求得 答案 15vp1 0 75wp2 3w错因分析 方法指导 解决串联电路问题往往是求出允许通过两者的最大电流 然后根据电流来进行求解 学生往往不知道如何下手 从而解决不了此类问题 考点1电功1 下列物理量可用电能表直接测量的是 a 用电器消耗的电能b 电路中的电流c 用电器消耗电能的时间d 用电器的电功率 a 中考考点演练 2 一个电能表上标有 3000r kw h 的字样 若电路在5min内消耗了1 8 105j 电能表转盘转了 圈 150 3 如图1 18 10所示 电源两端电压u 12v保持不变 闭合开关s 电流表的示数i1为0 2a 电流表的示数i2为0 6a 求 1 定值电阻r1的阻值 2 定值电阻r2在10s内消耗的电能 1 60 2 48j 考点2电功率4 某台灯铭牌上标有 9w 字样 9w 表示该台灯的 a 额定功率b 实际功率c 额定电流d 实际电流 a 5 在家庭用电的调查研究活动中 小明先将家中所有的用电器与电源断开 观察到家中电能表的表盘如图1 18 11甲所示 然后只打开标有 220v2200w 的浴霸 让其工作0 5h后电能表的表盘如图1 18 11乙所示 则该浴