浙江省中考科学复习 第三篇 物质科学（二）第25课时 电功 电功率（一）课件.ppt

第二篇物质科学 一 第25课时电功电功率 一 电功考点1概述电功的概念b电功的实质 电流做功的过程就是 转化为 的过程 考点2知道电功的单位a单位为 简称焦 符号为j 千瓦时 kw h 换算 1kw h j 考点3列举决定电功大小的因素a影响电功大小的因素有电压 和通电 电能 其他形式能 焦耳 3 6 106 电流 时间 考点4知道用电器消耗的电能可以用电功来量度a电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程 电流做了多少功就有多少 转化为其他形式的能 考点5应用电功的公式计算用电器消耗的电能c电能计算公式为 对纯电阻性用电器 电功还可用公式 计算 考点6根据电能表读数的变化估算消耗的电能b测量电功的仪表是 电度表或千瓦时计 计数器上前后两次读数之差就是这段时间内消耗的千瓦时数 电能 w uit w pt w u2 r t w i2rt 电能表 2 1 2016 衡阳 某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位 其原理如图所示 若已知电阻r0 44 r 2156 则当开关置于 填 1 或 2 位置时为高温档 当电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为j 6 6 105 解析 根据电路图可知 当开关置于位置1时 两电阻串联 开关置于位置2时 r被短路 电路为r0的基本电路 由可知 当开关置于位置2时 电路功率较大 此时电饭锅处于高温档 高温档的功率为 电饭锅以高温档正常工作10min消耗的电能为 w pt 1100w 10 60s 6 6 105j 2 2017 湖州 在我们使用电器的时候 按下遥控器的待机键 电器即进入等待开机的状态 即为待机模式 有的电器虽然没有待机按钮 可如果没有切断电源 也相当于处在待机状态 下表是常用家用电器在220v电压下的工作功率和待机功率 请回答 1 在家庭电路中 机顶盒和电视机 填 串 或 并 联在火线和零线上 并 2 根据表中数据 电视机的工作电流为 安 精确到0 01安 3 若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时 计算1个月 以30天计 机顶盒在待机状态下消耗的电能 0 68 答案 w pt 0 0152kw 20h 30 9 12kw h 二 电功率考点7概述电功率的概念b电流在单位时间内所做的功叫 是用来表示 的物理量 考点8知道电功率的单位a单位 瓦特 简称瓦 符号为w 千瓦 kw 1kw 1000w 考点9应用电功率的公式进行简单的计算c电功率计算公式为 p p 对于纯电阻性用电器 电功率还可用公式p p 计算 电功率 电流做功快慢 w t ui u2 r i2r 考点10知道额定功率的概念a 1 额定功率 用电器在 下工作时所消耗的电功率 2 用电器只有在额定电压下工作时 实际功率等于额定功率 灯泡的亮度取决于灯的 电功率 考点11从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率a以灯泡为例 pz220v25wpz表示普通照明灯泡 220v表示额定电压为220v 25w表示该灯泡的额定功率为25w 额定电压 实际 3 2017 台州 如图是小柯连接的电路 开关闭合后 发现灯l2比l1亮 关于该电路分析正确的是 a 通过l2的电流比l1的电流大b l2的电阻比l1的电阻大c l2两端电压比l1两端电压小d l2的实际功率比l1的实际功率小 b 4 2017 绍兴 义乌 某兴趣小组设计的 温度控制器 工作时有加热和恒温两种状态 电路如图甲所示 s为开关 双金属开关在温度低时闭合 温度到达一定值时自动断开 降温后再闭合 循环工作 起到调节温度作用 指示灯的额定电压为200v 且亮起即正常工作 发热电阻阻值为40 求 1 当指示灯亮时 温度控制器处于 状态 2 指示灯的电阻值 3 加热状态时 温度控制器所消耗的电功率 4 温度控制器正常工作时 记录灯泡在一段时间内 规律性亮灭情况如图乙 则温度控制器1小时所消耗的电能 答案 2 u灯 r灯 u阻 r阻 r灯 u灯 r阻 u阻 200v 40 20v 400 3 加热状态时 双金属开关闭合 p u2 r 220v 2 40 1210w 4 灯亮时 i1 20v 40 0 5a 灯灭时 i2 220v 40 5 5a 一个周期 3分钟 消耗的电能 w w1 w2 u1i1t1 u2i2t2 220v 0 5a 150s 220v 5 5a 30s 5 28 104j1小时耗电 w总 w 20 1 056 106j 恒温 三 测定小灯泡的电功率考点12说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理b原理为 考点13绘制实验的电路图b考点14测定小灯泡的额定功率和实际功率 收集和整理实验数据得出实验结论b调节滑动变阻器 当电压表读数不等于额定电压时 可测实际功率 当电压表读数 额定电压时 可测额定功率 p ui 等于 5 2016 湖州 根据右边的电路图连接好电路后 仅使用此电路图中的器材 不能测量电阻r的 a 阻值b 电流c 电功率d 电功 d 6 2017 苏州 在测定额定电压为 2 5v 小灯泡电功率的分组实验中 1 请用笔画线代替导线 将图甲中的实物电路连接完整 2 小明闭合开关后 发现灯泡不亮 电流表无示数 电压表有示数 则故障可能是 排除故障后 移动滑片使小灯泡正常发光 此时电流表示数如图乙所示 则小灯泡额定功率为 w 小灯泡断路 0 75 3 小华在进行实验数据处理时 算出了小灯泡的平均功率 如表 你认为这样处理数据是 填 合理 或 不合理 的 理由 4 下列描述小灯泡功率p随滑动变阻器阻值r变化情况的图像中 正确的是 不合理 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同 求平均值没意义 b 解析 1 由小灯泡额定电压为 2 5v 可选电压表的量程为 0 3v 滑动变阻器要一上一下连接 小灯泡的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱连接 如下图所示 2 电压表并联在灯的两端有示数 而灯不亮 说明小灯泡的两接线柱接触不良或小灯泡与灯座接触不良 即小灯泡断路 电流表量程是0 6a 最小分度值是0 02a 电流表的示数i 0 3a 灯泡的额定功率p ui 2 5v 0 3a 0 75w 3 灯泡在额定电压下的功率是额定功率 小华的做法是不合理的 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同 反映了小灯泡的明暗程度不同 求平均值没意义 4 小灯泡与滑动变阻器串联 由公式可得 小灯泡功率 小灯泡的功率p随滑动变阻器阻值r增大时 电流减小 功率减小 利用数学知识对比图可选b 四 电流的热效应考点15知道电路具有热效应a 概述探究影响电流热效应因素实验的原理和涉及的科学方法b1 电流热效应电流通过导体时 能转化为能 这种现象叫做电流的热效应 电 内 2 用控制变量法进行研究在电流相同 通电时间相同的情况下 电阻越大 这个电阻产生的热量越多 在电阻相同 通电时间相同的情况下 通过电阻的电流越大 这个电阻产生的热量越多 考点16说出焦耳定律的内容和数学表达式a 应用焦耳定律解决简单问题c焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟的平方 导体的和通电时间成正比 表达式 q 电流强度 电阻 i2rt 7 2016 嘉兴 舟山 某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系 设计了如下电路图 其中正确的是 b 8 2017 湖州 如图装置 在两相同烧瓶内装满等量煤油 瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管 瓶内装入粗细 材料相同的电阻丝r甲和r乙 r甲长度大于r乙 闭合开关 经过一段时间t1后 甲玻璃管液面上升高度h甲 填 大于 或 小于 乙玻璃管液面上升高度h乙 断开开关 当两根玻璃管液面回到原来高度后 向右移动滑片 再闭合开关 则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 填 大于 或 小于 t1 大于 大于 高频点1电功的计算 例1如图所示是家用吹风机的工作原理 既可吹热风也可吹冷风 某次用该电吹风将头发吹干的过程中 电吹风的功率随时间变化如图乙所示 则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是 d a 7040jb 12320jc 21120jd 13200j 解析 根据功率随时间的变化关系图像可知 p热 616w t1 20s p冷 88w t2 30s 20s 10s w总 w热 w冷 p热t1 p冷t2 616w 20s 88w 10s 13200j 故选d 1 2017 北京 小玲家有额定电压相同的电烤箱 电饭锅和电视机各一个 按照每度电0 5元的计费标准 将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图 则下列四个选项中 判断正确的是 a 在这三个用电器中 电烤箱正常工作时的电压最高b 在这三个用电器中 电视机正常工作时的电压最低c 正常工作时 通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流d 在一个月内 小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多 c 高频点2电功率的计算 例2 2017 兰州 甲 乙两灯分别标有 6v3w 和 6v6w 字样 先将两灯串联后接在电压为u的电路中 甲灯的功率为p1 再将两灯并联后接在同一电压下 乙灯的功率为p2 两次灯泡均安全 忽略温度对灯丝电阻的影响 则p1 p2为 a 9 2b 2 9c 4 9d 1 9 b 解析 两灯额定电压相同 由可得两灯电阻比 串联电路中电流处处相等 所以当两灯串联时i甲 i乙 由欧姆定律可得 所以 由串联电路电压特点知 由并联电路电压特点知 两灯并联时u乙 u 由可得 故选b 2 2017 淮安 如图所示 曲线a b分别是白炽灯ll 220v100w l2 220v60w 实际测得的伏安特性图像 现将l1 l2两灯串联在220v的电源上 根据图像可得l1 l2的实际功率之比约为 a 1 1b 1 2c 3 5d 3 8 d 解析 两电阻串联时 流过两电阻的电流相等 而总电压应为220v 由i u图像可知 串联时电流应为0 26a 此时l1的电压为60v 故此时l1的功率p1 u1i1 60v 0 26a 15 6w l2的电压为160v 故此时l2的功率p2 u2i2 160v 0 26a 41 6w 则 所以d正确 故选d 高频点3小灯泡功率的测定 例3 2017 庆阳 测小灯泡额定电功率 的实验中 提供的器材有 电压恒为4 5v的电源 额定电压为2 5v的待测小灯泡 电阻约为10 电流表 0 0 6a 0 3a 电压表 0 3v 0 15v 开关和导线若干 还有标有 10 2a 的滑动变阻器a和标有 5 1a 的滑动变阻器b 1 若小明设计电路如图甲所示 请选择合适的量程 并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整 2 本实验选择的滑动变阻器是 填 a 或 b 3 当滑动变阻器的滑片p移到某一位置时 观察到电压表示数如图乙所示 根据所选正确量程 其示数为 v 4 为了测量小灯泡额定功率 此时应该将变阻器的滑片p向 填 a 或 b 移动 当电压达到小灯泡额定电压时 小灯泡正常发光 电流表的示数如图丙所示 则小灯泡的额定功率为 w 5 小明综合分析实验数据发现 灯泡越亮时灯丝的电阻越大 说明灯丝的电阻 a 2 b 0 5 随温度的升高而增大 解析 1 灯泡的额定电压为2 5v 则电压表的量程为0 3v 且与灯泡并联 小灯泡的额定电流约为 则电流表的量程为0 0 6a 且与灯泡串联 如图所示 2 灯泡正常发光时的电压等于额定电压ul 2 5v 根据欧姆定律可知此时电路电流约为 滑动变阻器两端电压u滑 u ul 4 5v 2 5v 2v 此时滑动变阻器接入电路的阻值 所以本实验中应该选择规格为 10 2a 的a滑动变阻器 3 电压表使用0 3v量程 分度值为0 1v 电压为2v 4 要使灯泡正常工作 灯泡两端电压从2v增大到2 5v 电路电流要增大 总电阻要减小 滑动变阻器的电阻要减小 滑片向b端移动 使电压表的示数为2 5v为止 电流表的量程为0 0 6a 分度值为0 02a 此时示数为0 2a 小灯泡正常发光 u 2 5v 则小灯泡的额定功率为p ui 2 5v 0 2a 0 5w 5 灯泡越亮 灯泡实际功率越大 灯泡温度越高 电阻越大 说明灯丝的电阻随温度的升高而增大 提醒 通过对滑动变阻器电阻 灯泡电阻 总电阻变化情况分析得出结论 例4 2016 绍兴 测定额定电压是2 5伏小灯泡额定功率的实验 电路如图甲 电源电压为4伏 1 闭合开关 电压表指针如图乙所示 此时小灯泡两端电压是 伏 2 图丙是根据实验记录数据画出的小灯泡u i曲线 由图可知 小灯泡的额定功率是 瓦 小灯泡的电阻随两端电压的增大而 0 5 0 5 增大 3 在某次调节中 滑动变阻器接入电路的阻值减小了 r1 小灯泡电阻变化了 r2 则 r1 r2 填 大于 等于 或 小于 并说明理由 大于 答案 根据图像可知当滑动变阻器电阻变小时 灯泡两端电压增大 电流也增大 灯泡电阻变大 总电阻变小 根据r r滑 r灯 只有当r滑减小量大于r灯的增加量才会让总电阻变小 解析 1 根据图乙电压表量程选择0 3v 分度值0 1v 电压表读数为0 5v 2 根据图像当u 2 5v时 i 0 2a 根据p ui 2 5v 0 2a 0 5w 通过图像可以看出电压增大电阻变大 例5 2017 温州 某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统 其电路设计如图甲 控制电路电源电压u1 12伏 r0为定值电阻 rf为压敏电阻 电磁铁线圈电阻忽略不计 压敏电阻rf放置于水箱底部 如图乙 其阻值与压力有关 阻值随水位变化关系如表 工作电路包括注水系统和喷淋系统 其电源电压u2 220伏 圆柱体水箱底面积s 0 4米2 当水箱内的水位上升到2米时 通过电磁铁线圈的电流ia 0 1安 衔铁恰好被吸下 注水系统停止工作 此时电流表示数i1 1安 当水位下降到1米时 衔铁恰好被拉起 注水系统开始给水箱注水 此时电流表示数i2 2安 1 当水箱内水位达到2米时 控制电路中压敏电阻rf的功率为 瓦 2 当水箱内水位下降到1米时 通过电磁铁线圈的电流ib为多少安 3 已知喷淋系统一直给草坪喷水 每秒钟喷水恒为0 001米3 注水系统工作时 每秒钟给水箱注水恒为0 005米3 求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内 工作电路消耗的电能 0 6 2 当水箱中水位为2米时 控制电路电流ia 0 1安 rf1 60欧 此时 则r0 r总1 rf1 120欧 60欧 60欧当水箱中水位为1米时 rf2 90欧 r总2 rf2 r0 90欧 60欧 150欧 3 注水系统从水位1米开始注水到2米 注水总体积v总 0 4米2 2米 1米 0 4米3 需要时间为t1 根据题意 水位从2米下降至1米 需要的时间 注水系统与喷淋系统同时工作时 工作电路电流做功w u2i2t1 220伏 2安 100秒 4 4 104焦喷淋系统单独工作时 工作电路做功w u2i1t2 220伏 1安 400秒 8 8 104焦w总 w w 4 4 104焦 8 8 104焦 1 32 105焦 友情提示 本栏目建议午休时间完成 1 2017 临沂 小明用两个不同的白炽灯做 探究串联电路的电流特点 实验时 发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗 则较亮的灯泡 a 电阻小b 灯丝粗c 电流大d 功率大 d 2 2017 湖州 小明按图连接电路 闭合开关 观察到l1比l2亮 下列说法正确的是 a 通过l1的电流大于l2的电流b l1的电阻小于l2的电阻c l1两端电压大于l2两端电压d 如果把l1和l2的位置对调 l1会变暗 c 第2题图 3 2017 绵阳 电焊利用电流的热效应熔化焊条 某型号的电焊机接在电压220v的家庭电路上 输出电压40v 输出功率2200w 编号为甲 乙 丙 丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量 长时间通电的最大安全电流 如表 从安全的角度考虑 该电焊机的输出导线应该选用 a 甲b 乙c 丙d 丁 d 4 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 第4题图 解析 如图所示装置中 将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端 通过它们的电流i与通电时间t相同 左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻 由q i2rt可知 右边容器中的电阻产生的热量多 温度升得较快 右端液面高 故a错误 由q i2rt得 r1与r2产生的热量之比为 由q cm t可得 故c正确 b d错误 故选c 5 2017 福建 如图所示 将标有 3v 的灯泡l1和标有 6v3w 的灯泡l2串联在电路中 闭合开关s 其中只有一只灯泡正常发光 设小灯泡电阻不变 则l1两端的电压及通过l1的电流分别是 a 3v1ab 1 5v1ac 3v0 5ad 1 5v0 5a 第5题图 d 解析 由p ui可得 灯泡l2正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等 所以 选项ab中的电流1a大于0 5a是错误的 由cd可知 电路中能正常发光的是l2 因电路中只有一只灯泡正常发光 所以 灯泡l1两端的电压不可能为额定电压3v 故c错误 d正确 故选d 6 2016 宿迁 如图是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补led路灯外形图和电路原理图 该电路中两只led灯是并联的 灯上标有 24v60w 字样 则两个led灯正常发光时 通过光控开关s的电流为 a 如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯 那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能 j 第6题图 5 5 4 109 解析 两个led灯并联且正常发光 通过每个led灯的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 所以 通过光控开关s的电流i总 i i 2 5a 2 5a 5a 500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能w npt 500 420 10 3kw 60 10 3kw 2 10h 1500kw h 1500 3 6 106j 5 4 109j 7 2017 南充 小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3 7v 容量为3000ma h 则它充满电后存储的电能为 j 经查 该手机的待机电流为15ma 则该手机最长待机时间为 h 39960 200 第8题图 8 2016 金华 做 测定小灯泡的功率 实验时 小金设计了如图所示的电路 已知电源电压为3v 小灯泡上标有 2 5v0 3a 字样 滑动变阻器规格为 25 0 5a 1 实验记录表中 所在的方格内应补写的科学量是 电压 v 2 连接好电路后 小金将滑动变阻器滑片p移至b端 闭合开关 发现小灯泡不亮 为查找原因 他仔细检查了电路中各元件的工作状态 判断出电路既不断路 又不短路 小金作出这样判断的依据是 电流表 电压表均有示数 9