贵州省中考物理第一部分夯实基础过教材第十五章电功率第一节电能电功率焦耳定律复习课件.ppt

第一部分夯实基础过教材 第十五章电功率 第一节电能电功率焦耳定律 知识框图 考点梳理 知识精讲练 考点1电能电功考点2电功率考点3焦耳定律 考点1 电能电功 1 电能 1 单位国际单位 符号是 常用单位 也叫 度 符号是 单位换算 1度 kW h J 焦耳 J 千瓦时 kW h 1 3 6 106 2 电能表 如下图所示 表盘参数 如图所示为某家庭的电能表 其参数含义如下 a 20139 表示电能表读数 其中前4位是整数位 最后1位是小数位 此时读数应为 kW h 2013 9 b 220V 表示这个电能表应该在220V的电路中使用 c 600revs kW h 表示接在这个电能表上的用电器 每消耗 的电能 电能表上的转盘转过600转 d 10 20 A 表示这个电能表的标定电流为 A 额定最大电流为 A 电能表工作时的电流不应超过额定最大电流 e 50 表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 1kW h 10 20 3 计量方法a 电能表结束和起始时的示数之 即为这段时间内电路消耗的电能的度数 如电能表月初读数 月底读数 这个月用电 度 合 J b 已知一定时间内 电能表转盘的转数 指示灯闪烁的次数 n 则消耗的电能为 3 6 106J 用电器的实际功率为 3 6 106W 为电能表转数 如 600r kW h 差 18 6 6 696 107 电能 2 电功 1 定义 转化为其他形式的能的过程 也可以说成是电流做功的过程 2 大小 通过用电器的电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少 3 计算公式W W表示电功 单位是JU表示电压 单位是VI表示电流 单位是At表示时间 单位是s UIt 探究电流做功与哪些因素有关 推导公式 根据欧姆定律可推导W I2Rt 4 做功多少的影响因素 电流做功的多少跟电流的大小 电压的高低 通电时间的长短都有关系 加在用电器两端的电压越高 通过的电流越大 通电时间越长 电流做功越多 考点2 电功率 1 电功率 1 定义 用来表示电流做功 的物理量 用符号P表示 2 定义式P W表示电功 单位是Jt表示完成这些电功所用时间 单位必是sP表示电功率 单位是W 变形式 求功W Pt 求做功时间 快慢 3 单位换算 1kW W mW 4 常考估测a 家用空调的电功率约为1 b 电吹风机的电功率约为500W c 洗衣机的电功率约为300W d 液晶电视机的电功率约为100W e 日光灯的电功率约为40 103 106 kW W 2 千瓦时 的来历 如果P和t的单位分别用千瓦 小时 那么它们相乘之后 就得到电能的另一个单位 千瓦时 度 1千瓦时可以看做电功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能 3 额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 1 额定电压 用电器正常工作时的电压 额定功率 用电器在额定电压下工作时的电功率 实际电压 在电路中电压表所测的电压 实际功率 用电器在实际电压下工作时的电功率 例 灯泡上标有 36V25W 的含义是小灯泡的 电压为36V 功率为25W 2 实际电压与额定电压的关系 我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压 只有在额定电压下用电器才能正常工作 实际电压偏低 用电器的电功率偏低 不能正常工作 实际电压偏高 有可能损坏用电器 额定 额定 考点3 焦耳定律 1 电流的热效应 1 定义 电流通过导体时转化为内能的现象 2 影响因素a 在电流和通电时间相同的情况下 电阻越大 电阻产生的热量越 多 b 在电阻和通电时间相同的情况下 通过电阻的电流越 这个电阻产生的热量越多 c 在电阻和电流相同的情况下 通电时间越 这个电阻产生的热量越多 2 焦耳定律 1 定义 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 跟导体的电阻成 跟通电时间成 大 长 正比 正比 正比 2 计算公式Q Q表示热量 单位是JI表示电流 单位必是AR表示电阻 单位是 t表示时间 单位必是s I2Rt 3 电热的利用与防止 1 利用 白炽灯 电热水器 电饭锅 电熨斗 保险丝 电热孵化器 2 防止 散热窗 散热片 散热孔 电脑的微型风扇 注 电热不一定等于电功 电热功率不一定等于电功率 4 电功 电功率 电热 难点 易错点突破 突破1 利用用电器的铭牌参数 U0P0 可以计算的物理量 正常工作的电流I0 用电器的电阻R0 消耗的电能W P0t 实际功率P实 电功 电功率的计算 难点 类型一灯泡铭牌类相关计算 例1如图所示 电源电压恒定 小灯泡L标有 3V0 6W 的字样 R为定值电阻 闭合开关S 断开S1 小灯泡正常发光 若再闭合S1 发现电流表示数变化了0 3A 则电阻R的阻值为 此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 例1题图 10 2 3 类型二文字叙述类计算例2一个标有 6V3W 的小灯泡L1 则小灯泡额定电压为V 额定功率为 W 灯泡电阻不随温度变化 1 小灯泡正常发光时的电阻为 正常发光的电流为 A 2 当小灯泡L1两端所加电压为3V时 它的实际功率为 W 63 12 0 5 0 75 3 将L1与标有 6V6W 的灯泡L2串联接入电路 若其中一个灯泡正常发光 电源电压为 V 灯泡更亮一些 选填 L1 或 L2 4 将L1与标有 6V6W 的灯泡L2并联接入电路中 灯 发光较亮 L1 L2的电流之比为 9 L1 1 2 L2 类型三开关引起的动态电路计算 例3 2017西宁 如图所示电路 电源电压为6V R1 10 R2 20 当S1 S2 S3闭合时 电路消耗的总功率为 W 当闭合S1 断开S2 S3时 电压表示数为3V 则10s内R3产生的热量为 J 此时R1的功率与S1 S2 S3闭合时R1的功率的比值为 例3题图 9 5 4 1 4 类型四动态电路的极值 比值计算 电学物理量极值判断方法串联电路 电流表量程 R变的安全电流 三者中最小值为电路可通过电流最大值 此时滑动变阻器接入电阻最小 R变铭牌上的最大值 R变两端电压允许的最大值对应的接入电阻 二者中最小值为R变max 此时电流为Imax 2 并联电路 1 电流表与滑动变阻器串联 电流表量程 R变的安全电流 I干max I支 三者中最小值为电路可通过电流的最大值 此时滑动变阻器接入电阻最小R变max为滑动变阻器铭牌上的最大值 2 电流表与定值电阻 或小灯泡 串联 电流表量程 小灯泡I额 I干max I支 三者中最小值为电路可通过电流的最大值 此时滑动变阻器接入电阻最小R变max为滑动变阻器铭牌上的最大值 比值问题 确定所要比的物理量 用不变量 已知量写出滑片移动 开关开闭前后该物理量的表达式 做比并简化 例4如图甲所示电路中 电源电压为3V且保持不变 闭合开关S后 滑片P从b端移动到a端的过程中 电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示 则定值电阻R1的阻值为 电路消耗的最大功率和最小功率的比值是 例4题图 5 3 1 类型五图像分析及相关计算 例5题图 例5小灯泡L的额定电压为6V 小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图所示 由图可知 当小灯泡L正常发光时 通过其灯丝的电流是 A 通过调节滑动变阻器 使小灯泡两端的电压为3V 则此时小灯泡L消耗的实际功率为 W 0 6 1 5 突破2 电热综合计算 例6 2018原创 要使电热器在单位时间内产生的热量减小到原来的一半 则应 A 电阻不变 使通过电热器的电流减小一半B 电阻不变 使电热器两端的电压减小一半C 电压不变 使电热器的电阻变为原来的2倍D 电流不变 使电热器的电阻增大为原来的倍 C 例7 2017安徽 车床照明灯的额定电压是36V 它正常工作时灯丝的电阻是24 则该照明灯正常工作时 消耗的电功率是 W 工作30min 电流通过灯丝产生的热量是 J 54 9 72 104 实验 探究影响电流热效应的因素 1 转换法的应用 利用U形管中液面高度差反映电阻丝产生电热的多少 2 控制变量法的应用 1 探究电热与电流的关系 控制电热丝阻值和通电时间相同 改变通过两电热丝的电流大小 电流越大 产生的电热越多 探究影响电流热效应的因素 实验突破 2 探究电热与电阻的关系 控制通过电热丝的电流和通电时间相同 选择两个阻值不同的电阻丝 阻值越大 产生的电热越多 3 探究电热与通电时间的关系 控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同 改变通电时间的长短 通电时间越长 产生的电热越多 3 被加热的物质选用煤油或空气的原因 比热容小 可以使实验现象更明显 4 两电阻丝串联的目的 使通过两电阻丝的电流相等 5 将阻值相同的两电阻丝并联的目的 改变通过电阻丝的电流 6 多次测量的目的 避免偶然因素对实验结论的影响 得出普遍规律 7 根据生活现象提出探究问题实验结论 导体产生的电热与电流 电阻和通电时间有关 例 2017威海 实际生活中 用电器接通电源后 都伴有热量的产生 小明在 探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关 时 采用了如图所示的实验装置 其中a b c d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连 实验前U形管两端液面相平 将1 2和3 4导线分别接到电源两端 例题图 在实验过程中 通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少 图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系 图乙所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系 综合分析图甲 乙两装置的实验现象 可以得出的结论是 在通电时间相同的情况下 电阻越大 电流越大 产生的热量越多 液面高度差 电阻 电流 1 为了在较短的时间内达到明显的实验