安徽省中考物理第一部分中考考点过关第13讲电功率生活用电课件

第一部分安徽中考考点过关第十三讲电功率生活用电CONTENTS目录PART02方法帮PART01考点帮PART03实验帮PART01考点帮考点1电功和电能考点2电功率考点4家庭电路和安全用电考点3焦耳定律考点帮电功和电能考点1考点2考点3考点41.电能(1)电能的单位ⅰ.国际单位:①

,符号是②

.ⅱ.常用单位:③

,俗称度,符号是④

.1kW·h=1000W×3600s=3.6×106W·s=⑤

J,1kW·h相当于用电器以1kW的功率工作1h消耗的电能.(2)电能的计量ⅰ.计量工具:⑥

(如图),用于计量用电器在一段时间内消耗的电能.ⅱ.电能表读数方法:电能表计数器前后两次读数之差,就是被测用电器在这段时间内消耗的电能.电能表计数器的最后一位是十分位,图示电能表的读数为⑦

kW·h.ⅲ.电能表面板数据a.“220V”表示这个电能表应在电压为220V的电路中使用.b.“10(40)A”表示这个电能表的标定电流是10A,额定最大电流是40A,电能表工作时的电流不应超过额定最大电流.c.“50Hz”表示这个电能表应在频率为50Hz的交流电路中使用.d.“2500r/(kW·h)”叫电能表常数,表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过2500转;“r/(kW·h)”也写作“revs/(kW·h)”.电子式电能表的电能表常数的单位是“imp/(kW·h)”,如“800imp/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁800次.焦（焦耳）J千瓦时kW·h3.6×106电能表考点帮电功率考点1考点2考点3考点41.定义:（20）和做功所用（21）的比值.用符号（22）表示.2.物理意义:电功率是表示电流做功（23）的物理量,在数值上等于单位时间内电流所做的功.3.单位:（24）,简称（25）,符号（26）.1W=（27）J/s,1kW=（28）W,1W=（29）mW.4.公式:P=（30）.式中若电功W的单位是J,做功时间t的单位是s,则功率P的单位就是（31）;若W的单位是kW·h,t的单位是h,则功率的单位就是（32）.(1)W=（33）(计算电功);t=（34）(计算时间).(2)电功率与电流、电压的关系:P=（35）.(3)结合欧姆定律,可推导出P=I2R,P=U2/R(仅适用于纯电阻电路).6.电功率的估计:家用空调的电功率约1000W,液晶电视机的电功率约100W,家庭节能灯的电功率约20W.(1)额定电压和额定功率:用电器（36）时的电压称作额定电压,用电器（37）时的电功率称作额定功率.用电器铭牌上一般会标注额定电压和额定功率.(2)实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率称作实际功率.实际功率反映了电流做功的快慢.(3)实际功率与额定功率的关系用电器两端的电压用电器的电功率用电器的工作情况U实>U额P实（38）P额不能正常工作,容易损坏.U实<U额P实（39）P额不能正常工作,甚至不工作.U实=U额P实(40）P额正常工作.电功时间P快慢瓦特瓦W110001000W/tWkWPtW/PUI正常工作在额定电压下工作＞＜=考点帮电功率考点1考点2考点3考点4得分指南

(4)对于电阻变化可以忽略的纯电阻用电器,有.(1)实验中一般通过测量电流和电压来间接测量电功率:P=UI.(2)家庭电路中可以利用电能表来测量用电器的实际功率:只让待测用电器工作,数出一定时间内电能表转盘转过的转数或指示灯闪烁次数,利用电能表常数计算出用电器消耗的电能,再利用P=W/t计算电功率.考点帮焦耳定律考点1考点2考点3考点4失分警示判断以下命题的正误.1.电能表是测量电功率的仪表.（47）()2.电动机不是纯电阻电路,因而不能用P=I2R或P=U2/R计算其电功率.（48）()3.用电高峰期,白炽灯变暗,是因为其两端的实际电压变小.（49）()4.小灯泡上标有“3.8V1W”字样,表示该小灯泡两端电压一旦高于3.8V小灯泡就会损坏,且该小灯泡工作时的实际功率恒为1W.（50）()5.导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多.（51）()6.导体的电阻越大,相同的电流通过导体时产生热量就越快.（52）()(1)定义:电流通过导体时（41）能转化成（42）能的现象.(2)影响因素:电流、电阻、通电时间.电流越大、电阻越大、通电时间越长,导体产生的热量就越多.(3)电热与电功的关系:纯电阻电路将电能全部转化为内能,因此纯电阻电路中,电流做了多少功,就产生多少热量,即W=Q.(4)利用和防止:利用电流的热效应——电热器;防止电流的热效应带来的损害——散热.(1)内容:电流通过导体产生的热量跟（43）成正比,跟导体的（44）成正比,跟（45）成正比.(2)公式:Q=（46）.式中电流I的单位是A,电阻R的单位是Ω,通电时间t的单位是s,热量Q的单位是J.(3)推导式:对于纯电阻电路,有Q=W=Pt=UIt=电内电流的二次方电阻通电时间I2Rt×××√√√考点帮家庭电路和安全用电考点1考点2考点3考点4(1)进户线:进户线有两条,一条是（53）(或称端线、相线,符号为L),一条是（54）(或称中性线,符号为N).火线与零线之间的电压是（55）V.零线在入户前已经与大地相连,因此正常情况下零线和大地之间的电压为（56）V,火线与大地之间的电压为（57）V.(2)电能表:电能表安装在家庭电路的干路上,计量整个电路消耗的电能.(3)总开关和保险装置ⅰ.总开关安装在家庭电路的干路上,控制整个电路的通断.ⅱ.熔丝(保险丝)a.电路符号:.b.材料:电阻率（58）、熔点（59）的合金.c.原理:当电路中的电流超过一定限度时,熔丝发热使温度达到熔点,熔丝熔断,切断电路,保护电路安全.d.注意事项:不能用额定电流过大的保险丝;不能用其他金属丝代替保险丝.ⅲ.空气开关和漏电保护器:空气开关能在电路中的电流过大时切断电路,漏电保护器能在用电器发生漏电、火线电流与零线电流不相等时切断电路.(4)三孔插座和三脚插头ⅰ.电路符号火线零线2200220大低考点帮家庭电路和安全用电考点1考点2考点3考点4ⅱ.如图,三孔插座的上孔接（60）线,左孔接（61

线,右孔接（62）线;三脚插头上方的插脚(标有字母“E”或“PE”)较长,将用电器的金属外壳与地线相连,当用电器漏电导致用电器金属外壳带电时,电流流入大地,避免发生触电事故.(5)用电器和开关:家庭电路中各用电器(包括插座)是（63）联的;开关和其控制的用电器（64）联,且开关位于（65）线一侧.(1)用途:试电笔用于（66）.(2)结构:笔尖金属体、高阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体(金属笔卡)等(如图甲).(3)使用方法:使用时,笔尖的金属体接触被测的导线,手必须接触（67）,且人体的任何部位不得接触笔尖的金属体.(如图乙)(4)现象:试电笔笔尖接触火线时氖管（68）,接触零线时氖管（69）.(5)原理:当笔尖接触火线时,电流从火线经试电笔和人体流入大地,氖管发光;由于试电笔中电阻的阻值很大,因而电流很小,不会发生触电事故.甲乙(1)总功率过大:使用大功率用电器或很多用电器同时使用时,会导致干路中电流过大.(2)短路:火线和零线不经用电器直接连通时,会导致干路中电流极大.地零火并串火辨别火线和零线笔尾的金属体(金属笔卡)发光不发光考点帮家庭电路和安全用电考点1考点2考点3考点4得分指南判断以下命题的正误.1.三脚插头中间的插脚较长,主要是为了插得稳固.（72）()2.家庭电路中使用的保险丝越粗越好.（73）()3.使用试电笔时,手不能直接接触试电笔上的任何导体.（74）()4.用试电笔测火线时,氖管发光说明有电流通过人体.（75）()5.电流从火线流进家庭电路,从零线流出家庭电路.（76）()6.若进户零线断路,则试电笔接触插座的两个插孔都可能使试电笔的氖管发光.（77）()7.停在裸露的电线上的小鸟不会触电是因为小鸟被电线“短路”了.（78）()8.发生触电事故时,首先要把触电者拉离电源.（79）()(1)安全电压:在一般情况下,人体的安全电压为（70）.(2)触电事故ⅰ.条件:人体成为闭合电路的一部分,且电流达到一定大小.ⅱ.类型:双线触电、单线触电、高压电弧触电、跨步电压触电等.ⅲ.触电急救注意事项:首先（71）;不能直接接触触电者.(3)安全用电的原则ⅰ.不接触低压带电体,不靠近高压带电体;ⅱ.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关;ⅲ.不弄湿用电器,不损坏绝缘层;ⅳ.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换.不高于36V切断电源×××××√√√PART02方法帮命题角度1实际情景中电能和电功率的相关计算方法帮命题角度2命题角度3命题角度4

例1.[2018宣城模拟]如图所示是用来测量电能的仪表.当只有一个电饭煲接入家庭电路时,电饭煲正常工作0.5h,发现此电能表的转盘转过1500r,则电能表示数变为

,这个电饭煲的额定功率是

W.

例2.[2009安徽,7]大多数家用电器在待机状态(关机但未拔掉电源插头)时也会消耗电能.以有1000个家庭的社区为例,假设每个家庭所有用电器待机时的总功率约为20W,每天处于待机状态的时间约为20h,则该社区每天因用电器待机而浪费的总电能约为

kW·h.107.5kW·h1000400命题角度1电路中电能和电功率的相关计算方法帮命题角度2命题角度3命题角度4例4[2018蚌埠固镇县期末]某电热水壶(额定电压为220V)及其原理图如图所示,电热水壶有加热和保温两挡,通过单刀双掷开关S进行调节;R0、R为电热丝,阻值恒定不变.当电热水壶处于加热挡时,电路的功率为1000W;当电热水壶处于保温挡时,电路的功率为44W.(1)当电热水壶在保温挡正常工作时,电路中的电流是多少?(2)电热丝R0、R的阻值多大?自主解答例3[2018合肥瑶海区二模]图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像.将小灯泡L和电阻R按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表示数变化了

A,若通电1min,电路消耗的总电能为

J.84命题角度1电动机相关计算方法帮命题角度2命题角度3命题角度4例5[2008安徽,23]如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A.问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?自主解答解:(1)消耗的电能W=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J(2)产生的热量Q=I2Rt=(50A)2×0.4Ω×60s=6×104J(3)所做的机械功W机=W-Q=6.6×105J-6×104J=6×105J命题角度1电动机相关计算方法帮命题角度2提分技法电能、电功率、电热的相关计算1.电能、电功率、电热的计算公式总结2.电流、电压、电阻与电功率的关系3.对于电路不发生变化的电热器,电压变化,会引起电流和实际功率变化,但电阻是不变的,因此很多题中都把电阻作为沟通额定功率和不同电压下的实际功率的桥梁,在解题时,需要先求出电阻.4.对于多挡的电热器,通常电源电压是不变的.因此首先要分析不同挡位下电阻的连接形式,根据P=U2/R可知,电路的总电阻越小,总功率就越大。命题角度3命题角度4电能电功率电热适用条件基本公式W=UIt,W=Pt.P=UI,P=W/t.Q=I2Rt,Q=P热t.适用于各种电路.结合欧姆定律的推导公式W=t,W=I2Rt.P=,P=I2R.Q=UIt,Q=U2R/t

.只适用于纯电阻电路.命题角度1涉及电功率的动态电路分析方法帮命题角度2命题角度3命题角度4

例6.[2011安徽,14改编]如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时(

)A.电压表示数变大B.灯泡变亮C.电流表示数变小D.滑动变阻器的功率一定减小思路分析

D选项的分析较难.设一个滑动变阻器与定值电阻R0串联接在电源电压恒为U的电路中,滑动变阻器接入电路的阻值为RP,则滑动变阻器的电功率,易知当RP=R0时,P取得最大值;当滑动变阻器的最大电阻大于R0时,将滑动变阻器的滑片从一端移到另一端,滑动变阻器的电功率将先增大后减小.

例7.[2018合肥瑶海区二模]如图所示,电源电压保持不变,R是定值电阻,在a、b两点间接入一个标有“3V

2W”的灯泡L1时,灯泡恰能正常发光;当在a、b两点间换接标有“3V

3W”的灯泡L2时,关于灯泡L2的实际电压U、实际功率P,下列选项正确的是(

)A.U=3V,P=3WB.U>3V,P<2WC.U<3V,P<3WD.U>3V,P>2WBCPART03实验帮实验帮例题命题归纳实验1测量小灯泡的电功率情景拓展例8.[2009安徽,20]要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5V

0.5A),电源(电压为3V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干.(1)请用笔画线代替导线将图a中的电路连接完整.

图a

(2)要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:_________________________________________________________

,最后利用公式求出额定功率.移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数(合理即可)实验帮例题命题归纳实验1测量小灯泡的电功率情景拓展(5)请在方框中画出图a电路的电路图.(3)某次实验时电压表和电流表的示数如图b所示,则此时小灯泡的实际功率为

W.(4)实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量,这样做是为了

.测量在不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况)实验帮例题命题归纳实验1测量小灯泡的电功率情景拓展(6)在连接实验电路时,开关应处于

状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到

(根据图a选填“最右端”或“最左端”).(7)[2007安徽,21(3)]为了比较小灯泡在不同发光情况下的电功率,同时方便调节和读数,请你设计出实验过程中,小灯泡两端应该调节出的几个电压值,并填入下表中.(8)若在实验中,电流表示数突然变为零,电压表示数变为3V,调节滑动变阻器,两电表示数不变,则电路中的故障可能为

.(9)实验中发现,当小灯泡两端电压为0.5V时,电流表示数为0.2A,此时小灯泡不发光;小灯泡不发光的原因是

;小灯泡此时的电阻是

Ω,

(选填“大于”或“小于”)小灯泡正常发光时的电阻,这是因为

.(10)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为

Ω.(11)若考虑电表的内阻对实验的影响,则电功率的测量结果与实验中小灯泡的实际功率相比偏

(选填“大”或“小”).(12)用图c的电路也能测出该小灯泡的额定功率,已知R0=5Ω.实验中调节滑动变阻器,使电流表

的示数为

A,读出另一只电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率为

.U1/VU2/VU3/V

断开最左端(注:3个电压值中,除额定电压外,另外两个电压值分别高于和低于额定电压,且均为电压表分度值的整数倍,同时不得大于3V)小灯泡断路实际功率太小灯丝的电阻随温度升高而增大小于1大A22.5V×I实验帮命题归纳例题情景拓展实验1测量小灯泡的电功率实验原理1.实验原理:P=UI.2.实验电路图如下图.实验操作要点3.实物图的连接:注意电表的量程(分析最大电流、电压或进行试触)和正负接线柱;滑动变阻器要“一上一下”接入电路.4.连接电路的注意事项:连接电路时,开关要保持断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处.5.电流表、电压表的使用和读数.6.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变小灯泡两端的电压,以收集多组数据.7.滑动变阻器的调节方法:滑片离接入电路的下接线柱越远,滑动变阻器接入电路的阻值越大,小灯泡两端的电压越小.8.滑动变阻器的选择:最大电阻至少要保证能使小灯泡正常发光(小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为或使小灯泡两端电压能达到实验要求的最大电压值;若滑动变阻器的最大阻值低于要求,应换用最大阻值较大的滑动变阻器或减小电源电压.9.小灯泡正常发光的判定:①实际电压等于额定电压;②实际电流等于额定电流.(注:安徽中考中一般要求按照第①条进行判定)10.电路故障分析(1)小灯泡不亮:①若电流表和电压表均有较小的示数,则说明电路完好,是滑动变阻器连入电路的阻值较大导致小灯泡的实际功率小于发光功率;②若电表示数异常,则可能是短路或断路.实验帮命题归纳例题情景拓展实验1测量小灯泡的电功率(2)电表示数异常:①若电流表无示数,可能是电路中存在断路或电流表被短路(罕见);②若电流表示数异常偏大,可能是小灯泡或滑动变阻器短路,或电流表所选量程偏小;③若电压表无示数,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了短路;④若电压表示数接近电源电压,可能是与电压表并联的电路(即小灯泡)发生了断路.(3)滑动变阻器调节异常:移动滑片,电表示数、小灯泡亮度均不变,可能是滑动变阻器同时接入了两个上接线柱或两个下接线柱,或滑动变阻器短路.11.电路故障的处理:首先断开开关.12.实验操作、实验步骤的补充.实验分析13.实验数据收集和处理:多次改变小灯泡两端的电压,得到多组数据,记录数据,计算电功率(P=UI),分析电功率的变化规律、分析小灯泡亮度与实际功率的关系;绘制U-I图像,分析灯丝电阻的变化规律.14.不能求功率的平均值的原因:实际功率随实际电压变化,求不同电压下的电功率的平均值没有物理意义.15.小灯泡的亮度与实际功率的关系:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮.16.小灯泡的电阻变化的规律和原因:灯丝电阻随温度的升高而增大.17.实验中多次测量的目的:需要多组数据来总结电功率及灯泡亮度变化的规律.实验结论:①不同电压下,小灯泡的电功率不同;对于同一只完好的小灯泡,实际电压越大,小灯泡的实际功率越大.②小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮.实验帮情景拓展命题归纳例题实验1测量小灯泡的电功率1.电表内阻对测量结果的影响(1)无论采用电流表内接法还是电流表外接法,由于电流与电压的两个测量值中,总有一个与测量时的实际值相等,另一个比测量时的实际值大,因此测出小灯泡的功率值相比实验中小灯泡的实际功率总是偏大.(2)已知小灯泡的额定电压测额定功率,若采用电流表外接法,电压表示数等于额定电压时,电流表测得的电流偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表内接法,电压表示数等于额定电压时,小灯泡两端的实际电压小于额定电压,因此小灯泡并未正常发光,电流表测出的电流小于额定电流,故测得的额定功率偏小.(3)已知小灯泡的额定电流测额定功率,若采用电流表内接法,电流表示数等于额定电流时,电压表测得的电压偏大,故测得的额定功率偏大;若采用电流表外接法,电流表示数等于额定电流时,小灯泡中的实际电流小于额定电流,因此小灯泡并未正常发光,电压表测出的电压小于额定电压,故测得的额定功率偏小.2.特殊方法测小灯泡的额定功率(已知额定电压为U额)(1)不用电流表实验帮情景拓展命题归纳例题实验1测量小灯泡的电功率实验帮情景拓展命题归纳例题实验1测量小灯泡的电功率实验帮例题命题归纳实验2探究电流产生的热量与哪些因素有关

例9.[2018河北]用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”.相同烧瓶内装满了煤油.

图1

(1)烧瓶中装入的煤油是