人教版九年级物理下册复习课件第十八章电功率

第十八章 电功率 第 1 节 电能 电功 第十八章 电功率 第 1 节 电能 电功 新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈 一 电能 新知梳理 第 1 节 电能 电功 1. 来源 : 发电机或电池等电源将        转化为      。  2. 利用 : 用电器将      转化为          。  3. 单位 (1) 国际单位是      , 符号为      。  (2) 常用单位是      , 符号为      , 俗称“      ”。  (3) 换算关系 :1 kW·h=         J 。  其他形式的能 电能 焦耳 J 千瓦时 kW·h 度 3.6×10 6 电能 其他形式的能 二 电能的计量 1. 计量工具 : 电能表 ( 图 18-1-1) 。 图 18 － 1 － 1 第 1 节 电能 电功 2. 电能表参数的物理意义 (1)“220 V” 表示这个电能表应该接在 220 V 的电路中使用。 (2)“10(20) A” 表示这个电能表的标定电流为 10 A, 额定最大电流为 20 A 。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 (3)“50 Hz” 表示这个电能表在频率为 50 Hz 的交流电路中使用。 (4)“600 revs/(kW·h)” 表示接在这个电能表上的用电器 , 每消耗 1 kW·h 的电能 , 电能表上的转盘转过 600 转。 第 1 节 电能 电功 3. 计量方法 (1) 用电器在某段时间内消耗的电能等于电能表前后两次示数 ( W 1 、 W 2 ) 之差 , 即 W =       。  (2) 利用转盘转数计算 , 即 W =      kW·h(n 为电能表转盘在某段时间内的转数 ; N 为接在电能表上的用电器 , 每消耗 1 kW·h 电能 , 转盘的转数 ) 。  W 2 -W 1 第 1 节 电能 电功 1. 实质 : 电能转化为其他形式的能的过程也可以说是        的过程 , 有多少电能发生了转化就说      做了多少功 , 即     是多少。  [ 点拨 ] 用电动机移动物体是电流做功的一种表现 ; 电流使用电器发热、发光是电流做功的又一种表现。总之 , 电流做功的表现很多 , 凡是通过电流引起的变化 , 都是电流做功的表现。 三 电功 电流做功 电流 电功 第 1 节 电能 电功 电流 2. 计算 (1) 实验探究表明 : 电流做功的多少跟      的大小、      的高低、         的长短都有关系。  (2) 精确实验表明 : 电功与电压、电流和通电时间的关系是 W =      。  (3) 变形式 W = t 多用于并联纯电阻电路 , W = I 2 Rt 多用于串联纯电阻电路。 电压 通电时间 UIt 第 1 节 电能 电功 应用示例 类型一 电能 A 例 1 [2018· 湘西州 ] 如图 18-1-2 所示家用电器中 , 正常工作时 , 电能主要转化为机械能的是 (    ) 图 18 － 1 － 2 第 1 节 电能 电功 [ 解析 ] 在常见的家用电器中 , 电风扇工作时主要把电能转化为机械能 ; 而电水壶、电饭煲工作时主要把电能转化为内能 ; 电视机工作时主要将电能转化为光能和声能。 第 1 节 电能 电功 [ 易错警示 ]① 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程 , 有多少电能发生了转化就说电流做了多少功 ( 电功 ) 。在日常生活中 , 我们常说消耗了多少电能 , 一般不说电流做了多少功 , 实际上两种说法是等效的。 ②关于电能转化的判断 : 一般通电后动起来的是电能转化为机械能 , 通电后发热的是电能转化为内能。 第 1 节 电能 电功 130 类型二 电能的计量 0.1 例 2 [2018· 十堰改编 ] 小天家电能表本月初的示数为 , 本月底的示数如图 18-1-3 所示 , 小天家本月消耗的电能为      kW·h 。若电能表的转盘在 10 min 内转了 300 转 , 则在这 10 min 内接在该电能表上的用电器消耗的电能为      kW·h 。  图 18 － 1 － 3 第 1 节 电能 电功 [ 解析 ] 由图可知 , 电能表本月初的示数为 W1=821.6 kW·h, 本月末的示数为 W 2 =951.6 kW·h, 则小天家本月消耗的电能 :W=W 2 -W 1 =951.6 kW·h-821.6 kW·h=130 kW·h; 由题图可知 , 每消耗 1 kW·h 的电能 , 电能表转盘转 3000 转 , 所以电能表的转盘转 300 转时 , 用电器消耗的电能为 W'= kW·h=0.1 kW·h 。 第 1 节 电能 电功 [ 易错警示 ] 有关电能表的读数问题 电能表的读数 电能表计数器的最后一个数字框内为十分位，不是个位 电能表示数的单位为常用单位 kW .h ，而不是国际单位 J 接在电能表上的用电器在一段时间内消耗的电能为电能表前后两次示数之差，不是某次读数 第 1 节 电能 电功 第 1 节 电能 电功 类型三 电功 例 3 [2018· 重庆改编 ] 如图 18-1-4 所示的电路中 , 定值电阻 R 1 =40 Ω,R 2 =20 Ω, 闭合开关 S, 电压表的示数为 10 V 。求 : (1) 通过 R 2 的电流。 (2) 通电 300 s, 电流通过 R 1 、 R 2 分别所做的功。 (3) 通电 300 s, 电流所做的总功 图 18 － 1 － 4 第 1 节 电能 电功 第 1 节 电能 电功 (2) 串联电路中各处的电流相等 , 则通过 R 1 的电流 I 1 =I 2 =0.5 A, 通电 300 s, 电流通过 R1 所做的功 :W 1 =R 1 t=(0.5 A)2×40 Ω×300 s=3000 J; 通电 300 s, 电流通过 R2 所做的功 :W 2 =R 2 t=(0.5 A)2×20 Ω×300 s=1500 J 。 (3) 通电 300 s, 电流所做的总功 : W=W 1 +W 2 =3000 J+1500 J=4500 J 。 [ 方法指导 ] 电功的计算 (1) 对电功公式 W=UIt 的理解 ①同时性 : 对应同一段时间的电流和电压。 ②同体性 : 电流和电压要对应电路中的同一段导体。 ③单位对应性 :U-V,I-A,t-s⇒W-J 。 (2) 整个电路消耗的电能 ( 电流做功 ) 的两种求解方法 第 1 节 电能 电功 整体法： W 总 = UIt 对整个电路应用电功的公式进行求解： W 总 = UIt ，其中 U 为电路的总电压， I 为电路总电流 求和法： W 总 = W 1 + W 2 电流做功的过程就是电路消耗电能的过程，因而电流做功的多少等于消耗电能的多少。无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能等于各元件消耗的电能之和 第 1 节 电能 电功 注意 :(1) 电流通过用电器做了多少功 , 则用电器就消耗了多少电能 , 所以求解用电器消耗电能的多少就是求解电流做的功 W 。 (2) 计算电功 , 需明确对象。求电流通过谁所做的电功 , 则公式中代入的就是谁两端的电压和通过谁的电流。 第 1 节 电能 电功 W L =U L I L t 求电流通过灯泡 L 所做的电功 灯 泡 L 两端的电压 通过灯泡 L 的电流 第 1 节 电能 电功 课堂小结 测量工具：电能表 电能 电能的来源与利用 国际单位：焦耳（ J ） 电功 作用：测量一段时间内用电器消耗的电能 铭牌：各参数的意义 计量：前后读数之差 单位 常用单位：千瓦时（ kW.h ） 换算关系： 1kW.h=3.6×10 6 J 第 1 节 电能 电功 1. 下列用电器中 , 工作时主要将电能转化为机械能的是 (    ) A. 电烙铁 B. 电风扇 C. 电熨斗 D. 电水壶 课堂反馈 B 第 1 节 电能 电功 2. 对于如图 1-1 所示电能表的参数 , 下列说法中不正确的 (    ) A. 每消耗 1 kW·h 的电能 , 电能表的转盘转过 2500 转 B. 这个电能表在 50 Hz 的交流电路中使用 C. 电能表读数的单位是 kW·h D. 电能表正常工作时的电压一定为 220 V, 电流一定 为 5 A 图 1 － 1 D 第 1 节 电能 电功 60 2.16×10 8   3. 小明同学家的电能表某月月初的示数如图 1-2 甲所示 , 月末的示数如图乙所示 , 那么小明同学家该月消耗的电能为     kW·h, 合       J 。  图 1 － 2 第 1 节 电能 电功 电流的大小 电压的高低 通电时间的长短 焦 (J)   W=UIt 电功 电压 伏 (V) 通电时间 电流 安 (A) 秒 (s) 4. 电流做功的多少与       、       、       有 关。计算公式 :      。其中 W 表示      , 单位是      ; U 表示      , 单位是      ; I 表示      , 单位是      ; t 表示      , 单位是      。  5. 用电压恒为 3 V 的电源给一小电动机供电使其转动 ,1 min 内小电动机消耗的电能为 36 J, 则通过电动机的电流是      A 。  0.2 第 1 节 电能 电功 6. 如图 1-3 所示 , 电源电压不变 , 电阻 R1 的阻值为 20 Ω 。当开关 S 闭合时 , 电流表 A 1 的示数为 0.6 A, 电流表 A 2 的示数为 0.4 A 。求 : (1) 电源电压。 (2) 通电 100 s, 电流通过 R 1 、 R 2 所做的功分别是多少。 图 1 － 3 第 1 节 电能 电功 第 1 节 电能 电功 谢 谢 观 看！ 第十八章 电功率 第 2 节 电功率 第十八章 电功率 第 2 节 电功率 新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈 一 电功率 新知梳理 第 2 节 电功率 1. 物理意义 电功率是表示          的物理量。  2. 单位 国际单位是      , 简称     , 符号为     ; 常用单位是      ,1 kW=      W 。  电流做功快慢 瓦特 W kW 1000 瓦 3. 大小 (1) 电功率等于      与      之比。  (2) 定义式 : P =      =      。  (3) 推导式 : P =      =      。 ( 适用于电能全部转化为内能的纯电阻电路 ) 4. 千瓦时 : 电功率为 1 kW 的用电器正常工作      h 所消耗的电能为 1 kW·h 。 电功 时间 UI I 2 R 1 第 2 节 电功率 二 额定电压 额定功率 1. 额定电压 : 用电器        时的电压。  2. 额定功率 : 用电器在        下工作时的电功率。  3. 灯泡实际功率和额定功率的关系 (1)U 实 >U 额 ,P 实      P 额 , 灯泡较亮或烧坏。  (2)U 实 =U 额 ,P 实      P 额 , 灯泡       。  (3)U 实 = 正常发光 < 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 1. 直接测量 : 使用专用的功率表。 2. 间接测量 (1) 根据公式 P =      , 测出用电器两端的电压和通过用电器的电流 , 就可以得出用电器的电功率。 (2) 根据公式 P =      , 用电能表测量出用电器消耗的电能 , 用停表或钟表测量出消耗电能所用时间 , 间接得知用电器的电功率。 三 电功率的测量 UI 第 2 节 电功率 例 1 下列关于电功和电功率的说法中正确的是 (    ) A. 电功率是表示电流做功多少的物理量 B. 电流通过导体消耗电能越多 , 电功率越大 C. 单位时间内电流做的功越多 , 电功率就越大 D. 不同的用电器 , 工作时间长的消耗电能一定多 应用示例 类型一 电功率 C 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 [ 易错警示 ] 电功与电功率 电功 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢 快慢≠多少 电功率 电功率大小等于电功与时间的比值 不能仅凭电功率大小推断电功多少或时间长短，也不能仅凭电功多少或时间长短推断电功率大小 第 2 节 电功率 [ 易错警示 ]① 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程 , 有多少电能发生了转化就说电流做了多少功 ( 电功 ) 。在日常生活中 , 我们常说消耗了多少电能 , 一般不说电流做了多少功 , 实际上两种说法是等效的。 ②关于电能转化的判断 : 一般通电后动起来的是电能转化为机械能 , 通电后发热的是电能转化为内能。 第 2 节 电功率 例 2 一只电炉接在照明电路中工作 10 s, 电流做功 4840 J 。求 : (1) 此电炉的电功率。 (2) 若电炉每天工作 30 min, 一个月 (30 天 ) 消耗的电能是多少。 类型二 电功率的简单计算 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 W=Pt J kW.h W s kW h 第 2 节 电功率 例 3 如图 18-2-1 所示 ,R 1 =24 Ω,R 2 =36 Ω, 电路中的电流为 0.2 A 。求 : (1)R1 的电功率。 (2) 整个电路的电功率。 (3) 整个电路工作 3 min 消耗的电能。 图 18 － 2 － 1 第 2 节 电功率 (1)R 1 两端的电压 :U 1 =IR 1 =0.2 A×24 Ω=4.8 V,R 1 的电功率 :P 1 =U 1 I= 4.8 V×0.2 A=0.96 W 。 (2)R2 两端的电压 :U 2 =IR 2 =0.2 A×36 Ω=7.2 V, 电源电压 :U=U 1 +U 2 = 4.8 V+7.2 V=12 V, 整个电路的电功率 :P 总 =UI=12 V×0.2 A=2.4 W 。 (3) 整个电路工作 3 min 消耗的电能 : W 总 =P 总 t=2.4 W×180 s=432 J 。 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 序号 已知物理量 待求物理量 ① U 、 I ② U 、 R ③ I 、 R U=IR 、 P=I 2 R ④ P 、 U ⑤ P 、 I ⑥ P 、 R 第 2 节 电功率 整体法： P 总 = UIt 对整个电路应用电功率的公式进行求解： P 总 = UI ，其中 U 为电路的总电压， I 为电路总电流 求和法： P 总 = P 1 + P 2 无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能等于各元件消耗的电能之和，则电路的总功率一定等于各元件的电功率之和 (2) 整个电路的总功率 P 总 的两种求解方法 第 2 节 电功率 类型三 额定功率与实际功率的相关计算 例 4 一只电烙铁的铭牌上标着“ 220 V   110 W” 的字样 , 将这只电烙铁接入 110 V 的电路中 , 则下列说法中正确的是 ( 电阻不变 ) (    ) A. 电烙铁的实际功率为 55 W B. 电烙铁的实际功率为 27.5 W C. 流过电烙铁的实际电流为 20 A D. 电烙铁的电阻为 10 Ω B 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 类型四 灯泡的亮度问题 例 5 [2019· 黑龙江 ] 甲、乙两个小灯泡上分别标有“ 6 V   3 W” 和“ 4 V   2 W” 的字样 , 现在把它们按不同方式接在不同电路中 ( 不考虑灯丝电阻的变化 ), 下列判断错误的是 (    ) A. 若把它们并联在 4 V 电路中 , 乙灯正常发光 B. 若把它们并联在 4 V 电路中 , 甲灯比乙灯亮 C. 若把它们串联在 10 V 电路中 , 两灯都可以正常发光 D. 若把它们串联在 10 V 电路中 , 甲灯比乙灯亮 B 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 类型五 关于动态电路的电功率分析 例 6 如图 18-2-2 所示 , 电源电压不变 ,R 0 为定值电阻 , 闭合开关 S, 滑动变阻器的滑片由右向左滑动时 (    ) A. 电流表示数变小 , 电压表示数变大 B. 电压表示数变小 ,R 0 的电功率变大 C. 电流表示数变大 , 电路的总功率变小 D. 电压表示数变大 ,R 0 的电功率变小 B 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 第 2 节 电功率 课堂小结 电功率 电流做功的快慢 定义：电功与时间之比 公式： 、 P=UI 单位：瓦（ W ）、千瓦（ kW ） 实际电压 实际功率 额定电压 额定功率 第 2 节 电功率 1. 在物理学中 , 用电功率表示电流做功的      , 其大小等 于      与      的比值 , 其公式为      。电功率的 单位是      。电功率大表示用电器消耗电能     , 电功率小表示用电器消耗电能      。 课堂反馈 A 快慢 电功 时间 瓦特（ W ） 快   慢 第 2 节 电功率 2. 下列说法中正确的是 (    ) A. 电流做功越多 , 电功率就越大 B. 电流做功时间越长 , 电功率就越大 C. 电流做功越快 , 电功率就越大 D. 电功率大的用电器做的功一定多 D 第 2 节 电功率 3. 某吸尘器的电功率是 0.8 kW, 合      W, 表示的物理 意义是                   。 4. 两个灯泡的电功率分别为 50 W 和 25 W, 它们都消耗 100 J 的电能 ,50 W 的灯泡用的时间为      ,25 W 的灯泡用的时间为      。即消耗相同的电能 , 功率大的灯泡所用时间      ( 选填“长”或“短” ), 功率小的灯泡所用时间     ( 选填“长”或“短” ), 所以说电功率是表示电流做功      的物理量。 800 在 1 s 内电流通过该吸尘器做功 800 J 2 s 4 s 短 长 快慢 第 2 节 电功率 5. 某用电器在 25 h 内消耗的电能为 1 kW·h, 则该用电器的电功 率为      kW, 合      W 。 6. 如图 2-1 所示 , 手电筒中的电流为 0.5 A, 电源为两节新干电池 , 则该手电筒小灯泡的功率为      。 图 2 － 1   40 0.04   1.5 W 第 2 节 电功率 7. 如图 2-2 所示电路 , 电源电压为 3 V, 闭合开关 , 电阻 R 两端的电压为 1 V, 电路中的电流为 0.2 A 。求 : (1) 电阻 R 的电功率。 (2) 灯泡 L 的电功率。 (3) 电路消耗的总功率。 图 2 － 2 第 2 节 电功率 1. 一只标有“ 36 V   40 W” 字样的灯泡 , 其额定电压为     V, 额定功率为      W, 正常工作时灯泡的电阻为      Ω, 正常工作时的电流为      A 。将灯泡接入某电路时 , 测得灯泡两端电压是 18 V, 则此时灯泡的实际功率是      W 。将灯泡接入另一电路时 , 测得通过灯泡的电流为 1 A, 则灯泡两端的实际电压是      V, 实际功率是      W 。 ( 忽略温度对灯丝电阻的影响 ) 课堂反馈 B 36 40 32.4 11.1 10   32.4 32.4 第 2 节 电功率 2. 决定灯泡亮暗程度的是 (    ) A. 通过灯丝的电流 B. 灯泡自身电阻的大小 C. 灯泡的额定功率 D. 灯泡的实际功率 D 第 2 节 电功率 3. 现有甲、乙两盏电灯 , 分别标有“ 220 V   36 W” 和“ 36 V   36 W” 字样 , 如果它们都能正常发光 , 则 (    ) A. 甲灯亮 B. 乙灯亮 C. 一样亮 D. 无法确定 4. 一个标有“ 220 V   100 W” 字样的电热器 , 当其两端的实际电压为 200 V 时 , 它的实际功率 (    ) A. 大于 100 W B. 等于 100 W C. 小于 100 W D. 条件不足 , 无法判断 C C   第 2 节 电功率 [ 解析 ] 由题意可知 , 电热器的额定电压是 220 V, 所加的实际电压是 200 V, 实际电压小于额定电压 , 故电热器的实际功率小于其额定功率。 第 2 节 电功率 5. 一盏标有“ 36 V   40 W” 字样的电灯接在某电路上 , 通过电灯的电流是 1 A, 假设灯丝电阻不随温度而变化 , 则这盏灯的实际功率 (    ) A. 大于 36 W B. 等于 36 W C. 小于 36 W D. 以上说法都不对 C 第 2 节 电功率 6. 某灯泡标有“ 220 V   40 W” 字样 , 该灯泡正常发光时 , 问 : (1) 通过灯丝的电流是多大 ?( 结果保留两位小数 ) (2) 灯丝的电阻是多少 ? (3) 如果通过灯泡的电流为 0.1 A, 此灯泡的电功率为多少 ? 灯泡 还能正常发光吗 ?( 忽略温度对灯丝电阻的影响 [ 答案 ] (1)0.18 A   (2)1210 Ω   (3)12.1 W  不能 第 2 节 电功率 谢 谢 观 看！ 第十八章 电功率 第 3 节 测量小灯泡的电功率 第十八章 电功率 第 3 节 测量小灯泡的电功率 新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈 测量小灯泡的电功率 新知梳理 第 3 节 测量小灯泡的电功率 (1) 实验器材 : 电源、开关、导线、电流表、      、待测小灯泡、         。 (2) 实验原理 : 用      测量出通过小灯泡的电流 , 用       测量出小灯泡两端的电压 , 利用电功率的公式       求出小灯泡的电功率。 滑动变阻器 电流表 P=UI 电压表 电压表 (3) 实验电路图 : 如图 18-3-1 甲所示。 图 18 － 3 － 1 第 3 节 测量小灯泡的电功率 (4) 实验步骤 ①根据电路图甲 , 将图乙中的实物图连接起来。 ②检查所连接的电路 , 无误后将滑动变阻器的滑片调到阻值最大位置。 ③闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片 , 使电压表的示数等于小灯泡的额定电压 , 观察小灯泡的发光情况 , 读出此时电流表的示数 , 记录在数据表格中 , 最后利用公式 P=UI 求出小灯泡的额定功率。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 ④利用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压 , 使电压表的示数低于小灯泡的额定电压 , 观察小灯泡的发光情况 , 读出此时电流表的示数 , 记录在数据表格中。 ⑤利用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压 , 使电压表的示数略高于小灯泡的额定电压 , 观察小灯泡的发光情况 , 读出此时电流表的示数 , 记录在数据表格中。 ⑥断开开关 , 整理器材。 ⑦根据记录的三组实验数据分别求出三个对应的小灯泡的电功率。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 (5) 实验数据记录表格 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 小灯泡发光情况 1 2 3 第 3 节 测量小灯泡的电功率 (6) 实验结论 : 小灯泡的亮暗由        决定 , 与额定功率      。 (7) 评估交流 :① 连接电路时开关      , 将滑动变阻器的滑片滑到         , 电流表和电压表要选择合适的       ;② 滑动变阻器在实验中的作用 : 一是保护电路 , 二是   。 实际功率 无关 断开 阻值最大位置 量程 通过改变电路中的电流来改变小灯泡两端的电压 第 3 节 测量小灯泡的电功率 例 1 为了测量一只标有“ 8 V   0.4 A” 字样的小灯泡的电功率 , 小花同学设计了如图 18-3-2 所示的电路 , 现有实验器材如下 : 电压表 V1( 量程 0~3 V), 电压表 V2( 量程 0~15 V), 电流表 A1( 量程 0~0.6 A), 电流表 A2( 量程 0~3 A), 滑动变阻器 R1(“10 Ω   2 A”), 滑动变阻器 R2(“50 Ω   1 A”), 电源 ( 电压恒为 12 V) 一个 , 开关一只 , 导线若干。 应用示例 类型一 实验器材的选取 第 3 节 测量小灯泡的电功率 要安全、准确地测量多组数据 , 需要选择合适的实验器材 , 其中 电压表应选用      , 电流表应选用      , 滑动变阻器应 选用      。 V 2 A 1 R 2 第 3 节 测量小灯泡的电功率 第 3 节 测量小灯泡的电功率 [ 实验点拨 ] 在“测量小灯泡的电功率”实验中 , 选择实验器材时要注意 : ① 安全性原则 : 电表的最大测量值不能小于所测电路电压或电流的最大值 , 滑动变阻器允许通过的最大电流应不小于电路的最大电流。 ②精确性原则 : 在保证安全的前提下 , 所选电表量程不能太大 , 否则读数误差较大 , 测量结果不准确。 ③在保证安全的前提下 , 所选滑动变阻器的最大阻值不能太大 , 否则不便于调节。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 例 2 [2019· 孝感 ] 某班同学分成两个小组做了以下不同的实验 : (1) 第一小组观察小灯泡的亮度与其实际功率的关系 , 小灯泡的额定电压为 2.5 V, 实物电路连接如图 18-3-3 所示。 图 18 － 3 － 3 第 3 节 测量小灯泡的电功率 ①开关闭合后 , 会发现      ( 选填“电压表”或“电流表” ) 的指针反偏。 ②将错误接线改正后 , 闭合开关 , 调节滑动变阻器 , 使电压表的示数为 0.2 V 时 , 发现灯泡不亮 , 你认为其原因是      ( 填选项前的字母序号 ) 。 A. 小灯泡断路 B. 小灯泡的实际功率太小 电压表 B 第 3 节 测量小灯泡的电功率 ③继续调节滑动变阻器 , 使电压表的示数为 2.5 V, 灯泡正常发光 , 电流表的示数为 0.30 A; 再调节滑动变阻器使电压表的示数达到 3.0 V, 灯泡发光很亮 , 此时灯泡的实际功率      ( 选填“小于”“等于”或“大于” )1.08 W 。 (2) 第二小组测量额定电压为 3.8 V 的小灯泡的额定功率 , 采用如图 18-3-4 甲所示的电路图 , 其中电源电压为 4.5 V,R=10 Ω 。 小于 第 3 节 测量小灯泡的电功率 0.38 ①闭合开关 , 调节滑动变阻器的滑片 , 使电流表的示数为      A, 灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片的位置不变 , 断开开关 , 将电流表改接到灯泡所在的支路 , 与灯泡串联 ; 闭合开关后 , 电流表的示数如图乙所示 , 则此时通过灯泡的电流为      A 。 ③灯泡的额定功率为      W 。 图 18 － 3 － 4 0.4 1.52 第 3 节 测量小灯泡的电功率 [ 解析 ] (1)① 开关闭合后电流从电压表负接线柱流入 , 故会发现电压表的指针反偏。②灯泡的额定电压为 2.5 V, 而灯泡的实际电压为 0.2 V 时 , 实际电流很小 , 根据 P=UI 知灯泡的功率太小 , 灯泡不发光。③电压表的示数为 2.5 V, 灯泡正常发光 , 电流表的示数为 0.30 A, 灯泡的额定功率 :P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W; 第 3 节 测量小灯泡的电功率 第 3 节 测量小灯泡的电功率 [ 实验点拨 ](1) 在“伏安法测小灯泡的电功率”实验中 , 连接实物图时应注意 :① 电压表、电流表的 “ +” “-” 接线柱不要接反 ;② 电压表、电流表的量程不要接错 ;③ 连线不要交叉。 (2)“ 伏安法测小灯泡电功率”实验中的电路故障及原因分析 : ① 电流表或电压表的指针反向偏转→电流表或电压表的正、负接线柱接反了。 ②电压表示数为电源电压 , 电流表无示数→小灯泡断路或电流表与电压表位置互换。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 ③电流表示数较大且不可变 , 电压表示数为电源电压→将滑动变阻器上面两个接线柱接入了电路或滑动变阻器短路。 ④电流表示数很小且不可变 , 电压表示数较小→将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路。 ⑤电压表和电流表都无示数→除小灯泡以外串联部分的某一位置发生断路。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 ⑥闭合开关前灯泡已亮 , 电流表和电压表的指针都正常偏转 , 但闭合开关后 , 灯泡熄灭 , 两电表指针不再偏转→开关并联在电源两端 , 此时应立即断开开关并改正错误 , 以防烧坏电源。 ⑦闭合开关瞬间 , 灯泡发出强光后立即熄灭 , 电流表指针偏转后又回到零刻度线处 , 电压表仍有示数→闭合开关前 , 没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置且电源电压较大。 第 3 节 测量小灯泡的电功率 课堂小结 测量小灯泡的电功率 实验原理： P=UI 与测小灯泡电阻实验的相同点和不同点 实验电路图 第 3 节 测量小灯泡的电功率 1. 测量电功率的基本仪表有      和      , 用这两种电表测量电功率的方法叫做      , 测量电功率的原理是      。请在图 3-1 甲所示虚线框中画出实验电路图 , 并用笔画线代替导线 , 按照你所画的电路连接图乙中的实物电路。 ( 小灯泡上标有“ 2.5 V” 字样 ) 课堂反馈 电压表 电流表 伏安法 P=UI 第 3 节 测量小灯泡的电功率 图 3 － 1 [ 答案 ] 图略   图略 第 3 节 测量小灯泡的电功率 2. 在“测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的电功率”实验中 , 手和眼睛最合理的分工是 (    ) A. 手移动变阻器的滑片 , 眼睛观察电压表的示数 B. 手移动变阻器的滑片 , 眼睛观察电流表的示数 C. 手移动变阻器的滑片 , 眼睛观察灯泡是否发光 D. 手移动变阻器的滑片 , 眼睛观察变阻器滑片的位置 A 第 3 节 测量小灯泡的电功率 3. 为了迅速、准确地测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的额定功率 , 至少要      节干电池 ; 为了提高测量的精确程度 , 电压表最好选用      V 的量程。闭合开关后调节         , 使电压表的示数为      V, 若此时电流表的示数为 0.2 A, 则小灯泡的额定功率为      W 。 滑动变阻器 0 ~ 3 2.5 0.5 2 第 3 节 测量小灯泡的电功率 4. 在“测量额定电压为 3.8 V 的小灯泡的额定功率”的实验 中 , 小明同学拟用下列实验步骤 , 请你为他合理地排列一下顺序 :         。 A. 闭合开关 B. 断开开关 , 按电路图连接电路 C. 将测量数据填入表格 D. 移动变阻器滑片 , 使电压表示数为 3.8 V E. 计算小灯泡的额定功率 F. 读出电流表的示数 G. 移动变阻器滑片 , 使滑动变阻器连入电路中的电阻最大 BGADFCE 第 3 节 测量小灯泡的电功率 谢 谢 观 看！ 第十八章 电功率 第 4 节 焦耳定律 第十八章 电功率 第 4 节 焦耳定律 新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈 1. 定义 : 电流通过导体时电能转化成      的现象。 2. 探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关 (1) 实验器材 : 电源、开关、导线、 5 Ω 的定值电阻 ( 三个 ) 、 10 Ω 的定值电阻 ( 一个 ) 、       、透明容器、电流表。 一 电流的热效应 新知梳理 第 4 节 焦耳定律 内能 U 形管 (2) 实验方法 : 该实验中电流通过导体时产生热量的多少与多个因素有关 , 因此实验时应运用         法。实验时 , 电流通过导体时产生热的多少是通过 U 形管中液面的高度变化来反映的 , 这种研究问题的方法称为      法。 控制变量 转换 第 4 节 焦耳定律 (3) 实验装置 ( 部分 ): 如图 18-4-1 甲、乙所示。 图 18 － 4 － 1 第 4 节 焦耳定律 (4) 实验步骤 ①将装置甲连入电路。 电路连接无误后闭合开关 , 读出此时电流表的示数 , 通电 2 min, 观察 U 形管中液面的高度变化 , 并填入数据表格中。 实验装置不变 , 通电 4 min, 观察 U 形管中液面的高度变化 , 并填入数据表格中。 第 4 节 焦耳定律 ②将装置乙连入电路。 电路连接无误后闭合开关 , 读出此时电流表的示数 , 通电 2 min, 观察 U 形管中液面的高度变化 , 并填入数据表格中 ; 实验装置不变 , 通电 4 min, 观察 U 形管中液面的高度变化 , 并填入数据表格中。 ③断开开关 , 整理器材。 第 4 节 焦耳定律 (5) 实验数据记录表格 装置图 电阻 / Ω 电流 / A 通电时 间 / min U 形管中 液面的高 度差 / cm R 1 = 5 Ω 2 R 2 = 10 Ω 2 R 1 = 5 Ω 4 R 2 = 10 Ω 4 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 装置图 电阻 / Ω 电流 / A 通电时 间 / min U 形管中 液面的高 度差 / cm R 1 = 5 Ω 2 R 2 = 5 Ω 2 R 3 = 5 Ω 2 R 1 = 5 Ω 4 R 2 = 5 Ω 4 R 3 = 5 Ω 4 (6) 实验结论 : 在      和通电时间相同的情况下 , 电阻越大 , 这个电阻产生的热量      ; 在      和通电时间相同的情况下 , 通过一个电阻的电流越大 , 这个电阻产生的热量      ; 在      和电阻相同的情况下 , 通电时间越长 , 这个电阻产生的热量      。 电流 越多 电阻 电流 越多 越多 第 4 节 焦耳定律 (7) 评估交流 :① 实验中 5 Ω 的定值电阻和 10 Ω 的定值电阻串联的目的是控制电路中的       相等 ;② 实验中两个 5 Ω 的定值电阻并联后再和一个 5 Ω 电阻串联的目的是改变电路 中的       ;③ 为了使实验结论具有普遍性 , 要多测几组 数据。 电流 电流 第 4 节 焦耳定律 二 焦耳定律 正 正 Q=I 2 Rt 正 第 4 节 焦耳定律 1. 电热的利用 —— 电热器 (1) 原理 : 电流的      效应。 (2) 组成 : 主要组成部分是发热体 , 发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。 热 三 电热的利用和防止 第 4 节 焦耳定律 (3) 优点 :① 清洁卫生； ② 热效率高； ③ 可以方便地进行控制和调节温度。 (4) 举例 : 电炉、电饭锅、电热毯等。 2. 电热的防止 利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。 第 4 节 焦耳定律 例 1 [2019· 长春模拟改编 ] 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 18-4-2 所示的实验装置 , 其中 a 、 b 、 c 、 d 四个相同的容器中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。 应用示例 类型一 电流的热效应 第 4 节 焦耳定律 图 18 － 1 － 2 (1) 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 , 这是利用物理实验的      法研究问题。 液面高度 转换 第 4 节 焦耳定律 (2) 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。 (3) 在图甲装置中若通电一段时间后 , 发现其中一个 U 形管中液 面的高度几乎不变 , 出现该现象的原因可能是   。 容器的气密性不好 电阻大小 第 4 节 焦耳定律 (4) 图乙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。 (5) 综合分析图甲、乙两装置的实验现象 , 可以得出的结论是 : 电流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小 有关 , 通过导体的电流越大 , 导体的电阻越大 , 产生的热量      。 电流大小 越多 第 4 节 焦耳定律 [ 解析 ] (1) 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察 , 但空气温度的变化可以通过 U 形管液面高度的变化来反映 , 这种研究方法叫转换法。 (2) 图甲中两个电阻串联 , 电流相同 , 通电时间相同 , 电阻不同 , 通过观察可知 ,U 形管右边的液面高度差大 , 即 b 容器中电流通过导体产生的热量较多 , 故结论为 : 当电流和通电时间一定时 , 电阻越大 , 产生的热量越多。 (3) 由实验现象可知 , 甲装置两容器内电阻丝在相同时间内产生的热量不同 , 则 U 形管中应该出现液面高度差 ; 若其中一个 U 形管中液面高度几乎不变 , 说明与此相连的容器有可能漏气。 第 4 节 焦耳定律 (4) 图乙装置中一个 5 Ω 的电阻与两个并联的 5 Ω 电阻串联 , 根据串联电路的电流特点可知 , 右端两个电阻的总电流和左端电阻中的电流相等 , 即 I 右 =I 左 , 两个 5 Ω 的电阻并联 , 根据并联电路的电流特点知 I 右 =I 内 +I 外 , 所以 I 左 >I 内 , 阻值都是 5 Ω, 即阻值相等 , 通电时间相等 , 电流不同 , 是探究电流产生的热量跟电流大小的关系。 (5) 综合分析图甲、乙两装置的实验现象 , 可以得出的结论是 : 电流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小有关 , 通过导体的电流越大 , 导体的电阻越大 , 产生的热量越多。 第 4 节 焦耳定律 控制电阻不同，通电时间相同，电流相同 [ 实验点拨 ] 探究电流热效应的实验中研究方法的运用 研究方法 探究电热与电阻的关系 控制电阻相同，通电时间相同，电流不同 探究电热与电流的关系 控制变量法 转换法 比较电热的多少 比较相同 U 形管中左右两侧液面的高度变化 串联 第 4 节 焦耳定律 类型二 焦耳定律 —— 多挡位问题 例 2 [2019· 苏州一模 ] 小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫 , 如图 18-4-3 甲所示。小明经过研究发现该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位 , 其电路示意图如图乙所示 , 电源电压为 12 V, 高温挡功率为 20 W, 低温挡功率为 9 W 。求 : 图 18 － 4 － 3 第 4 节 焦耳定律 (1) 座椅垫处于“低温”挡时 , 电路中的电流是多少。 (2) 座椅垫处于“高温”挡时 ,5 min 内放出的热量是多少。 (3) 加热片 R1 的阻值是多少。 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 [ 方法指导 ] 电热器多挡位问题 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 类型三 区分实际问题中的电功与电热 例 3 某直流电动机线圈的电阻是 1.5 Ω, 把它接在稳压电源上 , 闭合开关 , 电动机正常工作 , 通过线圈的电流是 2 A, 在 20 s 内电动机所做的机械功是 1080 J 。问 : (1) 在这段时间内 , 电流通过线圈产生的热量是多少 ? (2) 在这段时间内 , 电流通过电动机做的功是多少 ? 电源电压是多少 ? (3) 如果在工作过程中 , 电动机因故障卡住无法转动 , 此时电动机中的电流是多少 ? 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 (2) 混淆实际问题中的电功与电热的原因在于不理解常见用电器工作过程中能的转化。如电动机工作时 , 将电能转化为机械能和内能 ( 此电路为非纯电阻电路 ), 则有 W=W 机 +Q, 其中 , 电流通过电动机做功 W=UIt, 电流通过线圈产生的热量 Q =I 2 Rt, 如下所示 : 电流通过线圈做的功： Q=I 2 Rt 电流通过电动机做的功： W=UIt 电动机所做的机械功： W 机 =W-Q 第 4 节 焦耳定律 第 4 节 焦耳定律 类型四 电热的利用和防止 例 4 [2019· 常德模拟 ] 下列不是利用电热的实例有 (    ) A. 用电饭锅煮饭 B. 用电熨斗熨衣服 C. 电视机外壳有许多小孔 D. 用电热水壶烧水 C 第 4 节 焦耳定律 [ 解析 ] 电热既有有利的一面 , 也有有害的一面。用电饭锅煮饭、用电熨斗熨衣服、用电热水壶烧水这些实例是利用电热的 ; 电视机上的散热孔是防止电热的实例。 第 4 节 焦耳定律 [ 方法指导 ] 电热的利用和防止 电热的利用和防止 电热的利用 电热的防止 电热器 散热孔、散热片、 安装散热风扇 第 4 节 焦耳定律 课堂小结 探究影响通电导体产生热量多少的因素 电流的热效应 公式： Q=I 2 Rt 纯电阻电路： Q=W=UIt=I 2 Rt= =Pt 电流 通电时间 电阻 焦耳定律 单位： J 、 A 、 Ω 、 s 非纯电阻电路 :QR 乙 , 故可得出的结论是 : 在电流和通电时间相同时 , 电阻越大 , 导体产生的热量越多。 (4) 探究电流产生热量多少与电流大小的关系时 , 应保持电阻不变且通电时间相同。 本章核心素养提升 【 变式延伸 】 结合上例探究以下问题 : (1) 已知在实验装置中乙烧瓶内煤油的质量为 200 g, 煤油温度升高了 10 ℃, 不计热损失 , 则可知电流通过电阻丝所做的功为     ＿ J, 这相当于完全燃烧      g 酒精所放出的热量。 [c 煤油 =2.1×10 3 J/(kg·℃),q 酒精 =3×10 7 J/kg]  4.2×10 3 0.14 本章核心素养提升 (2) 家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的 , 小明依据得出的规律 , 得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论 , 此结论是否正确 ?      ( 选填“正确”或“错误” ); 原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 错误 所以高温挡接入电路的电阻丝要短一些 本章核心素养提升 (3) 某同学还想利用此装置来比较不同物质的吸热能力 , 在甲、乙两烧瓶内换用质量、初温都相同的不同液体 , 且换用阻值      ( 选填“相同”或“不同” ) 的电阻丝 , 若温度计 a 比温度计 b 的示数升高得慢 , 则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是 c 甲      ( 选填“大于”“小于”或“等于” )c 乙 。  大于 相同 本章核心素养提升 (4) 对于该探究课题 , 另一实验小组的同学设计了如图 18-T-8 所示的甲、乙两种装置 , 他们将两段阻值不同的电阻丝 (R 1