中考物理第二轮复习14电功电功率完美

第十四讲 电功 电功率 考点梳理 知识精讲 电功 电功率 电能 电能表 电功 电功率 测量小灯 泡的功率 焦耳定律 电流热效应 焦耳定律 公式 电热 电能 单位：①___,学名叫做千瓦时，符号是② ______. 单位换算：1度＝③___kW·h=④_______J. 电能表：用电器在一段时间内消耗的⑤_____， 可以通过电能表(也叫电度表)计量出来. 度 kW·h 1 3.6×106 电能 测量工具：用电器在一段时间内消耗的电能,可以通 过⑥___________________计量出来. 电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去 的电能.为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这 段时间起始和结束时电能表上计数器的示数.前后两次 示数之差,就是这段时间内用电的度数. 电能表（也叫电度表） 电功 定义：电能转化为其他形式的能的过程也可以说 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，即电功是多少.用符号⑦___表 示. 公式：W=⑧____.其中W表示电功，单位是⑨___； U是电路两端的电压，单位是V；I是电路中的电 流，单位是A；t是通电时间，单位是s. 推导公式：⑩_______， ________. W UIt J W=I2Rt 2UW tR 11 电功率 定义：电功率是表示电流做功 ____的物理量, 用符号 ___表示. 单位：瓦特，简称瓦，符号是 ___，其他常用 电功率单位还有 ____、 ____. 单位换算：1 kW= ____W,1 mW= ____W. 公式 推导公式：_____， _____， _____. 额定电压 额定功率 快慢 P W kW mW 103 10-3 14 15 16 17 18 12 13 P=UI P=I2R 2UP R 20 21 22 公式 P＝ ____，其中P表示电功率，单位是W， W表示电功，单位是J，t表示完成这些电功所 用的时间，单位是s. W t19 额定电压 额定功率 额定电压是指用电器 ________时的电压，额 定功率是用电器在 _________下工作时的电功 率. 一个标有“36 V25 W”的灯泡，其中“36 V” 表示该电灯泡 ________为36 V,“25 W”表示 该灯泡 ________为25 W. 正常工作 额定电压 额定电压 额定功率 23 24 25 26 测量 小灯 泡的 功率 实验原理： ______. 实验原理图： 实验注 意事项 a.连接电路时开关应 _____. b.滑动变阻器滑片应滑到阻值 _______. 滑动变阻器在电路中的作用：_______________ ______、 ________. 实验结论：通过实验，得出小灯泡的亮度与 ____ ____有关，实际功率越大，小灯泡越 ___. P=UI 断开 最大处 改变电路中的电流 保护电路 实际 亮 27 28 29 30 31 32 33 和电压 功率 电流热 效应 定义：电流通过导体时 _____转化为 _____，这 个现象叫做电流的热效应. 影响 因素 在电流相同，通电时间相同的情况下， _____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， 通过一个电阻的 _____越大，这个电阻 产生的热量越多. 电能 内能 电阻 电流 34 35 36 37 焦耳定律 电流通过导体时产生的热量跟 _________ 成正比，跟导体的 ____成正比，跟 ________成正比. 电流的平方 电阻 通电时间 38 39 40 公式 Q= _____.其中Q表示热量，单位是J，I 表示电流，单位是A，R表示电阻，单位 是Ω,t表示时间，单位是s.(该公式适用于 所有电路) I2Rt41 电热 利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭 锅、养鸡场的电热孵化器等. 防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型 风扇等. 一 重难点突破 电功、电功率的计算 例1 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如 图所示.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 0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是____J. 例1题图 180 8 例2如图所示的电路，电源电压3 V保持不变.闭合 开关S1、S2，电流表的示数为0.3 A，则R1的阻值是 ___Ω；断开开关S2后，电流表示数变化了0.2 A， 此时R2消耗的电功率是___W. 例2题图 10 0.2 备 考 指 导 电功、电功率计算公式的选取及适用条件 电功 电功率 适用条件 基本公式 (定义式) W＝UIt P＝UI 适用于各种 电路 推导公式 并联 W＝I2Rt P＝I2R 串联 解题方法 认清电路的连接方式是串联还是并联，找出题中各物理 量之间的关系 解题注 意事项 ①计算时要注意单位的统一； ②要注意物理量的同一性和同时性 tR UW 2  R UP 2  二 电路中的“铭牌”问题 例3 如下表所示， 型号 KSR－368 额定电压 220 V 额定频率 50 Hz 额定功率 3 000 W 容积 5 L 产品规格 320*245*355 为一种健康饮水机的铭牌，在标准大气压下，它一 次只要20秒钟，就能烧开150 mL、25 ℃的水，解决 了传统饮水机带来的水质健康问题.该饮水机正常工 作时的电阻约为____Ω，在标准大气压下将150 mL、 25 ℃的水烧开，一次需要吸收的热量为 ___________J,消耗的电能为_______J.6×104 16.1 4.725×104 三 电路中的“挡位”问题 例4 如表所示为某电烤箱的铭牌，如图虚线内所示 是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝，电 烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡. ××牌电烤箱 额定电压 220 V 额定功率 高温挡 1 100 W 低温挡 440 W 频率 50 Hz （1）求电路中R1和R2的阻值分别为___Ω和___Ω. （2）如果实际电压只有200 V，则电烤箱在高温挡工 作10分钟所消耗的电能约为________J. 例4题图 44 66 545 455 方 法 指 导 计算中多挡位问题的理解（电路中总电压不变）: 多挡位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻 的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的 控制. 核心: 关键:R R越大，P实越小，挡位低；反之， R越小，P实越大，挡位高. 2UP R  实 实 方 法 指 导 注意： (1)串联电路中，串联的电阻越多，电阻越大，电 功率越小；(2)并联电路中，并联的电阻越多，电 阻越小，电功率越大. 材料重点实验 实验突破 实验一 测量小灯泡的电功率 命题点： 1. 实验原理(P＝UI) 2. 连接实物图 3. 滑动变阻器的作用(a.保护电路；b.改变灯泡两 端电压） 4. 开关在连接电路时要断开，作用是保护电路 5. 电压表、电流表的读数及使用 6. 电路故障分析 7. 通过改变滑动变阻器的阻值改变灯泡的电流及 两端的电压大小，从而改变灯泡的电功率 8. 实验中多次测量的目的(为了寻找电功率与电压 的关系及小灯泡亮度变化规律) 9. U－I图像的应用［根据U－I图像的绘制(正比例 图像)，读出某点电流和电压值，得出该点灯泡的 电功率］ 10. 根据P＝UI公式计算电功率 11. 实验设计 12. 实验评估 例1 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验 中（小灯泡的额定电压为2.5 V）： 例1题图 (1)连接电路时，开关应_____(选填“断开”或 “闭合”)． (2)图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代 替导线将它连接完整． 断开 如答图所示 例1题答图 (3)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻 器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数、 电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡____(选 填“短路”或“断路”)． (4)故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的 示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小 灯泡的额定功率是___W. 断路 1.4 (5)根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压 变化的关系图像，如图丙所示，发现图线是弯曲 的，其主要原因是___________________________ _______． (6)若是这样的两只灯光串联接在4 V的电源上，则 此时每个灯泡消耗的实际功率是___W. 灯泡电压增大，温度升高，电 1 阻增大 【解析】（1）连接电路时并不能保证电路连接完 全正确，所以连接实物图时开关要处于断开状态， 待连接完成并检查无误后再闭合开关；（2）电压 表应该并联在小灯泡的两端，由于小灯泡的额定电 压为2.5 V，所以电压表选0～3 V的量程，如答图所 示；（3）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯 泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能存在断 路故障，而电压表有示数说明原因是小灯泡断路； （4）由图乙可知，小灯泡的额定电流I额=0.56 A， 所以小灯泡的额定功率为： P额=U额I额=2.5 V×0.56 A=1.4 W；（5）由丙图可 知，通过灯丝的电流与加在灯丝两端的电压不成 正比，主要原因是灯丝的电阻与温度有关，电压 增大，实际功率增大，温度升高电阻增大； （6）若把这样两只相同的灯泡串联在4 V的电源 上时，因为两个小灯泡完全相同，根据串联电路 分压原理，每个小灯泡实际得到2 V的电压，由 图丙可知2 V时，通过灯泡的实际电流为0.5 A， 所以小灯泡的实际功率为： P实=U实I实= 2 V×0.5 A=1 W. 实验二 探究影响电流热效应的因素 命题点： 1. 被加热的材料选用煤油(比热容小，效果明显) 2. 被加热的材料选用空气(气体的热胀冷缩明显，使 实验结果更明显) 3. 选择加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相 同) 4. 转换法的应用(通过温度计的示数或U形管液面高 度的变化反映产生电热的多少) 5. 控制变量法的应用 (1)探究电热与通电电流的关系，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 路设计：选择阻值相等的电热丝分别与滑动变阻器 串联（使二者电流不相等），然后将它们并联在电 路中］ (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，选择两个电阻不同的电阻丝(电路 设计：将阻值不同的电热丝串联在电路中) (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 实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关： ①在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电 流越大，产生的热量越多；②在电流和通电时间相 同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；③在电 阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长， 产生的热量越多. 例 如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟 哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻 璃管均相同）.瓶中的电阻采用金属丝. 例2题图 （1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左 移动时，电流表示数变小. 如答图所示 例2题答图 （2）实验中，通过观察_______________________ 来判断电流通过导体产生热的多少. （3）在电流与通电时间相同条件下，选用长度和 横截面积都相同的两种材料进行实验.为了使实验现 象最明显，可以选用表中的铜与________进行对比. 长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻（20 ℃ 时） 玻璃管内液面上升的高度 镍铬合金 材料 铜 铝 钨 镍铬合金 电阻(欧) 0.0175 0.029 0.053 1.0 (4)要进一步探究导体产生的热的多少与电流是否有 关，可以采取的方法是________________________ ________________________________________(允许 改变元件位置、更换元件等．只要求写出一种)． 滑动变阻器连入电路的阻值，进行二次实验 保持其他条件不变，改变 【解析】（1）要求滑动变阻器滑片向左移动，电 流变小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路 的电阻变大.所以接在滑动变阻器下面的B接线柱上. 连接电路如答图所示；（2）②实验中通过观察两 支玻璃内液面上升的高度来比较电流产生的热量的 多少；（3）在电流与通电时间相同的情况下，电 流通过导体产生的热量与电阻有关，两电阻相差越 大现象越明显，所以应选铜和镍铬合金丝； （4）要进一步探究导体产生的热量与电流有关， 可以采取的方法是：保持其他条件不变，改变滑动 变阻器连入电路的阻值，进行相同时间的二次实验.