2018沪科版初中物理第十六章电功与电功率

第十六章电流做功与电功率知识点1电功课标要求结合实例理解电功1.实质：___能转化为其他形式能的过程，电流做功的多少_____(选填“大于”“小于”或“等于”)消耗电能的多少。2.大小：电流所做的功与_____________________成正比。3.计算公式：______。4.单位及其换算：1kW·h=________J。电等于电流、电压和通电时间W=UIt3.6×1065.电能表：(1)作用：测量_____。(2)盘面上部分参数的意义(如图)。电功①2400r/kW·h表示每消耗1kW·h电能，转盘转动______圈。②方框内的数字:消耗的电能总数，最后一框内的数字为_____位。③某段时间消耗的电能：电能表在这段时间内前后两次示数的_____。2400小数差值知识点2电功率课标要求结合实例理解电功率,知道用电器的额定功率和实际功率1．物理意义：表示_____________的物理量。2．定义：电流所做的___与所用_____之比。3．影响因素：与_____、_____有关。4．计算公式：P==___。5．单位及其换算关系：1kW=______W。电流做功快慢时间电流电压WtUI1000功6．额定功率与实际功率：(1)额定电压：用电器_________时的电压。如图，灯泡的额定电压是____V。(2)额定电流：用电器_________时的电流，灯泡的额定电流约是______A。(3)额定功率：与___________________对应的功率，灯泡的额定功率是___W。(4)实际功率：用电器在_________下工作时所对应的功率。正常工作220正常工作0.182额定电压或额定电流40实际电压(5)实际功率和实际电压之间的关系：电压功率小灯泡亮度U实U额P实__P额小灯泡_____U实U额P实__P额小灯泡_____U实=U额P实__P额小灯泡_________偏亮偏暗=正常发光知识点3电流的热效应课标要求通过实验,探究并了解焦耳定律。用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象1．定义：电流通过导体时___能转化为___能的现象。2．影响因素：(1)时间：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越___，电流产生的热量越多。(2)电流：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越___，电流产生的热量越多。(3)电阻：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越___，电流产生的热量越多。电热长大大3．焦耳定律：(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比，跟导体的电阻成_____，跟通电时间成_____。(2)计算公式：______。4．应用：制成_______，如电饭锅、电热壶、电熨斗、电暖器等。二次方正比正比Q=I2Rt电热器电热吹风机额定电压/V220电热丝功率/W480电动机功率/W40电热吹风机的铭牌(1)该电热吹风机的电路是由电热丝和电动机______联组成的，电动机工作时把电能转化为______能；电热丝是利用了电流的______效应，把电能转化为______能。(2)要使该电热吹风机正常工作，应该把该电热吹风机接在电压是______V的电源上。(3)该电热吹风机正常工作时分为两种状态：①吹冷风时，额定功率是______W，额定电流约是______A；②吹热风时，额定功率是______W，额定电流约是______A。(4)该电热吹风机正常工作(吹热风)5min，产生的热量是______J，消耗的电能是______J。参考答案：(1)并机械热热(或内)(2)220(3)①400.182②5202.36(4)1.44×1051.56×105高频考点1灯泡亮度与实际功率中考题眼①判断灯泡是否正常工作②实际功率与额定功率的关系③灯泡的亮度灯泡的亮暗是由它消耗的实际功率决定的，消耗的实际功率越大，灯泡就越亮。1.灯泡正常发光：2.灯泡不正常发光：(1)灯泡串联：(2)灯泡并联：3.根据额定电压和额定功率计算实际功率：【拓展延伸】白炽灯的工作原理电流通过灯丝时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝达2000℃以上的白炽状态(灯丝一般采用钨丝，熔点约3000℃)，这时候组成灯丝元素的原子核外电子会被激发，从而使得其向较高能量的外层跃迁，当电子再次向低能量的电子层跃迁时，多余的能量便以光的形式释放出来，并同时产生热量，故称之为白炽灯。形象点说就是：灯丝在处于白炽状态时，就像烧红了的铁能发光一样而发出光来。为防止极高温度的灯丝被氧化烧断，一般将灯泡里面抽成真空或充入其他惰性气体。理论上灯丝的温度越高，发出的光就越亮。【典例1】(2013·株洲中考)甲、乙两灯，将它们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯亮，不考虑温度对电阻的影响，那么()A.甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大B.甲灯中的电流比乙灯中的电流小C.甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大D.甲灯的电阻比乙灯的电阻大【思路导引】【精讲精析】选C。本题考查灯泡电功率、电压、电流、电阻大小的比较。两灯并联，且正常发光，说明两灯额定电压相等，且等于电源电压，所以A错误；灯泡的亮度由实际功率决定，正常发光时额定功率等于实际功率，甲灯比乙灯亮，即甲灯的额定功率高于乙灯的额定功率，所以C正确，由P=UI知，电压相等，功率大的灯泡电流大，故B错误；由或可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，故D错误。URI2URP【失误档案】比较灯泡的亮度，易出现以下失误(1)把实际电压与额定电压混淆；(2)分不清实际功率与额定功率的关系；(3)错误地根据电压或电流的大小判断灯泡的亮度。【变式训练】(2011·乐山中考)把标有“220V60W”的甲灯和标有“220V100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则()A.因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮B.因为通过它们的电流相等，所以一样亮C.因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮D.因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮【解析】选A。本题考查根据电功率判断灯泡亮暗。根据比较两灯泡的电阻大小，有R甲＞R乙；两灯泡串联时，通过它们的电流相等，有I甲=I乙；根据P=I2R可知两灯消耗的实际功率大小关系为P甲＞P乙；实际功率大的灯泡亮，故可判断甲灯较亮。2URP额额高频考点2电功、电功率的计算中考题眼计算电功、电功率、电阻、电流及电压等1.普适公式:W=Pt=UIt，2.只适用于纯电阻电路：由推导得3.不论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功等于电流通过各用电器分别所做的电功之和，电路消耗的总功率等于各用电器分别消耗的电功率之和。WPUIt。UIR22UWtIRtR，22UPIRR。【典例2】(2012·盐城中考)小华有4V的蓄电池和规格为“3V3W”的小灯泡各一只，为了能使小灯泡正常发光，他设计了如图所示的电路。求：(1)小灯泡正常发光时的电流；(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能；(3)定值电阻的阻值和电功率。【思路导引】【精讲精析】本题考查电功与电功率的有关计算。根据已知条件正确选择计算公式是关键。(1)小灯泡正常发光时的电流(2)小灯泡正常发光时的功率为3W，则工作1min消耗的电能W=Pt=3W×60s=180J；P3WI1AU3V；(3)因为小灯泡与电阻串联，则UR=U总-UL=4V-3V=1V，故定值电阻的阻值定值电阻的电功率是PR=URI=1V×1A=1W。答案：(1)1A(2)180J(3)1Ω1WRU1VR1I1A，【易错警示】(1)额定电压≠实际电压；(2)额定功率≠实际功率；(3)额定电流≠实际电流；(4)串联、并联要分清。【变式训练】(2013·济宁中考)小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，推广使用节能灯，于是马上买来“220V20W”的节能灯(图乙)，与“220V100W”的白炽灯(图甲)做了对比实验，发现两灯发光效果相当。(1)试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比，一年工作2000h节约的电能。(2)若实际电压为200V，求该节能灯的实际功率。(结果保留整数)【解析】本题考查电功率的有关计算。(1)由题意知节能灯和白炽灯功率及发光时间，由公式W=Pt可求出节约的电能；(2)当节能灯两端电压变化时，节能灯的电阻保持不变，已知实际电压大小，代入公式可求得节能灯实际功率。答案：(1)一年工作2000h节约的电能为：W=Pt=(0.1-0.02)kW×2000h=160kW·h；(2)节能灯实际电压为200V时，实际功率为：2UPR实实22U220VR2420P20W额额，22U200VP17WR2420实实。高频考点3电功与焦耳定律中考题眼①电功的实质②电热的计算③电热的利用和防止④运用焦耳定律解释电热现象1.电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程，可用下面的示意图来展示：纯电阻电路是指电流做功时，电能全部转化为内能的电路，如电熨斗、电饭锅等；非纯电阻电路是指电能只有一部分转化为内能，如含有电动机的电路、给蓄电池充电的电路都是非纯电阻电路。2.电功与电热的关系：电功(电能)(W)电热(Q)计算公式W=UItQ=I2Rt快慢程度P电=UIP热=I2R关系在纯电阻电路中,W=Q,P电=P热在非纯电阻电路中,WQ,P电P热3．电热与电阻的关系：(1)由焦耳定律Q=I2Rt可知：在通电时间大小不变和电流相同的情况下，电热与电阻成正比，电阻越大，电流产生的热量越多。(2)由公式(纯电阻电路)可知：在通电时间和电压相同的情况下，电热与电阻成反比，电阻越小，电流产生的热量越多。2UQtR【典例3】(2012·杭州中考)如图，电动机M的线圈电阻为0.5Ω。当S断开时，电流表读数为1A，当S闭合时，电流表读数为3A。问：(1)电阻R为多大？(2)电动机的机械功率为多大？(3)电动机工作2min，电动机线圈产生了多少热量？【思路导引】解答本题的关键是区分电功和电热。【精讲精析】(1)当S断开时，只有R连入电路中，则(2)当S闭合时，电动机与电阻R并联，则通过电动机的电流为I动=I总-IR=3A-1A=2A电动机将电能转化为内能和机械能，因此P机=P总-P热=UI-I2r=10V×2A-(2A)2×0.5Ω=18WRU10VR10I1A(3)由焦耳定律可得Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×2×60s=240J答案：(1)10Ω(2)18W(3)240J【易错警示】电功不一定等于电热，计算时二者不可以混淆：(1)在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，W=Q。(2)在非纯电阻电路中，如电动机工作时，电能大部分转化为机械能；一小部分电能转化为内能。(3)在判断电热的大小时，往往忽略结论成立的条件。例如，判断电热与电阻的关系时，必须弄清前提条件。【变式训练】(2012·泰安中考)电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这主要是因为()A.导线的绝缘皮隔热B.导线散热比电烙铁快C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻【解析】选D。本题考查焦耳定律。导线与电烙铁串联，流过它们的电流相同，由于导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻，根据公式Q=I2Rt可知，导线产生的热量远小于电烙铁产生的热量，故选D。高频考点电功率的测量中考题眼①伏安法测小灯泡的功率②利用电能表和钟表测量用电器的电功率③其他测量电功率的方法电功率的测量是中考必考的内容，通过测量其他物理量去间接地测电功率，主要有以下几种方法：1.伏安法：用电压表和电流表分别测出待测用电器两端的电压和对应的电流，用P=UI求出用电器的功率。2.电能表测用电器的电功率：(1)使室内其他用电器均停止工作，只有待测用电器工作。(2)记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t。(3)计算用电器的实际功率(n0为电能表铭牌标着的每消耗1kW·h电能转盘的转数)。60WnP3.610(W)tnt3.伏阻法：如果只有电压表，无电流表,需要用一个已知阻值的电阻R0和用电器串联，利用计算(如图)。0