中考物理 第五单元 电路 欧姆定律 电功率 第17讲 电功率课件

第17讲电功率2013~2015年初中学业水平考试试题统计与命题解读考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型电能电功结合实例理解电功2015昆明,14,2分2014云南,7,3分2014云南,20(1),2分选择填空实验电能、电功的计算电能表的读数电功率结合实例理解电功率,知道用电器的额定功率和实际功率2015云南,8,3分;2015昆明,5,3分2015昆明,8,3分;2015云南,25,8分2015曲靖,26,9分;2015昆明,24,8分2014云南,8,3分;2014曲靖,8,3分2014云南,25,8分;2014云南,26,9分2014昆明,24,8分选择填空计算电路的识别、欧姆定律、电功率的综合计算考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型测量小灯泡的电功率学会用伏安法测小灯泡的电功率2015曲靖,5,3分2013云南,26,6分实验电功率的测量焦耳定律通过实验,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2015曲靖,3,3分2014昆明,7,3分2014曲靖,14,2分选择填空串联电路的特点、焦耳定律考点1考点2考点3考点4考点5考点1电能1.定义:电流所具有的能量称为电能。2.单位:在国际单位制中,电能的单位是焦耳,简称焦,符号是J。电能的另一个单位是千瓦时,又称“度”,符号是kW·h。1kW·h=3.6×106J,1kW·h=1度。3.测量工具:电能表。(1)读数方法:电能表计数器前后两次读数之差,就是用户在这段时间内消耗的千瓦时,即用电度数。(2)铭牌参数含义:A.220V——表示电能表在额定电压为220V的电路中使用。B.10(20)A——表示电能表的标定电流为10A,在短时间内允许通过的最大电流为20A。C.3000r/(kW·h)——表示用电1kW·h电能表转盘转3000转。考点1考点2考点3考点4考点5考点2电功1.定义:电流所做的功叫电功,用符号W表示。2.公式:W=UIt。即电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积成正比。3.单位:在国际单位制中,电功的单位是焦耳,符号是J。温馨提示公式W=UIt,适用于任何电路,而公式的变形式W=I2Rt和W=𝑈2𝑅t只适用于纯电阻电路,即将电能全部转化为热能的电路。P=𝑊𝑡,考点1考点2考点3考点4考点5考点3电功率1.定义:电流在单位时间内所做的功叫作电功率,用符号“P”表示。2.公式:(1)定义式:其中W——电流做的功(用电器所消耗的电能),单位:焦耳(J);t—做功所用的时间,单位:秒(s);P——用电器的功率,单位:瓦(W)。(2)计算式:P=UI,即一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积成正比。3.物理意义:电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。4.单位:瓦,千瓦,且1kW=103W。(3)推导式:P=I2R=𝑈2𝑅。推导式只适用于纯电阻电路。考点1考点2考点3考点4考点5考点4额定功率与实际功率1.额定电压:用电器正常工作时的电压。(一般都标在用电器的铭牌上)2.额定功率:用电器在额定电压下的功率。(标在用电器的铭牌上)3.实际功率:用电器在实际工作下的电功率。用电器的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。温馨提示实际功率与额定功率的关系:当UU额时,PP额,灯很亮,易烧坏;当UU额时,PP额,灯很暗或不发光;当U=U额时,P=P额,灯正常发光。考点1考点2考点3考点4考点5考点5焦耳定律1.电流的热效应:电流通过导体时使导体发热的现象叫作电流的热效应,举例:电流通过电炉丝时,炉丝会热得发红;电流通过灯泡内的钨丝时,钨丝会发热至白炽状态等。2.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫作焦耳定律。3.数学表达式:Q=I2Rt,式中热量Q、电流I、电阻R、时间t的单位分别是J、A、Ω、s,且1J=1A2·Ω·s。考点1考点2考点3考点4考点5温馨提示电功与电热的对比电功电热区别概念电流通过导体时做的功电流通过导体时产生的热量本质消耗电能的多少把电能转化为内能的多少公式W=UItQ=I2Rt单位JJ联系纯电阻电路:Q=W,非纯电阻电路:QW考法1考法2考法3考法4考法1电能及其测量电功是电能转化为其他形式能的量度。考题常常是围绕电能表展开,读数、消耗电能的计算、判断允许的最大功率等问题,以填空、选择、计算等多种题型出现。例1如图是某家庭用的电能表某月月初、月末的两次读数,若按0.5元/(kW·h)计算,他家本月应缴纳电费元,他家同时使用的用电器总功率不得超过W;若电能表在10min内转了300转,则接在该电能表上的用电器消耗的电能为kW·h。考法1考法2考法3考法4解析:本月消耗的电能W=1469.5kW·h-1387.5kW·h=82kW·h,本月应缴纳的电费是0.5元/(kW·h)×82kW·h=41元;电能表允许接的最大电功率为P=UI=220V×10A=2200W;电能表的转盘转300转消耗的电能为答案:4122000.1方法点拨掌握电能表铭牌上各参数的含义是解决这类问题必备的知识。W=300r3000r/(kW·h)=0.1kW·h。考法1考法2考法3考法4考法2电功率及其计算电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。额定功率与实际功率的异同、实际功率的计算、电功率的变化等问题,以电压作为解决的主线思路。例2如图所示,电阻R与小灯泡连接在电路中,当闭合开关S1、S2时,电阻R被,此时灯泡的电功率为9W。S1闭合S2断开时,灯泡的电功率为1W(不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化),则此时电阻R消耗的电功率为W。解析:由电路图可知,当闭合开关S1、S2时,电阻R被短路,只有小灯泡接入电路,小灯泡两端电压等于电源电压,则根据P=𝑈2𝑅可得RL=𝑈2𝑃;由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,小灯泡L与电阻R串联,根据P=𝑈2𝑅得RL=𝑈L2𝑃L,所以𝑈2𝑃=𝑈L2𝑃L则𝑈𝑈L=𝑃𝑃L=9W1W=3U∶UL=3∶1,因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以UR∶UL=2∶1。又串联电路的电流处处相等,所以由P=UI可知PR∶PL=UR∶UL=2∶1则PR=2PL=2×1W=2W。答案:短路2考法1考法2考法3考法4考法1考法2考法3考法4方法点拨根据铭牌或者说明书上的额定电压、额定功率计算用电器实际功率的思路是进行计算时,一般不考虑温度对电阻的影响,可认为同一用电器(纯电阻)在不同电压下的电阻是相同的;用电器的P额、U额具有唯一性、对应性,而用电器的P实、U实可以有多个,但具有同体性、同时性。P额=𝑈额2𝑅⇒R=𝑈额2𝑃额⇒P实=𝑈实2𝑅考法1考法2考法3考法4例3(2015山东济宁)小夏将n个“3V0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是()A.I甲=I乙B.I甲=1𝑛I乙C.P甲=nP乙D.P甲=n2P乙考法1考法2考法3考法4解析:n盏完全相同的灯泡,正常发光时的电流相等,图甲中灯泡并联,图乙中灯泡串联,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以两电路的电流关系为I甲=nI乙,因为甲、乙电源的电压U相等,所以根据P=UI可知,两电路的总功率关系为P甲=nP乙。故A、B、D错误,C正确。故选C。答案:C方法点拨n盏完全相同的灯泡,正常发光时的电流相等,根据串并联电路的电流特点求出甲、乙电路的电流,再根据P=UI求出两者的总功率关系。考法1考法2考法3考法4考法3测量小灯泡的电功率电功率的测量是中考必考的内容,这个实验包含几乎所有电学实验的基本仪器及其使用方法。考查角度多样,包括:实验原理、器材选择、电路设计与连接、功率计算、表格设计、结论归纳等。例4(2015江西)实验:测量小灯泡的电功率考法1考法2考法3考法4【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为6Ω)、滑动变阻器(“10Ω2A”)、新干电池两节、开关、导线若干等。【实验原理】。【实验步骤】(1)连接电路时,开关要;如图甲所示的实物图连接中,连接不妥之处为;(2)闭合开关后,若出现下表所述的现象,请在表中空格处填写可能的原因:现象电灯的亮暗电流表电压表可能的原因1亮有示数无示数2不亮无示数有示数考法1考法2考法3考法4(3)排除故障后,当移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率,此时应在此位置基础上将滑片P向(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为V。此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是W。解析:测量小灯泡的电功率,实验原理是P=UI;(1)连接电路时,开关要断开;由题意知,电源电压为3V,灯泡的电阻大约为6Ω,所以电路中的最大电流电流表可选择0~0.6A量程,由题图知,电流表量程选择过大,会造成读数误差较大;I=𝑈𝑅=3V6Ω=0.5A,考法1考法2考法3考法4(2)现象1中,灯泡亮,电流表有示数,则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路,而电压表无示数,则可能是电压表发生了断路;现象2中,电灯不亮,电流表无示数,则电路发生断路,而电压表有示数,则与电压表并联的灯泡断路;(3)由题图乙表针位置可知,电压表选择0~3V量程,示数为2.7V,超过了灯泡的额定电压,要使灯泡正常发光,应增大变阻器的阻值,将滑片向左适当滑动,使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V;根据题图丙电流表的指针位置,电流表选择0~0.6A的量程,示数为0.4A;所以该灯泡的额定电功率为P=UI=2.5V×0.4A=1W。答案:P=UI(1)断开电流表选择了大量程,会造成读数误差较大(2)电压表断路电路中小灯泡断路(3)左2.51考法1考法2考法3考法4方法点拨伏安法测(定值)电阻和电功率在数据处理方法上不同,测电阻时要求测出该电阻的三个阻值,再求平均值,目的是减小实验误差;而测电功率时,在小于、等于、大于额定电压的情况下,求出三个电功率值的含义是不同的,不能用来求平均值;只有在额定电压下求得的功率才为额定功率。考法1考法2考法3考法4考法4电功和电热各种用电器工作时,将电能转化为人们需要的其他形式的能,由于电流热效应无处不在,电功(W)和电热(Q)之间存在W≥Q的关系,这种关系是常见的考查角度。例5(2015四川自贡)将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是()A.三个用电器产生的热量相同B.电风扇产生的热量最多C.电烙铁产生的热量最多D.电视机产生的热量最多考法1考法2考法3考法4解析:因为U=220V,所以三种用电器的实际功率P=P额=100W;又因为W=Pt,所以三种用电器消耗的电能相同;由于电视机将一部分电能转化为光能,电风扇中的电动机将电能大部分转化为机械能,电烙铁将电能全部转化为内能。则产生热量最多的是电烙铁,故选项C正确。答案:C方法点拨分别接入220V的电路中,三个用电器都正常工作,实际功率相同(等于额定功率)、通电时间相同,根据W=Pt可知消耗的电能相同,通过分析三种用电器使用时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器。伏安法测小灯泡的电功率伏安法测小灯泡的电功率是一个重要的实验,主要命题点有:考查实验器材的选择(电流表和电压表的量程选择、滑动变阻器选择)、电路连接、故障判断、表格的设计、实验数据分析和结论得出等。江西省多次考查这个实验,而且常和测小灯泡电阻结合在一起考查。解题时要注意的问题:1.电路连接时开关要断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。2.通过移动滑动变阻器的滑片改变灯泡两端的电压,便于测量不同发光状态下的电功率。同时滑动变阻器在这个实验中还起保护电路的作用。3.实验操作过程中要注意,当开关闭合时,可能灯不亮,此时应该是移