（山西专用）2019中考物理一轮复习 第四部分 电学 第15讲 电功与电功率课件

第15讲电功与电功率1.(2018·常德)如图是现代家庭中的电子式电能表,它的示数为318.6kW·h。 找问题·知易2.(2018·福建)如图所示是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最大的电器是电视机,节能灯正常工作5小时消耗的电能是0.1kW·h。 3.(2018·黔南州)1840年,英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为内能。4.(2018·德州)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向A端移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉。 答案如图所示 (2)小刚同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为2.3(如图乙所示),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,图丙的I-U图像是小刚根据多组实验数据绘制的,根据图像可得小灯泡的额定功率为0.5W。(3)由实验中I-U图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是温度。(4)若把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究B的关系。A.电流与电阻B.电流与电压体系构建 夯基础·学易 考点一电能电功「5年3考」电能国际单位:①焦耳,符号:②J;常用其他单位及符号:③千瓦时,也叫做度,符号是④kW·h,换算关系:1度=⑤1kW·h=⑥3.6×106J 计量工具:电能表;计量方法:电能表结束和起始时的示数之⑦差为这段时间内电路消耗的电能的度数。读数方法:最后一位有虚框标记的数字表示小数点后一位。注:电能表转盘转速快慢反映了用电器消耗电能快慢电功定义:电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程也可以说是电流⑧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,用符号⑨W表示电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现影响因素:电流做功多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系计算公式:⑩W=UIt(适用于所有电路),其中W表示电功,单位是J;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注意:公式中的W、U、I、t对应同一段电路;计算时单位要统一;已知任意三个量都可以求出第四个量推导式:结合欧姆定律I= 可推导出,W= ,W=I2Rt。(适用于纯电阻电路)无论用电器串联或并联,计算在一定时间内所做的总功:常用公式W=W1+W2+…+WnUR2URt1.(2018·德州)小刚早上8:00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示,然后关闭家中其他用电器,只让电冰箱工作。下午18:00回家后再次查看电能表,显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为0.5kW·h,电冰箱的实际电功率为50W。 2.(2018·内江)如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是231.0kW·h,当电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是1000W。学法提点电能表是一个测量电能的仪表,涉及电能表的读数、测量电能的大小以及间接测量用电器电功率的问题是近几年中考热点。常用的用电能表测量电能的方法有两种:(1)电能表在一段时间前后示数之差就是这段时间内用电器消耗的电能,注意单位是kW·h,最后一位是小数;(2)利用电能表的参数计算电能。用N(电能表的参数)表示接在该电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能转盘转的转数,用n表示只让某一用电器工作一段时间对应电能表的转盘实际的转数,则这一用电器在这段时间内消耗的电能W= ×3.6×106J。nN考点二电功率「5年5考」3.(2018·呼和浩特)如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1,温控开关S2,两个加热电阻丝R1、R2(阻值不变)。该加热器部分参数已知:额定电压为220V,加热功率为4840W,保温功率为400W。求:(1)当S1、S2都闭合,该加热器处于加热(选填“加热”或“保温”)状态时,电路中的总电流;(2)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,加热器保温状态下的实际功率。(保留整数)答案(1)22A(2)331W4.(2018·陕西)如图1为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为图2所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时,高火加热功率为500W,文火萃取功率为100W。若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系图像如图3。 图1图2 图3(1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率低。上述高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是多少?[c药液=4.2×103J/(kg·℃)](2)分析电路可知:当Sa接2,同时Sb断开时,电路处于文火萃取阶段,电路中的电阻R2在工作。(3)已知电阻R2=484Ω,求R1的阻值是多少?电煎药壶的额定保温功率是多少瓦?答案(1)3.36×105J(3)121Ω80W学法提点电学中用电器铭牌和多挡位问题是中考热点。1.根据用电器的铭牌提供信息,提取电学相关参数,然后按题意进行计算即可。灯泡上标有“220V25W”的含义:220V表示该灯泡的额定电压为220V,25W表示该灯泡的额定功率为25W。2.根据额定功率求额定电流:由公式P=UI,得I额= ,根据额定功率求电阻:由公式P=UI,I= ,得P= ,R= ,或P=I2R,R= 。PU额额UR2UR2UP额额2PI额额3.计算多挡位问题的理解(电路中总电压不变)。解决挡位问题的关键是判断电路电阻的大小。对于家庭电路在不同挡位时总电压不变(220V),根据P=UI= 知,电阻最小时,总功率最大,用电器处于高温挡;电阻最大时,总功率最小,用电器处于低温挡。这类题分为串联和并联两种情况,下面对两种情况分别进行讲解:串联电路中(如图) 2UR开关S2闭合,S1断开,电路中两个电阻串联,为低温挡;开关S1、S2都闭合,电路中只有一个电阻R2,为高温挡。并联电路中(如图) 开关S2闭合,S1断开时,电路中只有一个电阻R2,为保温挡;开关S1、S2都闭合时,电路中两个电阻并联,为加热挡。考点三测量小灯泡的电功率「5年3考」5.(2018·滨州)某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。 (1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整。答案如图所示 (2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是B(选填“A”“B”“C”或“D”)A.电流表内部断路了B.灯泡的灯丝断了C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻线断了(3)排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为0.2A,小灯泡的额定功率为0.76W。(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)端滑动。(5)测量小灯泡的电功率不需要(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是小灯泡在不同电压下的功率不同。(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测电流(选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯泡电功率偏大的。6.(2018·南京)在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示。电源电压恒为16V,R0为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I-U关系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右。已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦。求:(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为5Ω。(2)无风时R0消耗的电功率。(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力。 答案(2)0.6W(3)1.4N学法提点测量电功率:1.伏安法测灯泡的额定功率:①原理:P=UI;②测量器材:电流表和电压表。2.测量家用电器的实际功率:①原理:P= ;②测量器材:电能表和秒表。Wt考点四焦耳定律「5年3考」电流的热效应电流通过导体时,①电能转化为②内能,这种现象就叫电流的热效应影响电流产生热量多少的因素③导体电阻的大小,④通过导体电流的大小,⑤通电时间焦耳定律英国物理学家⑥焦耳最先研究电热的影响因素,并得出了焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟⑦电流的平方成正比,跟导体的⑧电阻成正比,跟⑨通电时间成正比公式:⑩Q=I2Rt,其中Q表示热量,单位J。I是电路中的电流,单位是A;R是导体的电阻,单位是Ω;t是通电时间,单位是 s注意:Q=I2Rt(适用于所有电路)。对于纯电阻电路可推导出Q=UIt= =W=Pt无论用电器串联或并联,计算在一定时间所产生的总热量:常用公式Q=Q1+Q2+…+Qn分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用Q= =Pt电热的利用与防止利用:电热水器,电暖气,电饭锅,电熨斗,电热孵化器,保险丝(利用电流的热效应而制成的发热设备都属于电热的利用)防止:散热窗,散热片,散热孔(带有孔的电视机后盖),电脑的微型风扇2URt2URt7.(2018·无锡)用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1R2,瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是 (C)A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系B.闭合开关后,装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较高C.实验中,通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少D.将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水,可比较煤油和水的比热容大小 8.(2018·枣庄)如图所示是某种电热器的电路图,电源电压220V,R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温挡工作时的电功率是2200W,在高温挡工作1min产生的热量是3.96×105J。 学法提点关于电热与电功的计算,首先要确定电路是不是纯电阻电路,如果是纯电阻电路,则电热=电功,Q=W,Q=I2Rt,W=UIt= =I2Rt。如果不是纯电阻电路应利用基本公式进行计算,即计算电热用Q=I2Rt,计算电功用W=UIt,此时电功和电热不相等。2UtR教材图片命题形式预测教材图片命题形式预测(RJ九全P88图18.1-1)命题点:读家用电能表,通过电能表计算电费1.物业工作人员来李明家收电费,他观察到李明家电能表的示数为931.6kW·h,然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kW·h。若按0.5元/kW·h计费,李明家本月应缴电费①60元。李明家同时使用的用电器总功率不得超过②4400W (RJ九全P101图18.4-4;RJ九全P101图18.4-5)命题点:电热的利用和防止2.养鸡场的电热孵化器是利用了③电流的热效应来工作的;而计算机内都装有小风扇,它工作时把热空气驱走,这是为了④防止电热带来的危害 (RJ九全P99图18.4-2)命题点:研究电流热效应与电阻关系3.如图所示是探究焦耳定律的实验装置,在图中的两个密闭容器中装有质量⑤相等(选填“相等”或“不等”)的空气,此装置可研究电流产生的热量与⑥电阻的关系。已知R1R2,闭合开关后,通过两段电阻丝的电流I1⑦=I2,相同时间内电阻丝所放出的热量Q1⑧Q2。某次实验通电一