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第十八章 電功率,考綱內容,第1課時 電能 電功 電功率,考情分析,考點梳理,重難點突破,課堂精煉,考綱內容,考點1 理解電功率和電流、電壓之間的關系，并能進行簡單的計算. 考點2 電功率的理解與運用，對常用家用電器的銘牌、規(guī)格、電路的認識和額定功率、實際功率的理解. 考點3 會測量燈泡的電功率. 考點4 了解電流的熱效應與電阻的關系，了解家庭電路中導線因接觸不良導致發(fā)熱的原因.,考情分析,近年來中考對本章知識的考查主要集中在電功率的理解與運用，伏安法測量電功率，了解電流的熱效應與電阻的關系.題型主要以填空題、選擇題、計算題、實驗題、綜合題為主，在中考試題中占有的分量較大.,考點梳理,1.電能的轉化：電能可以轉化為 能. 2.電功的單位和能量的單位一樣，國際單位是 ，常用單位有 ，1kW?h= J. 3.電能表： （1）電能表是測量 的儀器. （2）電能表俗稱電度表，電能表計數器上前后兩次 就是這段時間內用電的度數.,一、電能和電功,其他形式的,kW?h,J,3.6×106,電能,示數之差,（3）電能表的銘牌上通常標有的內容如圖1所示 “220 V”表示該電能表 ； “10 A”表示 ； “20 A”表示 ； “720 r/(kW?h)”表示用電器每消耗 電能，電能表的表盤轉 轉. 4.公式：W= .,應該在220 V的電路中使用,額定最大電流為20 A,標定電流為10 A,1千瓦時,720,UIt,1.電功率：表示電流做功 的物理量.符號用 表示. 2.電功率的單位是 ，簡稱 ，符號為 ，即用電器在1 s內消耗1 J的電能，其功率就是1 W.還有 也是常用的單位. 3.定義式：P= .,二、電功率,快慢,瓦特,p,瓦,W,kW,W/t,4.變形公式：P= ，P= ，P= . 5.（1）額定電壓：用電器 的電壓叫做額定電壓. （2）額定功率：用電器在 下消耗的功率叫做額定功率. （3）實際電壓：用電器實際使用時其兩端的電壓叫做實際電壓. （4）實際功率：用電器在實際電壓下工作時的功率叫做實際功率.,UI,U2/R,I2R,正常工作時,額定電壓,例1 關于電功和電功率，下列說法中正確的是( ) A.電功率是表示電流做功快慢的物理量 B.用電器消耗的電能越多，電功率越大 C.用電器所消耗的電功率一定等于它的額定功率 D.額定功率越大的用電器，消耗的電能一定越多,重難點實驗,一、電功與電功率的概念,A,【點撥1】,用電器消耗電能的多少由其功率及通電時間共同決定.消耗電能快不一定就是消耗電能多，或消耗電能多不一定就是消耗電能快.,（2016?綏化）小萌在更換燈泡時發(fā)現燈泡上標有“220V 40W”的字樣． 下列說法中正確的是 （ ） A．該燈泡只能在220V電壓下工作 B．該燈泡的實際功率是40W不變 C．該燈泡每秒消耗的電能是40W D．該燈泡正常發(fā)光時的功率是40W,變式拓展1,D,例2 如圖2所示，電源電壓恒定，小燈泡L1、L2均標有“12 V 6 W”字樣（設燈絲電阻不變），當S1、S2閉合時，燈L1正常發(fā)光，當S1閉合，S2斷開時，兩盞燈的總功率為( ) A．3 W B．6 W C．12 W D．1.5 W,二、用電器銘牌在計算中的作用,A,【點撥2】,電能表銘牌在計算中的作用 （1）用電器銘牌上提供的數據有額定電壓和額定功率，這兩個量在計算中非常重要： ①在計算時，我們認為用電器在不同電壓下，它的電阻不變，因此電阻是計算中的“橋梁”，而電阻可以通過額定電壓和額定功率計算出來： 由P額= U2額/R得：R= U2額/P額. ②可以求正常工作時的電流：I=P額/U額. ③如果知道實際電壓，則可求出實際功率P實= （ U實/U額）P額.,若將分別標有“3 V 3 W”、“6 V 3 W”字樣的兩個燈泡串聯(lián)接入電路，在長時間工作過程中，允許加在它們兩端的最高電壓是 V，標有“3 V 3 W”字樣的燈泡實際消耗的電功率是 W．（燈絲電阻值不變）,變式拓展2,7.5,0.75,例3 （2016?丹東）電子式電能表表盤上標有“3000imp/（kW?h）”字樣，將某用電器單獨接在該表上工作20min，電能表指示燈閃爍了300次． 該用電器在上述時間內消耗的電能為 kW?h，它的電功率是 W．,0.1,三、利用電能表和秒表測量家庭某用電器的實際功率,300,【點撥3】,利用電能表和秒表測量家庭某用電器的電功率的步驟： （1）關掉其他的用電器，單獨使所要測量的用電器工作，記錄下通電時間t和電能表轉盤轉過的轉數n. （2）讀出電能表上標有“Nr/kW?h”的字樣，則電路消耗的電能為W=nkW?h /N. (3)然后由P=W/t求出功率.,（2016?鎮(zhèn)江）某水電壺工作2min，使圖3所示電能表的轉盤轉過150r，則電水壺消耗的電能為 kW?h，電功率為 kW，這些電能可供一只“220V 10W”的節(jié)能燈正常工作 h．,0.05,變式拓展3,1.5,5,例4 （2015?德陽）有兩個電路元件A、B，把它們串聯(lián)在電路中，如圖4乙所示，流過元件的電流與其兩端的電壓關系如圖4甲所示．閉合開關S，這時電流表的示數為0.4A，則A、B兩元件的電功率之比為（ ） A．4：5 B．5：4 C．2：3 D．1：3,A,四、用電器的額定功率與實際功率,【點撥4】,1. 燈泡的亮度由燈泡的實際功率確定； 2. 當電壓相同（不變）時，通常用P=U2/R來解決電功率問題. 3. 當電流相同（不變）時，通常用P=I2R來解決電功率問題. 4. 串聯(lián)電路、并聯(lián)電路電功率的特點 （1）R1、R2串聯(lián)，R1、R2消耗的電功率P1：P2=R1：R2. （2）R1、R2并聯(lián)，R1、R2消耗的電功率P1：P2=R2：R1. （3）電路（不管串聯(lián)并聯(lián)）的總功率P總=U源2/R總. P總= I源2R總或等于各用電器電功率之和，即P總=P1+P2 +P3. 5. 用電器的額定功率只有一個，實際功率有多個，實際 功率可略高于、等于或低于額定功率. 當U實U額時，P實P額可能燒壞電用器或影響使用壽命 當U實=U額時，P實=P額電用器能正常工作 當U實U額時，P實P額電用器不能正常工作,（2016?齊齊哈爾改編）標有“220V 40W”的燈泡甲和“220V 100W”的燈泡乙，其燈絲長短相同，可發(fā)現 燈泡的燈絲較粗；若將這兩個燈泡串聯(lián)在220V的電源上，則 燈泡更亮一些；并聯(lián)時， 燈泡更亮一些（以上三空選填“甲”或“乙”）．,乙,變式拓展4,甲,乙,1．小明4月底觀察到自己家里的電能表如圖5所示，當他5月底再觀察時，發(fā)現電能表示數為 ,則他家5月份消耗的電能為 kW?h，小明通過查閱資料了解到，電能表上的電流規(guī)格“10（40）A”中“10 A”表示基本電流，它是確定電能表有關特性的電流值，“（40）A”是電能表能滿足測量的準確要求，且能長期正常運行的最大電流值，則他家里同時工作的用電器總功率不宜的超過 W．,150,課堂精煉,8800,考點一：電能與電能表,2．（2016?寧波）甲車兩側遠光燈的規(guī)格均為“12V 60W”，供電的蓄電池電壓為12V，最大容量為60Ah． 某天晚上，該車熄火時忘記關閉遠光燈，則車上蓄電池最多能供兩個遠光燈正常工作 h． 第二天由于蓄電池的電能耗盡，甲車無法啟動，需要借用乙車的蓄電池“搭電”啟動，如圖6所示． “搭電”時，先用電線將甲車蓄電池的正極與乙車蓄電池的 極相連，再將另兩個電極用電線連通（如果誤接，蓄電池會被短路）．,6,正,3．（2016?臨沂）一個標有“220V 440W”的電熱器，當通過它的電流為1A時，它的實際功率 （ ） A．等于額定功率 B．大于額定功率 C．小于額定功率 D．無法判斷 4.下列白熾電燈正常發(fā)光時，亮度最亮的是 （ ） A.“220V 30W” B.“220V 45W” C.“110V 40W” D.“110V 60W”,C,考點二：關于電功率的綜合計算,D,5. 如圖7所示，設電源電壓保持不變，R是一個定值電阻，在a、b兩點間接入一個標有“3V 2W”的燈泡L1，它恰能正常發(fā)光；若在a、b兩點間換接入標有“3V 3W”的燈泡L2，則該燈泡（ ） A. 也能正常發(fā)光，其消耗的電功率等于2W B. 也能正常發(fā)光，其消耗的電功率等于3W C. 不能正常發(fā)光，其消耗的電功率小于3W D. 不能正常發(fā)光，其消耗的電功率大于3W,C,6．（2016?雅安）有兩只燈泡，A燈“6V 6W”，B燈“6V 3W”． A和B中電流隨兩端電壓變化關系的圖像如圖8甲所示． （1）將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端，求干路上的電流； （2）將A、B串聯(lián)接在某電源兩端，使B燈恰好正常發(fā)光，求此時A燈電阻； （3）將A與一個滑動變阻器（20Ω 2A）串聯(lián)接在6V電源兩端，如圖乙所示． 調節(jié)滑動變阻器，當滑動變阻器的功率為A燈功率的兩倍時，求滑動變阻器的功率．,考點梳理,剖析重點實驗,重難點突破,課堂精煉,第2課時 測量小燈泡的電功率 焦耳定律,考點梳理,1.原理： . 2.實驗器材：電源、開關、導線若干、小燈泡、 、 、滑動變阻器. 3.電路圖如圖9所示.,一、測定小燈泡的功率,P=UI,電流表,電壓表,1.電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化為 的現象. 2.影響電流熱效應的因素有： 、 和 . 3.焦耳定律：電流在導體上產生的熱量與電流的 平方成 ，與 成正比，與 成正比.公式： . 4.電熱的利用和防止：利用電流的 效應制成各種電熱器；而有些地方則要避免產生電流的熱效應，減少熱量的產生，要注意通風散熱，避免火災.,二、焦耳定律,內能,電流,電阻,通電時間,正比,電阻,通電時間,Q=I2Rt,熱,例1 （2016?黔南州改編）小宏在做“測定小燈泡功率”的實驗中，器材齊全且完好，學生電源有2、4、6、8、10、12V六檔供選擇，滑動變阻器有A、B兩個（A標有“10Ω 1A”字樣、B標有“20Ω 2A”字樣），待測小燈泡標有“2. 5V”字樣． 小宏選用電源的6V檔，并選取一個變阻器進行實驗．,剖析重點實驗,實驗一：伏安法測電功率,（1）小宏連接實物時未完工，請你用筆畫線代替導線將圖10中滑動變阻器連入電路，要求滑片向右滑動時阻值變大． （2）測定小燈泡的額定功率需要測量和記錄的物理量是 和 ，判定該小燈泡正常發(fā)光的方法是 .,如圖所示,額定電壓,額定電流,觀察到電壓表示數為額定電壓2.5 V，小 燈泡正常發(fā)光,（3）如果在實驗時發(fā)現電壓表0～3V檔壞了，但0～15V檔完好，要測小燈泡的額定功率，小美該怎么做？ . （4）小宏正確連接電路且實驗步驟正確． 當滑動變阻器阻值調到最大值時閉合開關，發(fā)現小燈泡發(fā)光較亮（發(fā)光異常），電壓表、電流表的示數分別如圖甲、乙所示，其中電流表的示數是 A，出現這種情況的原因是他選用了 （填“A”或“B”）變阻器；此時若要測出該小燈泡的額定功率，你的方法是： .,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓(電壓表與滑動變阻器并聯(lián)),0.32,A,更換4 V檔電壓來實驗或更換成B變阻器來實驗,（5）實驗時，小美回想起測電阻時通過多次測量求平均值可減少實驗誤差. 于是她也做了4次實驗，相關實驗記錄及數據處理見下表. 根據表中記錄可得小燈泡的亮度隨實際功率增加而 . （6）你認為小美這樣處理數據的方法是否合理： . 說明你的判斷理由： .,增大,因為通過計算平均值所計算出來的功率不是額定功率,不合理,（7）第1次實驗看不到燈泡發(fā)光，電路是否斷路？ . 判斷依據是什么？ .,否,電流表有示數,例2 在探究電熱與哪些因素有關時，小明利用如圖11-甲、乙所示的裝置進行實驗.已知在兩個透明容器中密封著等量的空氣.,實驗二：探究電熱的大小與哪些因素有關,（1）兩個密閉容器中空氣溫度的變化是由 來反映的，這里應用的科學方法是 . （2）如圖11-甲所示，兩密閉容器中的電阻串聯(lián)接到電源兩端，目的是 .通電一段時間后，由圖11-甲可以得出的結論是 .這里應用的科學方法是 .,左右兩邊的液柱高度,轉換法,使通過電阻絲的電流相等,在電流、通電時間相同時，電阻越大，電阻產生的熱量多,控制變量法,（3）如圖11-乙所示，兩密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內的電阻并聯(lián)，則通過兩端電阻絲的電流 （填“相同”或“不相同”）.通電一段時間后，由圖11-乙所示可以得出的結論是 .,不相同,在電阻、通電時間相同時，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多,將規(guī)格都是“220 V 100 W”的一臺電風扇、一臺電視機和一個電烙鐵分別接入家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是（ ） A.三個用電器產生的熱量一樣多 B.電風扇產生的熱量最多 C.電視機產生的熱量最多 D.電烙鐵產生的熱量最多,重難點突破,一、電能W與電熱Q的關系,D,點撥1,純電阻電路與非純電阻電路： （1）在某些電路中，電流做功所消耗的電能全部轉化為內能，我們把這種電路稱為純電阻電路，如各種白熾燈、電熱器都是純電阻電路.除了內能還有其他形式的能量產生時，即消耗的電能不全部轉化為內能時，稱為非純電阻電路，如電風扇、電動機等是非純電阻電路. （2）在純電阻電路中，消耗的電能（即電功）等于所產生的熱量（即電熱），W=Q，求電功或電熱的公式通用；電功率公式：P=UI=I2R=U2/R. （3）在非純電阻電路中，QW，P熱P.,變式拓展1,（2016?淮安）下列四種用電器，其中主要是利用電流熱效應來工作的是（ ）,D,例2 （2016·廣東）如圖12所示是某品牌電燉鍋的內部簡化電路圖，電燉鍋上有1000W和400W兩檔功率，檔位可自動調節(jié)，其工作過程是：按下開關，自動選擇1000W檔將湯煮至100℃，然后自動跳至400W檔進行保溫慢燉，設湯的初溫為20℃，質量為3kg，湯的比熱容為4.0×103J/（kg·℃）． 求： （1）若電燉鍋將湯從初溫加熱至100℃耗時20min，在此過程中湯吸收的熱量是多少？電燉鍋的效率是多少？,二、用電器的加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的分析,（2）R1的阻值是多少？ （3）電燉鍋進入保溫慢燉時，開關S會自動跳至“a”或“b”哪個位置？試說明理由．,(3)電燉鍋進入保溫慢燉時，開關S會自動跳至“b”位置; 理由是：當開關S跳至“b”位置時，電阻R1、R2串聯(lián)接入電路，電路電阻較大,根據P=U2/R可知，電壓一定時，電阻越大，電功率越小，此時電燉鍋處于保溫慢燉狀態(tài).,點撥2,無論電熱器處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)，電源電壓都是一定的，根據公式：P=U2/R可知，電阻越大功率越小，是低溫擋，處于保溫狀態(tài)；電阻越小功率越大，是高溫擋，處于加熱狀態(tài).（不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路）,變式拓展2,（2015?廣東）如圖13是某款有加熱和保溫功能的電熱飲水機電路原理圖，機內有溫控開關S0．該飲水機的部分參數已知：額定電壓為220 V，加熱時的總功率為880 W，保溫時的功率為40 W，R1、R2為加熱電阻絲．（假設它們的阻值不變）求：（計算結果若不能整除，保留一位小數） （1）當S和S0閉合時，飲水機處在什么狀態(tài)？此時電路的總電流是多大？ （2）在加熱狀態(tài)下，電阻絲R1的阻值為多少？ （3）傍晚用電高峰期，若實際電壓只有200 V時，飲水機加熱的實際總功率是多大？,1．（2016?德州）在測量額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率（正常發(fā)光時電阻約為10Ω）的實驗中，電源為兩節(jié)新干電池． （1）圖甲的實物圖連接中有不妥之處，應如何改正: .,電流表量程應選0～0.6 A,課堂精煉,考點一：伏安法測電功率,（2）閉合開關后，移動滑動變阻器滑片，小莉發(fā)現小燈泡始終不亮，觀察兩電表發(fā)現，指針始終處于圖乙所示位置，其故障原因可能是 ． （3）改動滑動變阻器滑片P的位置，獲得多組對應的電壓值和電流值，繪制如圖丙所示的圖像，由圖像可知，小燈泡的額定功率是 W．,小燈泡斷路,0.625,（4）若實驗中電流表壞了，為了測量小燈泡的額定功率，小莉選用一個Rc=5Ω的電阻，設計了如圖丁所示的電路及實驗方案： ①調節(jié)滑動變阻器滑片使電壓表的示數為小燈泡額定電壓； ②保持滑片位置不變，只將電壓表的a點接線改接到c點，測出Rc兩段的電壓Uc，通過計算得到小燈泡的額定功率． 指出她的設計方案中存在的兩個問題： 問題一： ； 問題二： .,無論怎樣調節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光,電壓表的正負接線柱接反，無法測出Rc兩端 的電壓.,2．（2016?孝感）如圖15所示，兩透明容器中密封著等質量的空氣，通電t秒后（兩容器都不向外放熱），下列說法正確的是（ ） A.兩容器中電阻產生的熱量相同 B.右邊容器中空氣的溫度是左邊容 器中空氣溫度的兩倍 C.右邊容器中空氣溫度的變化量是 左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍 D.右邊容器中空氣溫度的變化量是 左邊容器中空氣溫度變化量的四倍,考點二：焦耳定律及其計算,C,3．（2016·泰安）如圖16所示是某型號電壓力鍋工作電路簡圖，如表是其部分參數，接通電路后，開關S自動與觸點a、b接通，1檔加熱器開始加熱． 當鍋內混合物質溫度達到102℃時，開關S自動與a、b斷開，與觸點c接通，2檔加熱器工作，保持鍋內溫度和壓強不變，進入保壓狀態(tài)． 現將質量為2.0kg，初溫為36℃的混合物質放入壓力鍋中，接通電路使其正常工作20min． 假設加熱器產生的熱量全部被混合物質吸收，混合物質的比熱容c=4.0×103J/（kg·℃）． 求： (1)R1、R2的阻值． (2)電壓力鍋加熱多少時間后開始保壓？ (3)電壓力鍋最后2min內消耗的電能．,,4. （2013?廣東）圖17甲是家用電吹風的工作原理圖. 電吹風工作時可以吹出熱風，也可以吹出涼風.,（1）要讓電吹風工作時吹出熱風，它的開關應置于圖17-甲中 （填“1”“2”或“3”）位置，此時電風扇與電熱絲的連接方式是 . （2）某次用該電吹風將頭發(fā)吹干的過程中，電吹風的功率隨時間的變化關系如圖17-乙所示，則在該次吹干頭發(fā)的過程中電吹風消耗的總電能是 J. （3）電熱絲在工作時的電阻值是 Ω.（保留一位小數） （4）使用幾年后，發(fā)現電熱絲變細，則其電阻變 ，它的實際功率將變 .,1,并聯(lián),13200,91.7,大,小,謝謝?。?