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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(shù)器上前后兩次就是這段時間內用電的度數(shù) 一 電能和電功 其他形式的 kW h J 3 6 106 電能 示數(shù)之差 3 電能表的銘牌上通常標有的內容如圖1所示 220V 表示該電能表 10A 表示 20A 表示 720r 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220V的電路中使用 額定最大電流為20A 標定電流為10A 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1s內消耗1J的電能 其功率就是1W 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 2013 泉州 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 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 下列關于電功與電功率的說法正確的是 A 用電器的電功率越大 通過它的電流做功越多B 相同時間內 功率大的用電器消耗電能一定多C 通過用電器的電流做功越多 它的電功率越大D 用電器的電功與其功率無關 只與通電時間有關 變式拓展1 B 例2 2014 齊齊哈爾 如圖2所示 電源電壓恒定 小燈泡L1 L2均標有 12V 6W 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 3WB 6WC 12WD 1 5W 二 用電器銘牌在計算中的作用 A 2014 眉山 若將標有 3V3W 6V3W 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 3V3W 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 2014 泰安 為測量某電熱杯的電功率 小明同學把家中其余用電器均從電源上斷開 只將該電熱杯接入電路 觀察電能表 發(fā)現(xiàn)在1min內電能表轉盤轉動了15圈 電能表的部分技術參數(shù)如下表所示 該電熱杯的電功率是 A 300WB 30WC 150WD 200W A 三 利用電能表和秒表測量家庭某用電器的實際功率 點撥 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(shù)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 n NkW h 3 然后由P W t求出功率 2014 福州 如圖3所示是家庭電子式電能表的表盤 其示數(shù)是kW h 表盤上標有 3200r kW h 表示每消耗1kW h的電能 指示燈閃爍3200次 若家庭電路中只有一臺電熱水器在工作 該電能表的指示燈在4min內閃爍320次 則該熱水器的實際功率是W 318 6 變式拓展3 1500 例4 2014 泰安 將兩個定值電阻串聯(lián)接到電壓為U的電源兩端 R1消耗的功率為P1 R2消耗的功率為3P1 將這兩個定值電阻并聯(lián)接在電壓為U的電源兩端時 下列說法中正確的是 A R1與R2的電阻之比為3 1B 并聯(lián)時R2消耗的功率為16 3P1C 并聯(lián)時通過R1與R2的電流之比為1 1D 并聯(lián)時兩電阻消耗的總功率為16 3P1 B 四 用電器的額定功率與實際功率 點撥 2014 成都 將標有 2 5V0 3A 字樣的燈泡甲和 3 8V0 3A 字樣的燈泡乙 分別串聯(lián)和并聯(lián)后 接在電壓為2 5V的電源兩端 不考慮溫度對電阻的影響 下列說法中正確的是 A 串聯(lián)時 兩燈泡都能正常發(fā)光B 串聯(lián)時 甲燈泡比乙燈泡更亮C 并聯(lián)時 通過兩燈泡的電流相等D 并聯(lián)時 甲燈泡的實際功率比乙燈泡的實際功率大 D 變式拓展4 1 2014 無錫 小明4月底觀察到自己家里的電能表如圖4所示 當他5月底再觀察時 發(fā)現(xiàn)電能表示數(shù)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 10A 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 8000 2 下列白熾電燈正常發(fā)光時 亮度最亮的是 A 220V30W B 220V45W C 110V40W D 110V60W D 3 如圖5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 3V2W 的燈泡L1 它恰能正常發(fā)光 若在a b兩點間換接入標有 3V3W 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2WB 也能正常發(fā)光 其消耗的電功率等于3WC 不能正常發(fā)光 其消耗的電功率小于3WD 不能正常發(fā)光 其消耗的電功率大于3W C 4 2013 棗莊 標有 6V3W 的小燈泡 通過它的電流與電壓的關系如圖6所示 若把它與一只阻值為 8 的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中 則整個電路消耗的功率為 A 3WB 3 3WC 3 6WD 5W C 5 如圖7所示是一種手機電池 上面標明電壓為3 7V 容量為900mAh 它充滿電后所儲存的電能是J 這一過程是把能轉化成能 11988 電 化學 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8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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)生電流的熱效應 減少熱量的產(chǎn)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小美同學做 測量小燈泡額定電功率 的實驗時 連接了如圖9 甲所示的電路 實驗前觀察小燈泡上標有 2 5V 的字樣 電源電壓恒為6V 1 請你用筆畫線代替導線 將圖甲中的實物電路連接完整 2 在閉合開關前 滑動變阻器的滑片應放在最 填 左 或 右 端 3 按電路圖正確連接后 閉合開關 燈不亮 電壓表示數(shù)接近電源電壓 電流表無示數(shù) 造成這種現(xiàn)象的原因可能是 剖析重點實驗 伏安法測電功率 左 燈泡斷路 4 排除故障 閉合開關后 小燈泡兩端的電壓為2V 這時應該向 填 左 或 右 移動滑動變阻器的滑片 同時應注意觀察直到示數(shù)為為止 5 如果在實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表0 3V擋壞了 但0 15V擋完好 要測小燈泡的額定功率 小美該怎么做 6 當小燈泡正常發(fā)光時 電流表表盤如圖9 乙所示 電流表的示數(shù)是A 則小燈泡的額定電功率是W 右 電壓表 2 5V 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 5 1 25 7 實驗時 小美回想起測電阻時通過多次測量求平均值可減小實驗誤差 于是 她也做了3次實驗 相關實驗記錄及數(shù)據(jù)處理見下表 根據(jù)表中記錄可知 小燈泡的亮度隨實際功率增加而 增大 8 你認為小美這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否合理 說明你的判斷理由 9 第1次實驗看不到燈泡發(fā)光 電路是否斷路 判斷依據(jù)是什么 不合理 因為通過計算平均值所得出的功率不是額定功率 否 電流表有示數(shù) 例2在探究電熱與哪些因素有關時 小明利用如圖10 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 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10 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10 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(chǎn)生的熱量多 控制變量法 3 如圖10 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10 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(chǎn)生的熱量越多 2013 黑河 將規(guī)格都是 220V100W 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(chǎn)生的熱量一樣多B 電風扇產(chǎn)生的熱量最多C 電視機產(chǎn)生的熱量最多D 電烙鐵產(chǎn)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 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(chǎn)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(chǎn)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 Q W P熱 P 變式拓展1 2013 宜賓 在如圖11所示的電器中 屬于利用電流熱效應工作的是 C 2013 南通 如圖12所示是家用飲水機的工作原理電路圖 其中S是溫度控制開關 當水溫升高到一定溫度時 飲水機從加熱狀態(tài)自動切換到保溫狀態(tài) 已知電阻R0 55 R 2365 1 當開關S處于 2 擋時 通過電阻R和R0的電流強度各為多大 2 當開關S分別處于 1 擋和 2 擋時 飲水機的總功率各是多少 3 請判斷當開關S處于 1 擋時 飲水機處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài) 簡述理由 二 用電器的加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的分析 解 1 當開關S處于 2 擋時 R被短路 IR 0 1分 IR0 U R0 220V 55 4A 2 當開關S處于 1 擋時 飲水機的總功率P1 U2 R R0 220V 2 2365 55 20W當開關S處于 2 擋時 飲水機的總功率P2 U2 R0 220V 2 55 880W 3 當開關S處于 1 擋時 飲水機處于保溫狀態(tài) 1分 當開關S處于 1 擋時 飲水機的總功率遠遠小于開關S處于 2 擋時的總功率 點撥 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(jù)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(shù)已知 額定電壓為220V 加熱時的總功率為880W 保溫時的功率為40W 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(shù) 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200V時 飲水機加熱的實際總功率是多大 1 2015 德陽 如圖14所示 電源電壓為6V 燈泡L的電阻是10 滑動變阻器的最大阻值是50 閉合開關后 滑片從a端向b端移動時 電壓表對應的示數(shù)變化范圍是 燈泡L消耗的電功率 選填 變大 變小 或 不變 1 6V 課堂精煉 不變 2 2012 廣東 某保溫電熱水壺的電路如圖15所示 S是溫控開關 R1為加熱器 當開關S接到a時 電熱水壺處于加熱狀態(tài) 此時通過電熱水壺的電流是5A 當水燒開時 開關S自動切換到b 電熱水壺處于保溫狀態(tài) 此時電熱水壺的電功率為165W 不考慮溫度對電阻阻值的影響 問 1 加熱電阻R1的阻值是多大 2 在保溫狀態(tài)下 通過電阻R2的電流是多少 1 當開關接到a時 電熱水壺處于加熱狀態(tài) 設通過R1的電流為I1 根據(jù)I U R知 R1 UI1 220V 5A 44 2 當開關接到b時 電熱水壺處于保溫狀態(tài) 設通過R2的電流為I2 電路電流為I 因電阻R1與電阻R2串聯(lián) 根據(jù)P UI 故I2 I P U 165W 220V 0 75A 3 電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài) 由機內溫控開關S0自動控制 從說明書上收集到下表的數(shù)據(jù)及圖16所示的電路原理圖 1 請分析說明溫控開關S0斷開時 飲水機處于哪種工作狀態(tài) 2 求電阻R1的阻值 3 求電熱飲水機在加熱狀態(tài)下的工作電流 3 解 1 當開關S閉合 S0斷開時 電熱飲水機只有R2工作 處于保溫狀態(tài) 2 當開關S S0閉合時 電熱飲水機處于加熱狀態(tài) 此時R1消耗的電功率為 P1 P總 P2 400W 40W 360W則有 R1 U2 P1 220V 2 360W 134 4 3 由P UI可得正常加熱狀態(tài)下的電流 I P總 U 400W 220V 1 82A 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 保留一位小數(shù) 4 使用幾年后 發(fā)現(xiàn)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