中考物理考点复习15电功电功率焦耳定律及测小灯泡电功率完美课件.pptx

1、 第十五章第十五章 电功率电功率第一节第一节 电功电功 电功率电功率 焦耳定律焦耳定律第一部分第一部分 考点研究考点研究 考点梳理电功率电功率电能电能定义定义国际单位、常用单位及国际单位、常用单位及单位换算单位换算电能的单位及符号电能的单位及符号常用单位常用单位测量工具测量工具铭牌信息铭牌信息公式公式推导公式推导公式电功与电功与电功率电功率电功率电功率额定电额定电压、额压、额定功率定功率焦耳定焦耳定律律额定电压额定电压额定功率额定功率 额定电流额定电流 实际功率实际功率 U 实实=U额额U 实实U额额U 实实U额额电流的热效应电流的热效应 焦耳定律焦耳定律 电热的利用和防止利用电热的利用和防止

2、利用 电能的单位及符号：单位是电能的单位及符号：单位是_ ，符号是，符号是_.常用单位：千瓦时（常用单位：千瓦时（kWh），也叫度），也叫度,1度度 _ kWh，1 kWh=_J千瓦时千瓦时 kWh 3.6106 1电能表电能表测量工具：用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过测量工具：用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过_ 计量出来计量出来.6002013.9 铭牌信铭牌信 息息220电功电功 电功率电功率 定义定义 国际单位国际单位 常用单位常用单位 单位单位换算换算 电流对外做的功，是电流对外做的功，是电能转化为其他形式电能转化为其他形式能多少的量度，用符能多少的量度，用符号号W表示表示

3、 电功率等于电功与时间之电功率等于电功与时间之比，表示电流做功的比，表示电流做功的_的物理量，用的物理量，用P符符号表示号表示 快慢快慢 焦耳（焦耳（J）瓦特（瓦特（W）千瓦时（千瓦时（kWh），），也称度也称度 千瓦（千瓦（kW）、兆瓦）、兆瓦（MW）、毫瓦（）、毫瓦（mW）1度度=1 kWh=3.6106 J 1 kW=_W，1 MW=106 W，1 mW10-3 W 103 电能与电功率：电能与电功率：U表示表示_，单位是，单位是_I表示表示_，单位是，单位是_t表示表示_，单位是，单位是_ 电路两端的电压电路两端的电压 W=_U/t V 电路中的电流电路中的电流 A 通电时间通电时间

4、s W=I2Rt（适用于纯电阻串联电路）（适用于纯电阻串联电路）;W=U2Rt（适用于纯电阻并联电路）（适用于纯电阻并联电路）;W=Pt（同时适用于力学、电学）（同时适用于力学、电学）电功公式电功公式：推导公式推导公式电功率公式电功率公式推导公式推导公式P=_ W表示表示_，单位是，单位是_t表示表示_，单，单位是位是_P表示表示_，单位是，单位是 _，电功电功 J 完成这些电功所用的时间完成这些电功所用的时间 s 电功率电功率 W P=UI；P=I2R（一般用于串联电路）；（一般用于串联电路）；P=U2/R（一般用于并联电路）（一般用于并联电路）额定电压：用电器正常工作的电压值额定电压：用电

5、器正常工作的电压值 额定电流：用电器正常工作的电流值额定电流：用电器正常工作的电流值 额定功率：用电器与额定功率：用电器与_或或 _对应的功率对应的功率 实际功率：用电器在实际功率：用电器在 _工作时所对应的功率工作时所对应的功率 额定电压 额定电流 实际 实际功率 U实实=U额额时：时：P实实 _P额额，用电器正常工作（如：灯泡正常发，用电器正常工作（如：灯泡正常发光）光）U实实U额额时：时：P实实 _P额额，用电器不能正常工作（如：灯泡超，用电器不能正常工作（如：灯泡超常亮），有时会损坏用电器常亮），有时会损坏用电器 U实实 实际功率 实际功率 电流的热效应定义：电流通过导体时电流的热效应

6、定义：电流通过导体时_能转化为能转化为 _能能,这种现象叫做电流的热效应这种现象叫做电流的热效应.影响因素在电流相同、通电时间相同的情况下影响因素在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大电阻越大,这个电阻产生的热量越多这个电阻产生的热量越多.在电阻相同、通电时间相同的情况下在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流通过一个电阻的电流越大越大,这个电阻产生的热量越多这个电阻产生的热量越多.焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟_成正比成正比,跟导体的跟导体的_成正比成正比,跟跟_成正比成正比.这个规这个规律叫做焦耳定律律叫做焦耳定律.电电 内内

7、电流的平方电流的平方 电阻电阻 通电时间通电时间 公式公式_Q表示表示_，单位是，单位是_；I表示表示_，单位是，单位是 _；R表示表示_，单位是，单位是_；t表示表示_，单位是，单位是_；电热的利用和防止电热的利用和防止:利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等孵化器等.防止：带有孔的电视机后盖利于散热、电脑用微防止：带有孔的电视机后盖利于散热、电脑用微型风扇散热型风扇散热.QI2Rt 热量热量 J 电流电流 A 电阻电阻 时间时间 s 方法指导方法指导1多挡位问题的理解多挡位问题的理解(1)多挡位问题的实质：切换开关，改变电热器的挡位

8、，多挡位问题的实质：切换开关，改变电热器的挡位，实质是改变电热器的电功率挡位不同电功率不同；实质是改变电热器的电功率挡位不同电功率不同；(2)用电器的挡位改变电功率的原理：电路中的电压一定用电器的挡位改变电功率的原理：电路中的电压一定，然后根据公式，然后根据公式PU2/R总总可以得出电功率与总电阻可以得出电功率与总电阻成反比，所以要改变电热器的电功率，只需适当改变电成反比，所以要改变电热器的电功率，只需适当改变电热器电路中的电阻即可总电阻越大，电功率越小热器电路中的电阻即可总电阻越大，电功率越小 重难点突破2常见的三种挡位模型常见的三种挡位模型短路式：短路式：分析开关通断时的电路状态：分析开关

9、通断时的电路状态：aS闭合、闭合、S1断开，断开，R1、R2串联，串联，R总总R1R2；bS、S1都闭合，电阻都闭合，电阻R2被短路，只有被短路，只有R1接入电路，接入电路，R总总R1.判断工作状态：因判断工作状态：因R总总R总总，根据，根据P知知P总总P总总，即，即S闭合、闭合、S1断开时为低温挡；断开时为低温挡；S、S1都闭合时为高温挡都闭合时为高温挡并联式：并联式：分析开关通断时的电路状态：分析开关通断时的电路状态：aS闭合、闭合、S1断开，只有断开，只有R2接入电路，接入电路，R总总R2；bS、S1都闭合，都闭合，R1与与R2并联，并联，R总总R2，R总总判断工作状态：因判断工作状态：

10、因R总总R总总，根据，根据PU2/R知知P总总P总总，即，即S闭合、闭合、S1断开时为低温挡；断开时为低温挡；S、S1都闭合都闭合时为高温挡时为高温挡单刀双掷式：单刀双掷式：分析开关通断时的电路状态：分析开关通断时的电路状态：aS1闭合，闭合，S2掷于掷于a端，电阻端，电阻R1与与R2并联，并联，R总总(R1R2)/(R1+R2)bS1闭合，闭合，S2断开，电阻断开，电阻R1单独单独接入电路，接入电路，R总总R1；cS1断开，断开，S2掷于掷于b端，电阻端，电阻R1与与R2串联，串联，R总总R1R2.判断工作状态：因判断工作状态：因R总总R总总R总总，根据，根据P知知P总总P总总P总总，即即S

11、1闭合，闭合，S2掷于掷于a端为高温挡；端为高温挡；S1闭合，闭合，S2断开为中温挡；断开为中温挡；S1断开，断开，S2掷于掷于b端为低温挡端为低温挡.一一 电功电功 电功率的计算电功率的计算类型一简单电路类类型一简单电路类例例 1(2016泰州泰州)在如图所示电路中，定值电阻在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为的阻值为20，电动机线圈电阻为，电动机线圈电阻为2.闭合开关，电流表、的示数分闭合开关，电流表、的示数分别为别为0.8 A、0.3 A，则该电路电源电压为，则该电路电源电压为_V，1 min内电路内电路消耗的电能为消耗的电能为_J，1 min内电流通过电动机产生的热量为内电流通过电动

12、机产生的热量为_J.6 288 30 重难点突破类型二类型二IU图像类图像类例例 2(2016天津天津)如图甲，电源电压保持不变，闭合开关如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片变阻器滑片P从从a端滑到端滑到b端的整个过程中，电流表示数端的整个过程中，电流表示数I与电与电压表示数压表示数U的关系图像如图乙所示由图像可知，的关系图像如图乙所示由图像可知，R1的阻值的阻值为为_；当电路中的电流为；当电路中的电流为0.2 A时，时，R1与与R2消耗的电功率消耗的电功率之比为之比为_10 2 1 二二)电学中的档位问题电学中的档位问题(难点难点)(10年年7考考)例例 3某型号电饭锅有某型号电

13、饭锅有“高温挡高温挡”和和“低温挡低温挡”两个挡位，两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻其原理如图所示，若已知电阻R044，R2 156，则，则当开关置于当开关置于_(选填选填“1”或或“2”)位置时为高温挡，电饭锅以位置时为高温挡，电饭锅以高温挡正常工作高温挡正常工作10 min消耗的电能为消耗的电能为_J.2 6.6105 例例 4教学楼新安装的电热饮水机有加热和保温两种工作状教学楼新安装的电热饮水机有加热和保温两种工作状态从说明书上小明了解到，加热时，饮水机的功率可达态从说明书上小明了解到，加热时，饮水机的功率可达4 000 W，保温时的功率为，保温时的功率为200 W，两种功能的切换由

14、机内温，两种功能的切换由机内温控开关控开关S0自动控制其工作电路如图所示，则电阻自动控制其工作电路如图所示，则电阻R2的阻值的阻值为为_，饮水机在加热状态下的工作电流为，饮水机在加热状态下的工作电流为_A(计计算结果均小数点后保留两位算结果均小数点后保留两位)12.7 18.2 例例 5某电饭锅可以实现某电饭锅可以实现“高温高温”、“中温中温”、“低温低温”三三挡加热，电路原理图如图所示，开关挡加热，电路原理图如图所示，开关S1_，开关，开关S2闭合至闭合至_(选填选填“a”或或“b”)时，电阻时，电阻R1和电阻和电阻R2并联，处于并联，处于_(选择选择“高温高温”、“中温中温”、“低温低温”

15、)挡，此时电饭挡，此时电饭锅的功率锅的功率P_开关开关S1断开、开关断开、开关S2闭合至闭合至b端时端时，该二代电饭锅处于，该二代电饭锅处于_(选择选择“高温高温”或或“中温中温”或或“低温低温”)挡，此时电饭锅的功率为挡，此时电饭锅的功率为_电饭锅处于中温挡时电饭锅处于中温挡时，开关的闭合情况，开关的闭合情况_闭合闭合 a 高温高温 U2/R1+U2/R2低温低温 U2/(R1+R2)开关开关S1闭合、开关闭合、开关S2闭合至闭合至b端端 实验一探究影响电流热效应的因素实验一探究影响电流热效应的因素(2008.21)命题点：命题点：1.选择加热物质的要求选择加热物质的要求(物质种类、质量、初

16、温均相同物质种类、质量、初温均相同)2.转换法的应用转换法的应用(利用利用U形管中液面高度变化反映电阻丝产生的电形管中液面高度变化反映电阻丝产生的电热的多少热的多少)3.控制变量法的应用控制变量法的应用探究电热与通电电流的关系探究电热与通电电流的关系(阻值相同的电阻丝通电相同时间，阻值相同的电阻丝通电相同时间，改变通过两电阻丝的电流大小改变通过两电阻丝的电流大小)探究电热与电阻的关系探究电热与电阻的关系(将两不同阻值的电阻丝串联通电相同时将两不同阻值的电阻丝串联通电相同时间间)探究电热与通电时间的关系探究电热与通电时间的关系(将同一电阻丝通电不同时间将同一电阻丝通电不同时间)实验突破例例(20

17、16宜昌改编宜昌改编)采用如图所示的电路装置探究采用如图所示的电路装置探究“电流产电流产生的热量跟什么因素有关生的热量跟什么因素有关”例题图例题图(1)如图所示是探究电流产生的热量跟如图所示是探究电流产生的热量跟_的关系，通电一的关系，通电一段时间段时间_(选填选填“左瓶左瓶”或或“右瓶右瓶”)内的电阻丝产生的热内的电阻丝产生的热量多量多电流电流 左瓶左瓶(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少此时该都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少此时该装置是探究电流产生的热量跟装置是探究电流

18、产生的热量跟_的关系，一段时间后电的关系，一段时间后电阻丝产生的热量阻丝产生的热量_(选填选填“左瓶左瓶”、“右瓶右瓶”、“两瓶一两瓶一样样”)多多补补 充充 设设 问问)(1)用如图所示的实验装置进行实验后得出的结论是用如图所示的实验装置进行实验后得出的结论是_ _(2)若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，实验中还若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，实验中还需要的测量器材是需要的测量器材是_电阻电阻 左瓶左瓶电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多产生的热量越多 秒表秒表(停表停表)(3)请你根据实验所得结论解释生活中

19、请你根据实验所得结论解释生活中“电炉丝热得发红，而电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热与它相连的导线却不怎么热”的原因：的原因：_导线的阻值远小于电炉丝的电阻值导线的阻值远小于电炉丝的电阻值 第十五章第十五章 电功率电功率第二节第二节 测小灯泡电功率（含特殊方法）测小灯泡电功率（含特殊方法）第一部分第一部分 考点研究考点研究实验一实验一)测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率(2013.18、2010.17、2008.18)命题点：命题点：1.测量小灯泡的电功率的实验原理测量小灯泡的电功率的实验原理(_)2.电路连接：电路连接：a、根据电路图连接实物电路图；、根据电路图连接实物电路图；b、

20、根据实物电路画电路图；、根据实物电路画电路图；c、电路连接错误的判断与改正、电路连接错误的判断与改正2013.18(1)、2010.17(1)、2008.18(1)实验突破PUI 3.开关和滑动变阻器：开关和滑动变阻器：a.电路连接时开关要电路连接时开关要_，滑动变阻器的滑片移到，滑动变阻器的滑片移到_(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表烧坏电流表)b.滑动变阻器规格的选取滑动变阻器规格的选取c.滑动变阻器的作用滑动变阻器的作用(_；保护电路；保护电路)d.滑动变阻器的连接方式滑动变阻器的连接方式(_)e.实验过程中为避免烧坏灯丝，调

21、节滑动变阻器应注意事项实验过程中为避免烧坏灯丝，调节滑动变阻器应注意事项(保证电压表示数低于或等于额定电压保证电压表示数低于或等于额定电压)f.调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压达到额定电压调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压达到额定电压(串联电路串联电路电阻分压原则电阻分压原则)2010.17(2)第第3空空断开断开 最大阻值处最大阻值处 改变灯泡两端的电压改变灯泡两端的电压 一上一下一上一下 4.电流表、电压表的使用和读数电流表、电压表的使用和读数2013.18(2)、2010.17(2)第第1、2空、空、(3)5.电路故障分析与处理电路故障分析与处理2013.18(3)、2008.18(2)6

22、.额定、实际功率计算额定、实际功率计算(结合结合UI曲线或表格数据计算、曲线或表格数据计算、直接用电表读数计算直接用电表读数计算)2013.18(4)(5)、2008.18(3)7.绘制表格数据或绘制表格数据或“UI”图像的分析图像的分析8.实验中多次测量的目的实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律泡亮度变化规律)9.不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因定功率的原因(电压改变，电功率也改变电压改变，电功率也改变)10.实验评估与设计实验评估与设计11.实验设计实验设计设计思

23、路设计思路电路图电路图具体操作具体操作表达式表达式缺电缺电流表流表(伏阻伏阻类类)使定值电阻与使定值电阻与小灯泡串联小灯泡串联，利用串联电路利用串联电路中电流处处相中电流处处相等的特点等的特点，来来确定小灯泡的确定小灯泡的电流电流，根据根据PUI计算电功率计算电功率断开断开S1、闭合、闭合S2，移动滑片使电压表移动滑片使电压表示数等于灯泡额定示数等于灯泡额定电压电压U额额；保持滑片位置不保持滑片位置不变，闭合变，闭合S1、断开、断开S2，记下电压表示，记下电压表示数数U 已知已知I额额 将将S拨到拨到2，移动，移动滑片，滑片，I额额R；保持滑片位置不保持滑片位置不变，将变，将S拨到拨到1，记，

24、记下电压表示数下电压表示数U P额额(UI额额R)I额额设计思路设计思路电路图电路图具体操作具体操作表达式表达式缺缺电电压压表表(安安阻阻 类类)流流表表使定值电使定值电阻与小灯阻与小灯泡并联，泡并联，利用并联利用并联电路中电电路中电压相等的压相等的特点，来特点，来确定小灯确定小灯泡的电压，泡的电压，根据根据PUI计算电计算电功率功率 已知已知U额额闭合闭合S1、断、断开开S2，移动滑片，使电，移动滑片，使电流表示数为流表示数为 U额额/R；保持滑片位置不变，保持滑片位置不变，断开断开S1、闭合、闭合S2，记下，记下电流表示数电流表示数I 已知已知I额额 将将S拨到拨到2，移动滑片，移动滑片，

25、使电流表示数为使电流表示数为I额额；=保持滑片位置不变，保持滑片位置不变，将将S拨到拨到1，记下电流表，记下电流表示数示数I1例例(2016揭阳揭阳)“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲的实验电路如图甲所示电源电压为所示电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为，小灯泡的额定电压为2.5 V.(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于应置于_(选填选填“A”和和“B”)端，目的是端，目的是_(2)实验中，闭合开关，移动滑片实验中，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示到某个位置时，电压表的示数为数为2.2 V若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片若想测量

26、小灯泡的额定功率，应将滑片P向向_(选填选填“A”或或“B”)端移动，使电压表的示数为端移动，使电压表的示数为_V，这时，这时电流表的示数如图乙所示，读数为电流表的示数如图乙所示，读数为_A，则小灯泡的额定，则小灯泡的额定功率为功率为_W.(3)此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测小灯泡额定功此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测小灯泡额定功率，其电路如图丙所示，率，其电路如图丙所示，R010.其中关键的一步是必须调其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为节滑动变阻器，使电流表的示数为_A时，再读出电流表时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率的示数，才能计算出小灯

27、泡的额定功率 A 保护电路保护电路 B 2.5 0.32 0.8 0.25 补补 充充 设设 问问)(1)该实验的原理是该实验的原理是_(2)若闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电若闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是压表有示数，分析故障的原因是_(3)利用所测数据计算小灯泡正常发光时灯丝的电阻为利用所测数据计算小灯泡正常发光时灯丝的电阻为_.在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比电压表与电流表的示数之比_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，造成这一现象的原因是

28、，造成这一现象的原因是_PUI 小灯泡断路小灯泡断路 7.8 增大增大 小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大(4)测量小灯泡额定功率测量小灯泡额定功率_(选填选填“需要需要”或或“不需要不需要”)多次测量求平均值，原因是多次测量求平均值，原因是_(5)实验中，若根据所测数据实验中，若根据所测数据绘制了如图绘制了如图1所示的所示的IU图像，图像，则小灯泡的电阻随温度的升则小灯泡的电阻随温度的升高而高而_(选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)(6)小明实验时把小灯泡在小明实验时把小灯泡在2.0 V、2.5 V、3.0 V三次测量的电功三次测量的电功

29、率求出平均值当成了小灯泡的额定功率，认为这样可以减小误率求出平均值当成了小灯泡的额定功率，认为这样可以减小误差，他的做法是否正确：差，他的做法是否正确：_，理由理由_不需要不需要 不同电压下小灯泡的实际功率不同，求平均值没有意义不同电压下小灯泡的实际功率不同，求平均值没有意义 电压改变，功率也改变电压改变，功率也改变 变大变大 不正确不正确(7)实验中电压表损坏，用一个已知阻值的定值电阻实验中电压表损坏，用一个已知阻值的定值电阻R0利利用如图用如图2所示电路也能测出小灯泡的额定功率，请完成下所示电路也能测出小灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：列实验步骤：闭合开关闭合开关S、S1，断开开关，断开开关S2，移动滑片，使电流表的，移动滑片，使电流表的示数为示数为_；_,保持滑片位置不变保持滑片位置不变，读出电流表示数为，读出电流表示数为I；灯泡额定功率的表达式灯泡额定功率的表达式P额额_闭合开关闭合开关S、S2，断开开关，断开开关S1