1、第十七章 电功率 第一阶段第一阶段 章节复习章节复习 考考 情情 分分 析析 知知 识识 网网 络络 突突 破破 知知 识识 点点 实实 验验 突突 破破 冲冲 刺刺 演演 练练 导航导航 考考 情情 分分 析析 课程课程 标准标准 (1)理解电功率和电流、电压之间的关理解电功率和电流、电压之间的关 系系,并能进行简单计算并能进行简单计算.能区分用电器能区分用电器 的额定功率和实际功率的额定功率和实际功率. (2)通过实验探通过实验探 究究,知道在电流一知道在电流一 定时定时,导体消耗的导体消耗的 电功率与导体的电功率与导体的 电阻成正比电阻成正比. 导航导航 考考 查查 情情 况况 2020
2、 广东计算题广东计算题 6 分分,广东综合题广东综合题 3 分分 广州计算题广州计算题 6 分分 深圳实验题深圳实验题 2 分分,深圳计算题深圳计算题 4 分分 广东填空题广东填空题 3 分分 广州填空题广州填空题 2 分分 2019 广东填空题广东填空题 3 分、广东实验题分、广东实验题 7 分、分、 广州实验题广州实验题 4 分、广东分、广东计算题计算题 2 分、分、 广东综合题广东综合题 4 分、广州计算题分、广州计算题 3 分、分、 深圳选择题深圳选择题 3 分、深圳计算题分、深圳计算题 2 分、分、 深圳实验题深圳实验题 3 分分 导航导航 考考 查查 情情 况况 2018 广东填空
3、广东填空 1 分分,综合题综合题 3 分分 广州填空题广州填空题 3 分分 广东综合题广东综合题 4 分分 2017 广东填空题广东填空题 3 分分,计算题计算题 7 分分 广东综合题广东综合题 7 分分 命题命题 分析分析 近几年来本章内容的考查主要集中在用电器电功率的变近几年来本章内容的考查主要集中在用电器电功率的变 化和对比、有关电功率的简单计算及电能表的读数等内化和对比、有关电功率的简单计算及电能表的读数等内 容上容上. 本章内容较多本章内容较多,公式易混淆公式易混淆,相对来说比较难相对来说比较难,并且本章在并且本章在 中考中所占的比重较大中考中所占的比重较大,一定要重视一定要重视.
4、导航导航 知知 识识 网网 络络 导航导航 突突 破破 知知 识识 点点 知识点知识点1电能及其测量电能及其测量 知识点梳理知识点梳理 1.电能电能:用电器工作的过程就是把用电器工作的过程就是把_能转化成能转化成 _能的过程能的过程,例如例如:电动机工作时电动机工作时,将将_能能 转化为转化为_能能;电饭煲工作时电饭煲工作时,将将_能转能转 化为化为_能能;电镀时电镀时,将将_能转化为能转化为 _能能. 电电 其他形式其他形式 电电 机械机械 电电 内内 电电 化学化学 导航导航 2.消耗多少电能就转化为多少其他形式的能消耗多少电能就转化为多少其他形式的能. 3.电功电功:用电器消耗电能的过程
5、就是电流做功的过程用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程.电流做电流做 了多少功了多少功,用电器就消耗了多少电能用电器就消耗了多少电能. 4.单位单位:电功和电能的单位都是焦耳电功和电能的单位都是焦耳,常用单位是千瓦时常用单位是千瓦时 (kW h),生活中也叫生活中也叫“度度”,1度度=1 kW h=_ J; 3.6106 导航导航 5.测量测量:测量电功测量电功(或电能或电能)的仪表叫做的仪表叫做_表表,又叫又叫 电度表电度表;某电能表如图甲所示某电能表如图甲所示,则所测电能为则所测电能为_,一一 段时间后段时间后,电能表如乙图所示电能表如乙图所示,则这段时间内该家庭消耗的电则这段时间内该家
6、庭消耗的电 能是能是_. 电能电能 1319.5 kW h 19.2 kW h 导航导航 重点认知重点认知 (1)电能表上标有电能表上标有“220 V 10(40)A 50 Hz”,表示的意表示的意 思是思是:该电能表正常工作电压是该电能表正常工作电压是220 V,正常工作时允许通过的正常工作时允许通过的 最大电流是最大电流是10 A,短时间内允许通过的最大电流是短时间内允许通过的最大电流是40 A(此时此时 已不是正常工作已不是正常工作). (2)“3 000 r/kWh”表示的物理意义是表示的物理意义是:电路中每消耗电路中每消耗1 kW h 的电能的电能,该电能表的转盘转过该电能表的转盘转
7、过3 000转转,这一参数又叫电能表的这一参数又叫电能表的 盘转数盘转数,用用“N”表示表示. 导航导航 (3)长时间内计量电路消耗的电能长时间内计量电路消耗的电能,要通过电能表表盘上某要通过电能表表盘上某 段时间的始、末两次计数之差段时间的始、末两次计数之差;但短时间内计量消耗的电能但短时间内计量消耗的电能 则可通过转盘转过的圈数则可通过转盘转过的圈数n,再通过计算得出再通过计算得出: W= kW h= 3.6 10 6 J 导航导航 典例精析典例精析 【例【例1】(2018 泰州泰州)某电吹风工作某电吹风工作6 min,能使能使 如图所示的电能表的转盘转过如图所示的电能表的转盘转过120转
8、转,则该电则该电 吹风消耗的电能为吹风消耗的电能为_kW h,电功电功 率为率为_W,这些电能可供一只这些电能可供一只 “220 V 10 W”的的LED灯正常工作灯正常工作_h,一只这样一只这样 的的LED灯与一只灯与一只“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时亮度的白炽灯正常发光时亮度 相当相当,若若LED灯正常发光时的效率为灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光则白炽灯正常发光 效率为效率为_%. 0.1 1 000 10 8 导航导航 【解析】【解析】 (1)因为因为“1 200 r/kWh”表示电路中每消耗表示电路中每消耗1 kW h 的电能的电能,电能表转盘转过电能表转盘
9、转过1 200转转,所以电能表转盘转所以电能表转盘转120转转,电电 吹风消耗的电能吹风消耗的电能:W= = kW h=0.1 kW h, 电吹风的功率电吹风的功率:P= = . =1 000 W (2)由由 P= 可得可得,这些电能可供这些电能可供“220 V 10 W”的节能灯正常工作的节能灯正常工作 的时间的时间:t= = . =10 h 导航导航 (3)灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率 (灯的电功率灯的电功率)之比之比, 即即 = 光 光 , 因因10 W的节能灯与的节能灯与100 W的白炽灯在正常工作时发光效果相的白炽灯
10、在正常工作时发光效果相 当当,所以两灯泡获得光能的功率相等所以两灯泡获得光能的功率相等,则则:P白 白白白=P节节节节,即 即100 W白 白=10 W 80%, 解得该白炽灯的发光效率解得该白炽灯的发光效率:白 白=8% 导航导航 【变式训练【变式训练1】(2018 泸州泸州)小英家小英家6月底电能月底电能 表的示数如图甲所示表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙月底表盘示数如图乙 所示所示,由图可知她家由图可知她家7月份用电器消耗的电能月份用电器消耗的电能 为为_ kW h;她家现在已经接入她家现在已经接入 用电器的总功率为用电器的总功率为3 600 W,则最多还可以则最多还可以 连接连
11、接_ W的用电器同时工作的用电器同时工作. 将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3 min, 电能表指示灯闪烁了电能表指示灯闪烁了160次次,则饮水机的额定功率是则饮水机的额定功率是 _ W. 140.0 3 000 1 000 导航导航 知识点知识点2电功的计算电功的计算 知识点梳理知识点梳理 重点认知重点认知 (1)在用在用W=Pt计算电功计算电功,且要求用且要求用“kWh”作为计作为计 算结果的单位算结果的单位,此时可先将电功率的单位转化为此时可先将电功率的单位转化为“kW”,将时将时 间的单位转化为间的单位转化为“h”; (2)计
12、算电功时计算电功时,根据题目的已知条件根据题目的已知条件,选择合适的公式选择合适的公式;其中其中 W=I2Rt= t,这两个公式是结合欧姆定律推导得出的公式这两个公式是结合欧姆定律推导得出的公式,只只 适用于纯电阻电路适用于纯电阻电路,即电流做功将电能完全转化为内能的电即电流做功将电能完全转化为内能的电 路路. 电功的计算公式电功的计算公式:W=Pt=UIt=I2Rt= t 导航导航 典例精析典例精析 【例【例2】(2019 乐山乐山)LED灯具有节能、环保的特点灯具有节能、环保的特点.一个一个“220 V 5 W”的的LED灯与一个灯与一个“220 V 60 W”的白炽灯亮度相当的白炽灯亮度
13、相当. 若一个若一个“220 V 60 W”的白炽灯每天正常工作的白炽灯每天正常工作4小时小时,30天消耗天消耗 的电能是的电能是_kW h,这些电能可供这些电能可供“220 V 5 W”的的 LED灯正常工作灯正常工作_小时小时. 7.2 1.44103 导航导航 【解析】【解析】 (1)若一个若一个“220 V 60 W”的白炽灯每天正常工作的白炽灯每天正常工作4小小 时时,则则30天消耗的电能天消耗的电能: W=Pt=6010-3 kW4 h30=7.2 kW h (2)这些电能可供这些电能可供“220 V 5 W”的的LED灯正常工作的时间灯正常工作的时间: t= = . =1.44
14、10 3 h 导航导航 【变式训练【变式训练2】两个定值电阻两个定值电阻R1R2=23,现将其串联接入现将其串联接入 电路中电路中,相同时间内电流做功之比是相同时间内电流做功之比是_;若将其并若将其并 联接入电路联接入电路,相同时间内电流做功之比是相同时间内电流做功之比是_. 23 32 导航导航 知识点知识点3电功率电功率 知识点梳理知识点梳理 1.定义定义:某段时间内电流做的功与做功的时间之比某段时间内电流做的功与做功的时间之比. 2.物理意义物理意义:电功率是描述电功率是描述_的物理量的物理量,电功率电功率 大表明电流做功大表明电流做功_. 3.公式公式:P= =_=_=_. 推导公式推
15、导公式:I=_;R=_. 电流做功快慢电流做功快慢 快快 UI I2R 导航导航 4.单位单位:瓦特瓦特(W),常用单位还有常用单位还有kW,1 W=1 J/s,1 kW=1 000 W 重点认知重点认知 电功率的导出公式电功率的导出公式:P=I2R= 只适用于纯电阻电只适用于纯电阻电 路路,而在非纯电阻电路中只能使用而在非纯电阻电路中只能使用P=UI来计算电功率来计算电功率(如风扇如风扇 等电动机等电动机). 导航导航 5.额定功率和实际功率额定功率和实际功率 (1)额定电压额定电压:用电器正常工作时的电压用电器正常工作时的电压.用电器上标明的电用电器上标明的电 压就是用电器的额定电压压就是
16、用电器的额定电压; (2)额定功率额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率用电器在额定电压下工作时的功率; (3)实际功率实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率用电器在实际电压下工作时的功率; (4)实际功率和额定功率的关系实际功率和额定功率的关系: 若若U实 实=U额额,则 则P实 实=P额额;若 若U实 实U额额,则 则P实 实U额额,则 则P实 实 P额 额. 重点认知重点认知 小灯泡的亮暗程度由其小灯泡的亮暗程度由其_决定决定. 实际功率实际功率 导航导航 6.测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率 (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: _,该实验采用的实验
17、方法该实验采用的实验方法 叫伏安法叫伏安法,实验的电路图如图所示实验的电路图如图所示; (2)实验时实验时,通过调节滑动变阻器的通过调节滑动变阻器的 滑片滑片,调节灯泡两端的电压调节灯泡两端的电压,使小灯泡分别在低于额定电压、使小灯泡分别在低于额定电压、 等于额定电压和稍大于额定电压三种状态下发光等于额定电压和稍大于额定电压三种状态下发光,测出三种测出三种 状态下灯泡两端的电压和通过灯泡的电流状态下灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,计算出电功率计算出电功率,并并 比较灯泡的亮度比较灯泡的亮度. P=UI 导航导航 7.测量家庭电路用电器的实际功率测量家庭电路用电器的实际功率 (1)原理原理:_;
18、 (2)测量器材测量器材:_; (3)步骤步骤:a.关闭家庭电路中其他所有用电器关闭家庭电路中其他所有用电器,只让被测量的只让被测量的 用电器单独工作用电器单独工作; b.观察电能表的转盘观察电能表的转盘,记录转盘转过记录转盘转过n转所用的时间转所用的时间t; 被测量用电器的实际功率被测量用电器的实际功率:P= = 3.6 10 6 W P= 电能表与秒表电能表与秒表 导航导航 典例精析典例精析 【例【例3】(2017 广东广东)有有“3 V 0.75 W”的的L1灯泡和灯泡和“3 V 1.5 W”的的L2灯泡灯泡,如图甲如图甲 所示所示,闭合开关闭合开关,灯泡灯泡L1和和 L2正常发光正常发
19、光,则电路总电阻则电路总电阻R=_ ;如图乙所示如图乙所示, 闭合开关闭合开关,L1灯正常发光灯正常发光,则电源则电源2的电压的电压U=_ V; 此时此时L2消耗的实际功率消耗的实际功率P=_W(假设灯丝电阻不变假设灯丝电阻不变). 4 4.5 0.375 导航导航 【解析】【解析】 (1)两灯泡的电阻分别为两灯泡的电阻分别为: R1= = () .=12 ;R2= = () . =6 , 由图甲可知由图甲可知,两灯泡并联两灯泡并联,因并联电路中总电阻的倒数等于各因并联电路中总电阻的倒数等于各 分电阻倒数之和分电阻倒数之和, 所以所以,电路中的总电阻电路中的总电阻:R= + = +=4 ; 导
20、航导航 (2)由图乙可知由图乙可知,两灯泡串联两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等因串联电路中各处的电流相等,且且 L1灯正常发光灯正常发光, 所以所以,电路中的电流电路中的电流:I= = =0.25 A, 电源的电压电源的电压:U=I(R1+R2)=0.25 A(12 +6 )=4.5 V; 此时此时L2消耗的实际功率消耗的实际功率:P=I2R2=(0.25 A)26 =0.375 W. 导航导航 【变式训练【变式训练3】(2019 苏州苏州)额定电压均为额定电压均为6 V的甲、乙两灯的甲、乙两灯,I- U图线如图所示图线如图所示.下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.甲、乙两灯的电
21、阻均随电压增大而减小甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小 B.甲、乙两灯的额定功率之比为甲、乙两灯的额定功率之比为41 C.甲、乙两灯并联接在电压为甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源的电源 两端时两端时,电阻之比为电阻之比为32 D.甲、乙两灯串联接在电压为甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时的电源两端时,实际功率之实际功率之 比为比为13 D 导航导航 知识点知识点4电与热电与热 知识点梳理知识点梳理 1.电流通过导体时都要发热电流通过导体时都要发热,这种现象叫做这种现象叫做_. 2.焦耳定律焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,
22、跟导体的电阻成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比跟通电时间成正比.公式公式:Q=_. 重点认知重点认知 对于纯电阻电路对于纯电阻电路(即消耗的电能全部转化成内能即消耗的电能全部转化成内能 的电路的电路),有有Q=W,此时也可以用此时也可以用Q=Pt=UIt=I2Rt= t来计算电来计算电 热热.生活中利用电流热效应的有生活中利用电流热效应的有:电烙铁、电热水器、电饭锅、电烙铁、电热水器、电饭锅、 电取暖器等电取暖器等. 电流的热效应电流的热效应 I2Rt 导航导航 典例精析典例精析 【例【例4】一台线圈电阻为一台线圈电阻为0.3 的电动机的电动机,接在接在12 V的电源上的电源上 时时,
23、通过电动机的电流为通过电动机的电流为0.5 A,在在2 min内电流产生的热量是内电流产生的热量是 _ J,转化成的机械能是转化成的机械能是_J. 【解析】【解析】 电动机线圈产生的热量电动机线圈产生的热量 Q=I2Rt=(0.5 A)20.3 260 s=9 J, 电流做的功电流做的功W=UIt=12 V0.5 A260 s=720 J, 转化成的机械能转化成的机械能W=W-Q=720 J-9 J=711 J. 9 711 导航导航 【点拨】【点拨】 在纯电阻电路中在纯电阻电路中(电能只转换为内能电能只转换为内能)电热等于电功电热等于电功, 在非纯电阻电路中电功大于电热在非纯电阻电路中电功大
24、于电热,此时不可用电功的两个变此时不可用电功的两个变 形公式来求解电功形公式来求解电功. 导航导航 【变式训练【变式训练4】某导体的电阻是某导体的电阻是5 ,通过它的电流为通过它的电流为0.2 A,10 s内通过该导体产生的热量是内通过该导体产生的热量是_J,电热器中的电电热器中的电 饭锅是利用电流的饭锅是利用电流的_效应制成的加热设备效应制成的加热设备. 2 热热 导航导航 知识点知识点5电功与电功率的计算电功与电功率的计算 知识点梳理知识点梳理 1.实际功率的计算实际功率的计算 方法一方法一:先根据先根据 R= 额 额 额 额 求出用电器正常工作状态下的电阻求出用电器正常工作状态下的电阻,
25、由于由于 同一用电器的电阻保持不变同一用电器的电阻保持不变,再根据再根据 P实实=U实实I实实=实 实 R=实 实 ,求出用电器的实际功率求出用电器的实际功率(必要时可先用必要时可先用 I= 实 实 先求出用电器的实际电流先求出用电器的实际电流); 导航导航 方法二方法二:对于同一用电对于同一用电器器,在电阻保持不变时在电阻保持不变时,还可用还可用 实 实 额 额 = 实 实 额 额 求实际功率求实际功率 导航导航 2.比较或计算电路消耗的总功率比较或计算电路消耗的总功率 一般选择一般选择P总 总= 来判断总功率的变化 来判断总功率的变化,因为电路的总电压因为电路的总电压 总是保持不变总是保持
26、不变,只需判断只需判断(或计算或计算)总电阻的变化总电阻的变化,就可以比较就可以比较 总功率的变化总功率的变化; 总 总 总 总 导航导航 3.多挡位调节电路功率与电热的计算多挡位调节电路功率与电热的计算 家庭电路中有许多用电器有多个挡位家庭电路中有许多用电器有多个挡位,如如:电饭锅、电热饮电饭锅、电热饮 水机、电熨斗等水机、电熨斗等,它们都有高温挡它们都有高温挡(或加热挡或加热挡)与低温挡与低温挡(或保或保 温挡温挡),电路连哪个挡位是由电路消耗的总功率决定的电路连哪个挡位是由电路消耗的总功率决定的,功率大功率大 则为高温挡则为高温挡,功率小则为低温挡功率小则为低温挡.而判断电路总功率的大小
27、的而判断电路总功率的大小的 方法是方法是:用公式用公式P= 来进行判断来进行判断,由于电源电压总是保持不由于电源电压总是保持不 变变,根据电路的总电阻的变化进而判断总功率的变化根据电路的总电阻的变化进而判断总功率的变化. 总 总 导航导航 常见的多挡位调节电路有如下三种连接形式常见的多挡位调节电路有如下三种连接形式:甲为串联式甲为串联式, 乙为并联式乙为并联式,丙单刀双掷开关式丙单刀双掷开关式.甲图中当开关甲图中当开关S断开时断开时,R1与与 R2串联串联,电路的总电路的总电阻变大电阻变大,由公式由公式 P= 总 总可知 可知,在总电压不变时在总电压不变时, 电路消耗的总功率变小电路消耗的总功
28、率变小,此时电路处于低温挡此时电路处于低温挡;反之当开关反之当开关 S 闭闭 合时合时,R1被短路被短路,电路的总电阻变小电路的总电阻变小,由公式由公式 P= 总 总可知 可知,在总电压在总电压 不变时不变时,电路消耗的总功率变大电路消耗的总功率变大,此时电路处于高温挡此时电路处于高温挡. 导航导航 同理同理,请你判断请你判断:乙图中当开关乙图中当开关S闭合闭合,S1断开时断开时,电路处于电路处于 _状态状态;当开关当开关S与与S1都闭合时都闭合时,电路处于电路处于_ 状态状态;丙图中丙图中,当开关当开关S接接a时时,电路处于电路处于_状态状态;当当 开关开关S接接b时时,电路处于电路处于_状
29、态状态.(均选填均选填“加热加热”或或 “保温保温”) 保温保温 加热加热 加热加热 保温保温 导航导航 典例精析典例精析 【例【例5】一只白炽灯上标有一只白炽灯上标有“220 V,40 W”,现将其接入现将其接入110 V的的 电路中电路中,若灯丝的电阻不随温度而改变若灯丝的电阻不随温度而改变,则灯泡的实际功率是则灯泡的实际功率是 _W. 【解析】【解析】 先根据公式先根据公式 R= 额 额 额 额 = () =1 210 , 则则 P实实= 实 实 = () =10 W 10 导航导航 【变式训练【变式训练5】已知灯泡已知灯泡L1上标有上标有“6 V,3 W”,L2上标有上标有“6 V,6
30、 W”,灯丝的电阻不随温度而改变灯丝的电阻不随温度而改变,现将其串联接入现将其串联接入9 V的电路的电路 中中,L1的实际功率为的实际功率为_W,L2的实际功率为的实际功率为_W, 较亮的灯是较亮的灯是_. 3 1.5 L1 导航导航 典例精析典例精析 【例【例6】如图所示电路中如图所示电路中,电源电压保持不变电源电压保持不变,当滑动变阻器的当滑动变阻器的 滑片向右移动时滑片向右移动时,电路消耗的总功率电路消耗的总功率_(选填选填“变变 大大”“变小变小”或或“不变不变”) 【解析】【解析】 总电压保持不变总电压保持不变,当滑动变阻器的当滑动变阻器的 滑片向右移动时滑片向右移动时,电路的总电阻
31、变大电路的总电阻变大, 由由P总 总= 可知 可知,电路消耗的总功率变小电路消耗的总功率变小. 总 总 总 总 变小变小 导航导航 【变式训练【变式训练6】将两只标有将两只标有“220 V,100 W”的白炽灯串联接入的白炽灯串联接入 220 V的电路中的电路中,电路消耗的总功率是电路消耗的总功率是_ W(灯丝灯丝 电阻不随温度而改变电阻不随温度而改变). 50 导航导航 【例【例7】某型号电饭锅具有保温与加热两种功能某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路其简化电路 如图所示如图所示,R1、R2均为电热丝均为电热丝.下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.S1、S2闭合时闭合时,电
32、饭锅处于加热状态电饭锅处于加热状态 B.S1、S2闭合时闭合时,电饭锅处于保温状态电饭锅处于保温状态 C.S1闭合、闭合、S2断开时断开时,电饭锅处于加热电饭锅处于加热 状态状态 D.S1断开、断开、S2闭合时闭合时,电饭锅处于保温电饭锅处于保温 状态状态 A 导航导航 【解析】【解析】 当当S1、S2闭合时闭合时,只有只有R2连入电路连入电路,此时电阻比较小此时电阻比较小, 根据根据P= 知此时电功率比较大知此时电功率比较大,为加热状态为加热状态;S1闭合、闭合、S2断开断开 时时,R1、R2都连入电路都连入电路,此时电阻比较大此时电阻比较大,电功率比较小电功率比较小,为保温为保温 状态状态
33、;S1断开、断开、S2闭合时闭合时,电路断路不工作电路断路不工作. 【点拨】【点拨】 在分析调挡电路状态时在分析调挡电路状态时,首先分析总电阻的变化情首先分析总电阻的变化情 况况,再根据再根据P= 知总电阻越大知总电阻越大,总功率越小总功率越小. 导航导航 【变式训练【变式训练7】有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示, 该热水器设有高、中、低三挡该热水器设有高、中、低三挡,已知电热丝已知电热丝R1=55 ,高挡加高挡加 热功率为热功率为1 100 W.只闭合只闭合S、S2时时,电热水器处于电热水器处于_(选选 填填“高高”“中中”或或“低低”)挡挡,此时
34、电热水器的电功率是此时电热水器的电功率是_ W. 低低 220 导航导航 实实 验验 突突 破破 实验实验1测量电功率测量电功率 【例【例8】某同学做某同学做“测量小灯泡额定电功率测量小灯泡额定电功率”的实验时的实验时,连接了连接了 如甲图所示电路如甲图所示电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V” 字样字样. 导航导航 (1)要完成图要完成图1所示的电路连接所示的电路连接,电压表应选择连接电压表应选择连接 _(选填选填“03 V”或或“015 V”)的量程的量程. (2)在闭合开关前在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在最滑动变阻器的滑片应放在最_(选填选
35、填 “左左”或或“右右”)端端. (3)按电路图正确连接后按电路图正确连接后,闭合开关闭合开关,灯不亮灯不亮,电压表示数接近电电压表示数接近电 源电压源电压,电流表无示数电流表无示数.造成这种现象的原因可能是造成这种现象的原因可能是( ) A.滑动变阻器断路滑动变阻器断路 B.开关接触不良开关接触不良 C.小灯泡与灯座接触不良小灯泡与灯座接触不良 D.电流表断路电流表断路 03 V 左左 C 导航导航 (4)闭合开关闭合开关,移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为使电压表的示数为 _V时时,小灯泡正常发光小灯泡正常发光,此时电流表表盘如图此时电流表表盘如图2所所 示示,电流
36、表的示数是电流表的示数是_A,则小灯泡的额定电功率则小灯泡的额定电功率 是是_W. (5)向左移动滑动变阻器的滑片向左移动滑动变阻器的滑片,会看到小灯泡变会看到小灯泡变_(选选 填填“暗暗”或或“亮亮”)一些一些,这说明小灯泡的实际功率与灯泡的这说明小灯泡的实际功率与灯泡的 _有关系有关系. 2.5 0.2 0.5 暗暗 两端电压两端电压 导航导航 (6)实验时实验时,小柯回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减小柯回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减 少实验误差少实验误差.于是他也做了于是他也做了3次实验次实验,相关实验记录及数据处理相关实验记录及数据处理 见下表见下表: 实验序号实验序号
37、电压电压 U/V 电流电流 I/A 电功率电功率 P/W 测得小灯泡额定测得小灯泡额定 功率的平均值功率的平均值/W 1 2.2 0.44 0.968 P额额=(0.968+1.25 +1.456)/31.225 2 2.5 0.5 1.25 3 2.8 0.52 1.456 导航导航 你认为小柯这样处理数据的方法是否合理你认为小柯这样处理数据的方法是否合理:_.说说 明你的判断理由明你的判断理由:_ _. 不合理不合理 因为小柯通过计算平均值所计算因为小柯通过计算平均值所计算 出来的功率不是额定功率出来的功率不是额定功率 导航导航 (7)小明同学电路连接正确后小明同学电路连接正确后,从滑动变
38、阻器接入电路的最大从滑动变阻器接入电路的最大 阻值开始记录数据阻值开始记录数据,得到小灯泡的得到小灯泡的I-U图象如图图象如图3所示所示,则小灯则小灯 泡的额定功率是泡的额定功率是_W;由图可知由图可知,小灯泡的实际功小灯泡的实际功 率随实际电压的增大而率随实际电压的增大而_,滑动变阻器的规格应滑动变阻器的规格应 选择选择( ) A.10 1 A B.15 1 A C.25 1 A D.30 1 A (8)有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体 两端电压成正比两端电压成正比,你认为这种说法你认为这种说法_(选填选填“合理合理” 或或“不
39、合理不合理”),理由是理由是_ _. 0.625 增大增大 C 不合理不合理 灯丝电阻是变化的灯丝电阻是变化的,无法得到电流与无法得到电流与 电压成正比电压成正比 导航导航 (9)下列描述小灯泡功率下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器随滑动变阻器R变化的图象中变化的图象中,正确正确 的是的是( ) B 导航导航 (10)在测量小灯泡电功率的实验中在测量小灯泡电功率的实验中,已知已知 灯泡额定电压灯泡额定电压U额 额=2.5 V,电源电压保持 电源电压保持 不变不变.如果没有电压表如果没有电压表,用如图用如图4所示电路所示电路 也可测小灯泡的额定功率也可测小灯泡的额定功率.其中其中,定值电定值电 阻
40、的阻值为阻的阻值为R0.测量时先断开开关测量时先断开开关S2、 闭合开关闭合开关S、S1,调节滑动变阻器调节滑动变阻器,使电流表的示数为使电流表的示数为_; 再保持变阻器滑片的位置不变再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关只断开开关_、闭、闭 合其它开关合其它开关,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为灯泡额定功率的表达式为 P额 额=_(用 用R0、U额 额、 、I的代数式表示的代数式表示). 额 额 S1 P额额=U额额 (I- 额 额 ) 导航导航 (11)在在“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”的实验中的实验中,实验实验 室提供如下器材室提供如下器材:电源电源(
41、电压恒为电压恒为6 V)、电压、电压 表和电流表各一个、额定电压为表和电流表各一个、额定电压为2.5 V的待测的待测 小灯泡小灯泡L(电阻约为电阻约为10 )、开关、开关S、导线若干、导线若干. 一小组实验时一小组实验时,发现电流表已经损坏发现电流表已经损坏,为了测为了测 出该小灯泡的额定功率出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一小组在实验室选了一 个阻值为个阻值为10 的定值电阻的定值电阻R0和一个单刀双掷和一个单刀双掷 开关开关,设计了如图设计了如图5所示的电路并完成了该实所示的电路并完成了该实 验验(电源电压不变电源电压不变): 导航导航 闭合开关闭合开关S,S1接接b,调节滑动变阻器
42、使电压表示数调节滑动变阻器使电压表示数2.5 V. 闭合开关闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动滑动变阻器滑片保持不动,S1接接a,读出此时电压读出此时电压 表示数为表示数为U. 则小灯泡额定功率则小灯泡额定功率P额 额=_. . ( .) 导航导航 实验实验2探究焦耳定律探究焦耳定律 【例【例9】在探究在探究“电热与什么因素有关电热与什么因素有关”时时,小明利用如图小明利用如图1、2 所示的装置进行实验所示的装置进行实验,已知两个透明容器中密封着质量和初已知两个透明容器中密封着质量和初 温都相等的空气温都相等的空气. 导航导航 (1)实验中通过观察实验中通过观察_的变化来比较密闭的变化来比较密
43、闭 容器中的导体所产生的热量的多少容器中的导体所产生的热量的多少;这种探究方法叫这种探究方法叫_法法; (2)如图如图1所示所示,将两个阻值不同的电阻丝将两个阻值不同的电阻丝A、B串联接入电路串联接入电路 中中,是为了控制是为了控制_和和_保持不变保持不变,探究探究 电热与电热与_的关系的关系; (3)某实验小组发现通电一段时间后某实验小组发现通电一段时间后,其中一个其中一个U形管中的液形管中的液 面高度几乎不变面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是发生此现象的原因可能是_; (4)改正错误后改正错误后,通电一段时间液面高度差如图通电一段时间液面高度差如图1所示所示,可以得可以得 出的结论是出
44、的结论是_ _; U型管中液柱高度差型管中液柱高度差 转换转换 电流电流 通电时间通电时间 电阻电阻 U形管气密性不好形管气密性不好 在电流和通电时间相同时在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大导体的电阻越大,产产 生的热量越多生的热量越多 导航导航 (5)如图如图2所示所示,两密闭容器中的电阻一样大两密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器在其中一个容器 外部外部,将一个相同电阻和这个容器内的电阻并联将一个相同电阻和这个容器内的电阻并联,则通过两容则通过两容 器中电阻丝的电流器中电阻丝的电流_(选填选填“相同相同”或或“不相同不相同”),C、 D透明容器中产生热量较多的是透明容器中产生热量较多
45、的是_容器容器.通电一段通电一段 时间后时间后,可以得出的结论是可以得出的结论是_ _; 不相同不相同 C 在电阻和通电时间相同时在电阻和通电时间相同时, 通过导体的电流越大通过导体的电流越大,产生的热量越多产生的热量越多 导航导航 (6)在全班交流实验设计结果时兰兰所用的实验器材和实验在全班交流实验设计结果时兰兰所用的实验器材和实验 方案如图方案如图3所示所示,芳芳所用的实验器材和实验方案如图芳芳所用的实验器材和实验方案如图4所所 示示,(其中其中RAR2,瓶瓶 内装入等质量的煤油内装入等质量的煤油,下列说法错误的是下列说法错误的是( ) A.烧瓶内选用比热容较小的液体烧瓶内选用比热容较小的
46、液体,可以使实验现象更明显可以使实验现象更明显 B.该装置可以探究电流通过电阻丝该装置可以探究电流通过电阻丝 产生的热量与电阻大小的关系产生的热量与电阻大小的关系 C.实验中通过温度计示数的变化来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比较电阻丝产生热量的多少 D.若要比较水和煤油的比热容大小若要比较水和煤油的比热容大小, 只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可 D 导航导航 7.(2020 青岛青岛)甲、乙两个电热器的电阻之比为甲、乙两个电热器的电阻之比为54,通电相同通电相同 时间产生的热量之比为时间产生的热量之比为51,则通过甲、乙的电流之比为则通过甲、乙的电流之比为 ( ) A.41 B.14 C.21 D.12 C 导航导航 8.(2020 凉山凉山)如图所示如图所示,把分别标有把分别标有“6 V,6 W”和和“6 V,3 W”的的 甲乙
