浙江省中考科学一轮复习 第16讲 电功和电功率课件

第第16讲讲 电功和电功率电功和电功率考纲要求考纲要求网络构建网络构建1.掌握电功率和电掌握电功率和电 流、电压之间的流、电压之间的 关系及其简单计关系及其简单计 算；能区别用电算；能区别用电 器的额定功率和器的额定功率和 实际功率实际功率2.知道电流一定知道电流一定 时，导体消耗的时，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3.了解家庭电路和了解家庭电路和 安全用电知安全用电知 识有安全用电识有安全用电 意识意识电功与电能电功与电能1电功的实质：电功的实质： 电电能转化为其他形式能的过程能转化为其他形式能的过程2电功的影响因素：跟电功的影响因素：跟_、 _ 、 _有有关关3计算公式：计算公式： _ 4单位及换算：单位及换算：1 kWh _ WUIt电流电流电压电压通电时间通电时间3.6106 J5电能表电能表(1)作用：测量电功，即作用：测量电功，即_的仪表的仪表(2)读数方法：电能表计数器上前后两次读数方法：电能表计数器上前后两次_就是就是这段时间内消耗的电能这段时间内消耗的电能做功的过程就是能量的转化过程引入做功的过程就是能量的转化过程引入“电功电功”是为是为了度量消耗了多少电能了度量消耗了多少电能记录电路中用电器消耗电能记录电路中用电器消耗电能示数之差示数之差电功率电功率1电功率电功率(1)定义：用电器定义：用电器_时间内所时间内所_叫做电功率叫做电功率(2)公式：公式： _ (3)单位及换算：单位及换算：1 kW _(4)物理意义：表示电流做功的物理意义：表示电流做功的_2探究灯泡的电功率跟哪些因素有关探究灯泡的电功率跟哪些因素有关(1)电流：在电流：在_相等时，电流越大，电功率就相等时，电流越大，电功率就_ ；(2)电压：在电压：在_相等时，电压越高，电功率就相等时，电压越高，电功率就_ ；(3)结论：电功率等于电压结论：电功率等于电压U跟电流跟电流I的乘积，即的乘积，即P _单位单位消耗的电能消耗的电能1103 W电压电压越大越大电流电流越大越大UI快慢快慢3额定功率和实际功率额定功率和实际功率(1)额定电压：用电器额定电压：用电器_时所需要的电压，叫做时所需要的电压，叫做额定电压额定电压(2)额定功率：用电器在额定功率：用电器在_下工作时所消耗的功下工作时所消耗的功率，叫做额定功率率，叫做额定功率(3)实际电压：在实际使用用电器时，加在用电器上的实际电压：在实际使用用电器时，加在用电器上的电压，叫做实际电压电压，叫做实际电压(4)实际功率：用电器在实际功率：用电器在_下工作时所消耗的功下工作时所消耗的功率，叫做实际功率率，叫做实际功率正常工作正常工作额定电压额定电压实际电压实际电压 测量电功率测量电功率1实验原理：用实验原理：用_测出小灯泡两端的电压，用测出小灯泡两端的电压，用_测出小灯泡的电流，根据测出小灯泡的电流，根据_就可以计算就可以计算出小灯泡的电功率这种方法叫做伏安法出小灯泡的电功率这种方法叫做伏安法2实验电路图：如图所示实验电路图：如图所示电压表电压表电流表电流表PUI3串、并联电路中电功率的特点串、并联电路中电功率的特点(1)串联电路：串联电路：_；(2)并联电路：并联电路： _ 方法指导方法指导在测用电器的额定功率时，用电器的实际在测用电器的额定功率时，用电器的实际电压一定等于其额定电压电压一定等于其额定电压. .各用电器的电功率与其电阻成正比各用电器的电功率与其电阻成正比各用电器的电功率与其电阻成反比各用电器的电功率与其电阻成反比对接点一：电功的概念对接点一：电功的概念【例例1】 在探究电流做功与哪些因素有关的实验中在探究电流做功与哪些因素有关的实验中(如图所如图所示示)，二个相同的瓶中装了质量相同的煤油，这样就可，二个相同的瓶中装了质量相同的煤油，这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为_能二个瓶子中的电阻丝是能二个瓶子中的电阻丝是_(选填选填“串联串联”或或“并联并联”)的，这样做可以保证通过二电阻的，这样做可以保证通过二电阻丝的丝的_一致这是用来研究电流所做的功跟一致这是用来研究电流所做的功跟_(选填选填“电流电流”或或“电压电压”)的关系的，这种研究的关系的，这种研究方法通常叫做方法通常叫做_实验的结果表明，相同时间内实验的结果表明，相同时间内电压大的那瓶煤油温度升高得多，说明电流做功跟电压大的那瓶煤油温度升高得多，说明电流做功跟_有关有关【解题流程解题流程】审立意审立意：本题主要考查电流做功跟哪些因素有关的探究过程：本题主要考查电流做功跟哪些因素有关的探究过程及方法及方法抓关键抓关键：本题的关键是会用控制变量和转换的思想设计、：本题的关键是会用控制变量和转换的思想设计、分析实验分析实验析内容析内容：(1)电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转换法，根据煤油温度变化的大小温度会升高，利用转换法，根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少；来判断电流做功的多少；(2)从串联和并联电路的特从串联和并联电路的特点可知，要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间点可知，要想使通过两瓶中电阻丝的电流和通电时间相等，应让两电阻丝串联，并且在此利用控制变量相等，应让两电阻丝串联，并且在此利用控制变量法，研究电流做的功与电压的关系法，研究电流做的功与电压的关系 得结论得结论：内串联电流和时间电压控制变量法电压：内串联电流和时间电压控制变量法电压【中考预测中考预测】1下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A电功是表示电流做功多少的物理量电功是表示电流做功多少的物理量B电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能C电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程D空调总比电风扇耗电多空调总比电风扇耗电多解析解析电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功；电能的转化有多少电能发生了转化就说电流做了多少功；电能的转化既然是个过程，则必有转化的时间，在做功时间不确定的既然是个过程，则必有转化的时间，在做功时间不确定的情况下，无法比较电流做功的多少情况下，无法比较电流做功的多少答案答案D对接点二电功率的概念及测量对接点二电功率的概念及测量【例例2】 小金在做小金在做“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验时，所用电的实验时，所用电源电压为源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为伏，小灯泡额定电压为2.5伏伏(1)按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不按电路图连接成实物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是路故障原因可能是_；(2)故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片定功率，应将图甲中滑片P向向_(填填“A”或或“B”)端移端移动，使电压表的示数为动，使电压表的示数为2.5伏；伏；(3)小金同学移动滑片小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象根据图象信息，可的示数，并绘制成图丙所示的图象根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是计算出小灯泡的额定功率是_瓦该图象不是直瓦该图象不是直线，主要原因是线，主要原因是_解析解析(1)闭合开关，发现电压表指针有明显的偏转，此时的闭合开关，发现电压表指针有明显的偏转，此时的故障有两种可能：故障有两种可能：被测部分电路断路；被测部分电路断路；其他部分电路短其他部分电路短路如果是其他部分短路，小灯泡会亮、电流表指针会动，路如果是其他部分短路，小灯泡会亮、电流表指针会动，故不符合要求因此可以断定电路故障为：小灯泡故不符合要求因此可以断定电路故障为：小灯泡(被测部分被测部分)断路断路(2)电压表的量程为电压表的量程为03 V，分度值为，分度值为0.1 V，示数为，示数为2.2 V，而额定电压为而额定电压为2.5 V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向调小，即滑片向B移动移动(3)由图象知，当灯的电压是由图象知，当灯的电压是2.5 V时，对应的电流值为时，对应的电流值为0.2 A，额定功率额定功率PUI2.5 V0.2 A0.5 W.小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的升高而增大的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的升高而增大答案答案(1)小灯泡断路小灯泡断路(2)B(3)0.5灯丝电阻随温度升高而灯丝电阻随温度升高而增大增大知识链接知识链接本部分要求学生会利用电压表、电流表分别测出本部分要求学生会利用电压表、电流表分别测出小灯泡的电压和电流，根据小灯泡的电压和电流，根据PIU计算小灯泡的电功率通过计算小灯泡的电功率通过对实验数据的分析，加深对额定功率和实际功率的认识考对实验数据的分析，加深对额定功率和实际功率的认识考查热点是实物图的连接、电路故障的判断、电压表和电流表查热点是实物图的连接、电路故障的判断、电压表和电流表的读数、对实验数据的分析、对额定功率和实际功率的理解的读数、对实验数据的分析、对额定功率和实际功率的理解等等方法点拨方法点拨测量电功率的实验与伏安法测电阻的实验，电路测量电功率的实验与伏安法测电阻的实验，电路的连接方式、电路故障的分析方法等基本相同需要指出的的连接方式、电路故障的分析方法等基本相同需要指出的是：在测量电功率的实验中，应缓缓地移动滑动变阻器的滑是：在测量电功率的实验中，应缓缓地移动滑动变阻器的滑片，并注意观察电压表的示数，如果测量用电器的额定功率，片，并注意观察电压表的示数，如果测量用电器的额定功率，则应让电压表的示数等于用电器的额定电压，如果测量用电则应让电压表的示数等于用电器的额定电压，如果测量用电器的实际功率，电压表的示数最大一般不能超过用电器额定器的实际功率，电压表的示数最大一般不能超过用电器额定电压的电压的1/5，以免烧坏用电器；另外，电阻是导体本身的一种，以免烧坏用电器；另外，电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻不随电压、电流而改变，所以测量电阻时，性质，导体的电阻不随电压、电流而改变，所以测量电阻时，我们采用多次测量取平均值的方法减小误差，而用电器的实我们采用多次测量取平均值的方法减小误差，而用电器的实际功率随实际电压的变化而改变，求不同电压下几次实际功际功率随实际电压的变化而改变，求不同电压下几次实际功率的平均值没有意义率的平均值没有意义【中考预测中考预测】2小明同学想要研究电功率大小与电压、小明同学想要研究电功率大小与电压、电流的关系他选用了额定电压相同、电流的关系他选用了额定电压相同、额定功率相差较大的两个小灯泡他所额定功率相差较大的两个小灯泡他所设计的电路图中有一幅如图所示，图中设计的电路图中有一幅如图所示，图中两个小灯泡的两个小灯泡的_相等，目的相等，目的是研究电功率与是研究电功率与_的关系的关系解析解析 探究电功率的大小与电流的关系时，要保持电压探究电功率的大小与电流的关系时，要保持电压相等，所以将两只型号不同的灯泡并联起来，利用电流表相等，所以将两只型号不同的灯泡并联起来，利用电流表分别测出两灯的电流，通过观察灯泡的亮度，间接比较电分别测出两灯的电流，通过观察灯泡的亮度，间接比较电功率的大小实验结果表明：电流较大的支路，灯泡比较功率的大小实验结果表明：电流较大的支路，灯泡比较亮，这说明在电压一定时，电流越大，电功率越大亮，这说明在电压一定时，电流越大，电功率越大答案答案电压电流电压电流对接点三：电功率和电功的计算对接点三：电功率和电功的计算【例例3】 小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示，如图所示，R1和和R2均为电热丝求：均为电热丝求：牌电烤箱牌电烤箱额定电压额定电压220 V额定功率额定功率高温挡高温挡1 100 W低温挡低温挡440 W电源频率电源频率50 Hz(1)若某种食物需要用该电烤箱高温挡若某种食物需要用该电烤箱高温挡烘烤烘烤1 000 s，则该电烤箱消耗的电能，则该电烤箱消耗的电能是多少？是多少？(2)电路中电路中R1的阻值是多少？的阻值是多少？(3)该电烤箱在低温挡正常工作时，电该电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和路中的电流和R1的功率分别是多少？的功率分别是多少？答案答案(1)该电烤箱高温挡烘烤该电烤箱高温挡烘烤1 000 s，消耗的电能为，消耗的电能为1.1106 J.(2)电路中电路中R1的阻值是的阻值是44 .(3)该电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流是该电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流是2 A，R1的功率是的功率是176 W.【中考预测中考预测】3在测在测“3.8 V”小灯泡电功率的实验中：小灯泡电功率的实验中：(1)请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整请你用笔画线代替导线，将甲图实物连接完整(2)电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是故障可能是_(3)排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙为图乙为_A，灯泡的额定功率为，灯泡的额定功率为_W.(4)图丙所示电路中图丙所示电路中(R阻值已知阻值已知)，无电压表也能测出该，无电压表也能测出该灯泡额定功率的是灯泡额定功率的是_丙丙解析解析(1)滑动变阻器已接了上面一个接线柱，还需接下面一滑动变阻器已接了上面一个接线柱，还需接下面一个接线柱电压表与灯泡并联，由于灯泡的额定电压为个接线柱电压表与灯泡并联，由于灯泡的额定电压为3.8 V，所以电压表应选择所以电压表应选择015 V的量程电路如图的量程电路如图(2)灯泡不亮，灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路(3)根据实际情根据实际情况，电路中的电流不会很大，所以电流表选择的是况，电路中的电流不会很大，所以电流表选择的是00.6 A的量程，分度值为的量程，分度值为0.02 A，所以电流表的读数为，所以电流表的读数为0.3 APUI3.8 V0.3 A1.14 W(4)此题因为没有电压表，所以此题因为没有电压表，所以应将电阻与灯泡并联，要使小灯泡正常发光，必须使灯泡两应将电阻与灯泡并联，要使小灯泡正常发光，必须使灯泡两端的电压等于端的电压等于3.8 V，根据并联电路的电压相等，当电阻两端，根据并联电路的电压相等，当电阻两端的电压为的电压为3.8 V时，通过它的电流为时，通过它的电流为I3.8 V/ R，所以电流表，所以电流表既能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电既能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流流A中无法得知小灯泡是否正常发光，所以不正确；中无法得知小灯泡是否正常发光，所以不正确；B无法无法得知灯泡两端的电压是否为得知灯泡两端的电压是否为3.8 V，所以不正确；，所以不正确；C电流表可直接与电阻串联，可根据电流表可直接与电阻串联，可根据I3.8 V/R得知两端的得知两端的电压是否为电压是否为3.8 V，而且通过开关的断开与闭合，能间接测，而且通过开关的断开与闭合，能间接测得灯泡的电流，所以得灯泡的电流，所以C正确；正确；D电路在接法上与电路在接法上与A类似，所类似，所以不正确以不正确答案答案(1)见解析图见解析图(2)灯泡断路灯泡断路(3)0.3114(4)C易错点一忽视了电路的变化，造成解题错误易错点一忽视了电路的变化，造成解题错误指点迷津指点迷津当电路发生变化后，需要重新分析判断用当电路发生变化后，需要重新分析判断用电器两端的电压与流过的电流是否发生变化，才能进电器两端的电压与流过的电流是否发生变化，才能进一步确定用电器的实际功率一步确定用电器的实际功率【典例典例1】 将一灯泡直接接到电源上，功率为将一灯泡直接接到电源上，功率为100瓦，用瓦，用长导线将灯泡串联后接到同一电源上，功率为长导线将灯泡串联后接到同一电源上，功率为81瓦，瓦，则长导线上损失的功率是则长导线上损失的功率是 ()A19 W B10 WC9 W D无法计算无法计算答案答案C易错点二误以为易错点二误以为PUI指点迷津指点迷津解决这类问题的关键是不能想当然，解决解决这类问题的关键是不能想当然，解决问题时一定要根据公式去思考、分析问题时一定要根据公式去思考、分析【典例典例2】 把某电阻接入把某电阻接入3 V的电路中，测得通过它的电流的电路中，测得通过它的电流为为0.3 A当它两端的电压增大到当它两端的电压增大到5 V时，通过它的电流时，通过它的电流增加了增加了_A，它的电功率增加了，它的电功率增加了_W.解析解析根据欧姆定律该导体的电阻为根据欧姆定律该导体的电阻为10 ，电压为，电压为5 V时，电流为时，电流为0.5 A，所以通过它的电流增加了，所以通过它的电流增加了0.2 A；电；电功率的变量：功率的变量：P大大P小小5 V0.5 A3 V0.3 A1.6 W.答案答案0.21.6