中考科学总复习 满分策略 第二部分 物理部分 第19讲 电功和电功率课件

第19讲电功和电功率一、知道电功、电功率、铭牌、电热等基本概念二、能进行电功、电功率、电热的分析计算三、掌握伏安法测小灯泡功率四、掌握焦耳定律电功、电功率、铭牌、电热等基本概念 1电功(1)电流做功的实质就是_，电流通过用电器做了多少功就消耗了多少电能。(2)定义：_所做的功叫电功。(3)计算公式：_(定义式)，_(推导式，纯电阻电路适用)。(4)单位：国际单位为焦，日常也用千瓦时。1千瓦时_焦。电能转化为其他形式的能电流WUItPtWI2RtU2t/R3.61062电功率(1)意义：表示电流做功的_。(2)定义：电流在_内所做的功。(3)计算公式：_(定义式)，_(推导式，纯电阻电路适用)。(4)单位：千瓦、瓦，1千瓦_瓦。快慢单位时间PW/tUIPI2RU2/R1033额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的比较：(1)额定电压：用电器_工作时的电压。(2)实际电压：用电器_工作时的电压。(3)额定功率：用电器在_下工作时的功率。(4)实际功率：用电器在_下工作时的功率。(5)区别：一个用电器的实际电压、实际功率有_个，而一个用电器的额定电压、额定功率只有_个。(6)联系：当U实U额时，P实_P额(用电器正常工作)；当U实U额时，P实_P额(用电器不能正常工作)；当U实U额时，P实_P额(用电器可能被烧坏)。正常实际额定电压实际电压无数一4铭牌：各种电器的铭牌都会标注额定电压和额定功率。如灯泡的“PZ22060”字样中的“220”表示_，“60”表示_。5电热器：是利用电流的_工作的，工作的实质是电能转化为_的过程。该电灯泡的额定电压是220V该电灯泡的额定功率是60W热效应内能1把标有“6 V6 W”的小灯泡L1和标有“6 V3 W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6 V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化)，下列说法正确的是( )A因为通过它们的电流相等，所以一样亮B因为灯L2电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮C因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮D因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮B2将规格都是“220 V100 W”的一台电风扇、一台电视机和一个电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是( )A三个用电器产生的热量一样多B电风扇产生的热量最多C电视机产生的热量最多D电烙铁产生的热量最多【解析】三种用电器的实际电功率和工作时间均相同，由WPt知，三种用电器消耗的电能相同；因为电视机消耗的电能有一部分转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，而电烙铁将电能全部转化为内能，所以产生热量最多的是电烙铁。D电功、电功率、电热的分析与计算 电功电功率电热定义式推导式WUItPtWI2RtU2t/RPW/tUIPI2RU2/RQI2RtQUItU2t/RPt3如图所示，电源电压不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由中点滑向最右端，以下分析正确的是( )A电压表V示数变大B电路的总电阻变大C电路的总功率变大D电流表A1示数与电流表A2示数之差变大 B【解析】闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测滑动变阻器所在支路的电流。因为电源电压保持不变，所以移动滑片时，电压表V的示数不变，故A不正确。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以移动滑片时，通过灯泡L的电流不变；而滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，接入电路中的电阻变大，由IU/R可知，该支路的电流变小，所以干路电流变小，即电流表A1的示数变小，由RU/I可知，电路中的总电阻增大，故B正确。根据PUI可知，电路的总功率变小，故C不正确。因为电流表A1示数与电流表A2示数之差等于通过灯泡的电流，而通过灯泡的电流不变，故D不正确。4某导体电阻为10，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是_J。【解析】由QI2Rt，当通过它的电流增大为原来的2倍时，在相同的时间内产生的热量：Q(2I)2Rt4I2Rt4Q41200J4800J。48005如图甲所示电路，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系图像。则该滑动变阻器的最大阻值是_，电源电压是_V。50126(2016，株洲)图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。(1)当开关S指向1位置时，电吹风吹_风；(2)该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将_，电热丝的发热功率将_；(两空均选填“增大”“不变”或“减小”)(3)该电热丝的最大发热功率是多少？热增大减小伏安法测小灯泡功率 1原理：_。2电路图：PUI3实验步骤：(1)按照实验电路图正确连接电路。连接时，开关处于_状态，滑动变阻器的滑片处于_。(2)闭合开关，注意观察电压表的示数，然后缓慢移动滑动变阻器滑片的位置，直到电压表示数分别为0.8U额、U额、1.2U额，读出电流表示数，观察灯泡亮度变化，计算灯泡功率和灯丝电阻。4实验结论：(1)灯泡的亮度取决于_，并且有_。(2)计算不同电压下的灯丝电阻，可得出_。(3)该实验分别测了三次不同电压下的灯泡消耗的功率，有同学认为这样可以求得灯泡的平均功率，这种做法是_的。断开阻值最大处灯泡的实际功率实际功率越大，灯泡越亮灯丝电阻随温度升高而增大错误7在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10。(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。作图提示，电流表“0.6”接线柱连接小灯泡左接线柱，滑动变阻器B接线柱连接开关右接线柱。(2)小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数(如图乙所示)为_V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向_(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5V。2.2B(3)小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的IU关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：_；_。0.5增大连接电路时开关没有断开闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处验证焦耳定律 1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_，跟导体的电阻成_，跟通电时间成_。可用公式_表示。只有当电能全部转化为热能时，W_Q；当电能不全部转化为热能时，W_Q。2实验装置：正比正比正比QI2Rt3实验方法：(1)转换法：探究电流产生热量的多少，通常将其转换成液体内_来判断。(2)控制变量法：当甲、乙两电阻串联在电路中，控制_相同，可以研究电热与电阻的关系。温度计示数变化电流、通电时间8如图所示，甲、乙两只烧瓶中装有质量相同，初温相同的煤油。闭合开关S后，观察到甲温度计比乙温度计示数上升得快。由此可判断电阻丝R1的阻值_(填“大于”或“小于”)电阻丝R2的阻值。大于【解析】温度计示数上升得越快，说明电流通过导体产生的热量越多。由QI2Rt知，电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量越多，说明电阻越大。9为探究“电流通过导体产热的多少与导体电阻的关系”，小柯用如图甲所示装置进行实验，图中两个250 mL的同规格烧瓶内装有等体积的煤油，瓶塞上各插一根同规格的玻璃管，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5 和10 。【实验步骤】连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至_端(填字母)，分别标记两烧瓶内玻璃管中液面的起始位置；闭合开关，通电t0时间后，分别标记此时两烧瓶内玻璃管内液面的位置；比较发现10 电阻丝所在烧瓶内玻璃管中液面上升更高。【推测结论】在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量_。【交流反思】方案一：在前一次实验后，待玻璃管中的液面回到起始高度后，按小柯的实验步骤再次进行实验，比较两玻璃管内液面上升情况，得出结论。方案二：用乙图所示装置替换甲图中对应装置(乙图中两个烧瓶规格相同，容积都为500 mL)，按小柯的实验步骤进行实验，得出结论。以上两种方案，你认为可行的是_。B越多方案二【解析】 (1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即将滑片移至B端；(2)通电时间和电流相同时，根据焦耳定律QI2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多，表明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，在导体上所产生的热量就越多；(3)为了使实验结论具有普遍性，应该换用阻值不同的电阻丝重复上面的实验，所以方案二好。1(2016，绥化)小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V40W ”的字样。下列说法中正确的是( )A该灯泡只能在220 V电压下工作B该灯泡的实际功率是40 W不变C该灯泡每秒消耗的电能是40 WD该灯泡正常发光时的功率是40 W2灯泡L1、L2分别标有“10 V10 W”和“9 V5.4 W”的字样，若将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是( )A10 V B9 V C15 V D19 VDC3(2016，十堰)如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像，现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W；再闭合S1，电流表示数为0.9 A。下列结果错误的是( )A电源电压为6 VB电路消耗的总功率为5.4 WC通过电阻R的电流为0.6 AD电阻R的阻值为20 D4如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时( )A通过R2的电流变大B电路总电阻变大CR1消耗的功率变小D要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移D5(2017，预测)如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6 V3 W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0 A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P分别为( )A6 V1.5 W B6 V0.75 WC3 V1.5 W D3 V0.75 WB6微波炉是一种效率很高的家用电器。可是有一天，小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话：售货员说，微波炉很省电，加热食品又快；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开保险丝就熔断。小宇听了很迷惑，到底谁说得对呢？仔细分析可知，售货员说省电其实是说微波炉工作时的_(填“电功”或“电功率”，下同)较小，而顾客说费电其实是说微波炉的_较大。电功电功率7如图所示，电子式电能表表盘上标有“3000 imp/(kWh)”字样“3000 imp/(kWh)”指接在这个电能表上的电器每消耗1 kWh的电能，电能表上的指示灯闪烁3000次，现将若干盏规格都为“220 V20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为_J，接入的节能灯共_盏。1.6210598如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻，铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一支温度计，通电一定时间后，可以看到_(填“A”或“B”)瓶中煤油温度升得高，这表明_，电流通过导体时产生的热量越多。B在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大9实验室购买了一批规格为“2.5 V0.8 W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好，电源电压保持不变。(1)请你用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连接导线不能交叉)。(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格。次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W120.3422.50.4330.44请指出这个表格设计不合理的地方_。小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2.5 V时，求得小灯泡的电功率为_W，故小明认为该灯泡不合格，他判断的理由是_。假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度_(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。表中设计了平均电功率1额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率0.8W小于10(2016，北京)如图所示，电源两端电压为12 V并保持不变，电阻R1的阻值为8。当开关S闭合时，电压表示数为4 V。求：(1)电阻R2的阻值；(2)电阻R1消耗的电功率P1。 1一只电阻两端的电压由3 V增大到4 V时，通过该电阻的电流增加了0.25 A，则该电阻消耗的电功率增加了( )A0.25 W B1.75 W C0.75 W D1 W2(2016，娄底)小明家记录5月初电能表示数为1432.7度，电能表的部分参数及6月初的示数如图所示，下列说法正确的是( )A电能表是测量用电器电功率的仪表B此电能表适用于电流方向一秒钟改变50次的交流电路C小明家5月初至6月初消耗的电能是105kWhD若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为1kW BC3甲、乙两个电热器的电阻之比为5 4，通过的电流之比为2 1，通电时间之比为1 2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为( )A5 2 B5 4 C2 5 D10 1A4如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化图像如图乙所示，下列叙述正确的是( )A电源电压为14 VB图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线C滑片从b点滑到a点的过程中，电路消耗的总功率最大值为45 WD滑片在a点时，10 s内电阻R消耗的电能为10 J C5如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑片P从中点向右移时( )A电流表A1的示数变小B电流表A2的示数变小C电压表的示数变大DR2的电功率变大B6如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4 A，电压表的示数为12 V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1，P1 P125 9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为( )A1 2 B5 3C25 9 D25 18D7(2016，孝感)如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是( )A两容器中电阻产生的热量相同B右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍C右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍D右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍C8如图所示电路，电源电压恒为6 V，定值电阻R1为10 ，滑动变阻器R2的规格为“20 0.5 A”，电压表量程为03 V，电流表量程为00.6 A。则( )A电压表测量的是电阻R1两端的电压B当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小C为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是210 D当变阻器R2接入电路中的阻值是8 时，通电1min电阻R1产生的热量是53.3 JC9(2016，丹东)小明手中有一只白炽灯泡，上面标有“220 V100 W”字样，说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为_，正常发光时实际功率为_W；当通过它的电流大小为0.2 A时，它消耗的实际电功率大小为_W。48410019.3610XXX牌双桶洗衣机铭牌如图所示，该洗衣机的额定洗涤电流是_A，某次洗衣服时，洗涤时间是10 min，脱水时间是3 min，那么本次洗衣总共消耗的电能是_kWh，合_J。30.1184.248105XXX牌洗机型号：XPB6015SA额定电压：220 V额定洗涤容量：6 kg额定洗涤功率：660 W额定脱水容量：6 kg额定脱水功率：160 W额定频率：50 Hz许可证XX16006004211.(2016，苏州)在“测定小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：“3.8 V1A”的小灯泡、“10 1 A”的滑动变阻器、四节新干电池等。(1)连接电路时开关应_。(2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大。(3)闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数。为了查找故障，小明将电压表拆下，在开关闭合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，则肯定出现故障的元件是_。断开开关(4)排除故障后继续实验，滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片P向_端移动，直至电压表的示数为3.8 V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_W。(5)若用该电路测量规格是“2.5 V0.3 A”灯泡的额定功率，须对实验进行适当调整，写出你的做法。方法一：_；方法二：_。右1.14换最大阻值较大的滑动变阻器(或串联定值电阻)减少电池节数12某同学根据如图所示电路进行实验：先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数，后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如下表：U(V)I(A)W(J)Q(J)不转动0.20.2W1Q1转动3.01.2W2Q2利用上表数据计算和分析：(1)电动机不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。(2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。(3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。13如图甲所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，且R23R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)。甲乙 额定电压220V高挡发热功率400W水箱容积3L适用面积2040m2(1)加湿器需在高挡加热，开关S应旋转至触点_(选填“1、2”“2、3”或“3、4”)位置；(2)电阻R1的阻值；(3)加湿器处于低挡位置时的发热功率；(4)如图乙所示是某次使用加湿器工作30 min的图像，请计算加湿器消耗的总电能。