中考物理 基础过关复习集训 第十八章 电功率 第1节 电功 电功率 焦耳定律课件 新人教版

第十八章电功率 第第1 1节电功电功率焦耳定律节电功电功率焦耳定律(7分分) 考点考点 1电能电能 电功电功 考点清单能够从能量转化的角度认识电能，会使用电能表；能够从能量转化的角度认识电能，会使用电能表；理解电功，并能进行简单计算理解电功，并能进行简单计算1. 电能电能(1)单位单位：_，符号是，符号是_；有时还会用到；有时还会用到_，也叫做度，符号是，也叫做度，符号是_；(2)换算关系：换算关系： 1度度_kWh_W_s_J.焦耳焦耳 J 千瓦时千瓦时 kWh 1 1103 3600 3.6106 2. 电能的计量（电能的计量（四市四市2017.2）(1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过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；(2)电能表参数如下：电能表参数如下：电能表电能表 2 018.9 10 20 600(3)计量方法：计量方法：电能表结束和起始时的示数之电能表结束和起始时的示数之_即为这段时间内用电的度数即为这段时间内用电的度数3. 电功电功四市四市2017.29（1）(1)定义：定义：电能转化为其他形式的能的过程也可以说成是电能转化为其他形式的能的过程也可以说成是_做功的过程有多少电能发生了转化就说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，即电功用符号做了多少功，即电功用符号_表示表示差差 电流电流 W (2)公式：公式：W_ U 表示电压，单位是表示电压，单位是 V；I 表示电流，单位是表示电流，单位是 A；t 表示时间，单位是表示时间，单位是 s；W 表示电功，单位是表示电功，单位是 J.推导公式：推导公式：WI2Rt，W (纯电阻电路纯电阻电路)2UtRUIt (3)做功多少的影响因素：做功多少的影响因素：电流做功的多少跟电流做功的多少跟_的大小、电压的高低、的大小、电压的高低、_的长短都有关系的长短都有关系加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越时间越长，电流做功越_电流电流 通电时间通电时间 多多 考点考点 2 电功率电功率理解电功率，并能进行简单计算，能够区分用电器的理解电功率，并能进行简单计算，能够区分用电器的额定功率和实际功率额定功率和实际功率1. 电功率电功率(1)定义：定义：表示电流做功的快慢，用符号表示电流做功的快慢，用符号 _表示表示(2)单位：单位：瓦特，符号瓦特，符号 _；也用千瓦；也用千瓦(kW)、毫瓦、毫瓦(mW)；换算关系为；换算关系为1 kW _W，1 W _mW.(3)大小：大小：电功率等于电功与所对应的电功率等于电功与所对应的 _之比之比21212222232324242525P W1 000 1 000 时间时间 (4)公式：公式： P= _W 表示电功，单位是表示电功，单位是 J；t 表示完成这些电功所用的时间，表示完成这些电功所用的时间，单位是单位是 s；P 表示电功率，单位是表示电功率，单位是 W，在数，在数值上表示单位时间内所做的功值上表示单位时间内所做的功.推导公式：推导公式：PUI，PI2R，P (纯电阻电路纯电阻电路)2UR2626Wt2. “千瓦时千瓦时”的来历：的来历：如果如果P和和t的单位分别为千瓦、小时的单位分别为千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位千瓦时千瓦时(度度).1千瓦时可以看做电功率为千瓦时可以看做电功率为1 kW 的用电器工作的用电器工作1 h所消所消耗的电能耗的电能. 3. 额定电压额定功率额定电压额定功率(1)额定电压：额定电压：用电器用电器 _的电压的电压(2)额定电功率：额定电功率：用电器在用电器在 _下工作时的电功率下工作时的电功率27272828正常工作时正常工作时 额定电压额定电压 (3)意义：意义：一个标有一个标有“36 V25 W”的灯泡，其中的灯泡，其中“36 V”表表示该灯泡的示该灯泡的 _为为36 V，“25 W”表示该灯泡的表示该灯泡的 _为为25 W.4. 实际电压实际功率实际电压实际功率(1)实际电压：实际电压：用电器用电器 _时的电压时的电压(2)实际功率：实际功率：用电器在用电器在 _下工作时的电功率下工作时的电功率2929303031313232额定电压额定电压 额定功率额定功率 实际使用实际使用 实际电压实际电压 (3)我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在有在 _电压下用电器才能正常工作，实际电电压下用电器才能正常工作，实际电压偏低，用电器的电功率压偏低，用电器的电功率 _，不能正常工作，不能正常工作，实际电压偏高，有可能，实际电压偏高，有可能 _用电器用电器 .333334343535额定额定 低低 损坏损坏 考点考点 3 焦耳定律（焦耳定律（四市四市2017.16）通过实验，探究并了解焦耳定律用焦耳定律说明通过实验，探究并了解焦耳定律用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象；了解电热的利用或防止电热生产、生活中的一些现象；了解电热的利用或防止电热危害的方法危害的方法1. 电流的热效应电流的热效应(1)定义：定义：电流通过导体时电流通过导体时 _能转化为能转化为 _能的现象能的现象36363737电电 内内 (2)影响因素影响因素a在电流相同，通电时间相同的情况下，在电流相同，通电时间相同的情况下， _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；b在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的 _越大，这个电阻产生的热量越多；越大，这个电阻产生的热量越多；c在电阻和电流相同的情形下，通电时间在电阻和电流相同的情形下，通电时间 _，这个，这个电阻产生的热量越多电阻产生的热量越多383839394040电阻电阻 电流电流 越长越长 2. 焦耳定律焦耳定律(1)内容：内容：电流通过导体时产生的热量跟电流通过导体时产生的热量跟 _成正比，跟导体的成正比，跟导体的 _成正比，跟成正比，跟 _成正比成正比414142424343电流的二次方电流的二次方 电阻电阻 通电时间通电时间 (2)公式：公式： Q= _（适用于任何电路）（适用于任何电路）I 表示电流，单位是表示电流，单位是 A；R 表示电阻，单位是表示电阻，单位是 ；t 表示通电时间，单位是表示通电时间，单位是 s；Q 表示热量，单位是表示热量，单位是 J. 电流通过导体时，如果全部转化为内能，而没有转电流通过导体时，如果全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于就等于消耗的电能消耗的电能W，即，即QWUIt.4444I2Rt 3. 电热的利用和防止电热的利用和防止(1)利用：利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等的电热孵化器等(2)防止：防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等. 电功、电功率相关计算电功、电功率相关计算 常考类型剖析类类 型型考向考向1铭牌类铭牌类例例1灯泡灯泡L1标有标有“6 V3 W”字样，灯泡字样，灯泡L2上标有上标有“6 V6 W”字样，灯丝电阻不变请回答下列问题：字样，灯丝电阻不变请回答下列问题：(1)“6 V3 W”的物理意义是的物理意义是_；(2)根据根据P_知灯泡知灯泡L2正常工作的电流为正常工作的电流为_A; 灯泡灯泡L1的额定电压为的额定电压为6 V，额定功率为，额定功率为3 W UI 1 (3)根据根据P_知灯泡知灯泡L2的电阻为的电阻为_ ；(4)根据根据P_知灯泡知灯泡L1正常工作正常工作1 min消耗的消耗的电能为电能为_ J；(5)根据根据P( )2P额额知，灯泡知，灯泡L1两端的实际电压为两端的实际电压为3 V时，灯泡时，灯泡L1的实际功率为的实际功率为_W；(6)将将L1、L2并联接入电源电压为并联接入电源电压为6 V的电路中，的电路中，_发光较亮；将发光较亮；将L1、L2串联接入电源电压为串联接入电源电压为6 V的电路中，的电路中，_发光较亮发光较亮(均选填均选填“L1”或或“L2”) UU2UR6 Wt180 0.75 L2 L1 考向考向2纯电路图类纯电路图类例例2(2017重庆重庆B卷卷)例例2题图题图在如图所示的电路中，电源电压恒为在如图所示的电路中，电源电压恒为12 V，定值电阻，定值电阻R0为为50 ，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的最大阻值为50 ，小灯泡上标有，小灯泡上标有“6 V”字样，不考虑灯丝电阻变化若开关字样，不考虑灯丝电阻变化若开关S、S1、S2都闭合都闭合，当滑片，当滑片P在在b端时，电流表示数为端时，电流表示数为_ A. 若开关若开关S闭合，闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20 时，时，电流表的示数为电流表的示数为0.4 A，则小灯泡的额定电功率是，则小灯泡的额定电功率是_W.0.48 3.6 考向考向3结合结合UI图像的相关计算图像的相关计算例例 3如图甲所示，电源电压为可调的学生电源，如图甲所示，电源电压为可调的学生电源，小灯泡小灯泡L标有标有“6 V1.2 W”字样，字样，R为为20 的定值电阻，的定值电阻，图乙是小灯泡的电流随电压变化的关系图像当通过小灯图乙是小灯泡的电流随电压变化的关系图像当通过小灯泡泡L的电流为的电流为0.5 A时，时，R两端的电压为两端的电压为_V，电路消，电路消耗的总功率为耗的总功率为_W.5 3.75 例例3题图题图 1.通过欧姆定律计算通过欧姆定律计算U、I、R(1)找不变量：电路中的电源电压、定值电阻的阻值不变；找不变量：电路中的电源电压、定值电阻的阻值不变；(2)巧列方程：依据不变量，针对两个不同电路列方程；巧列方程：依据不变量，针对两个不同电路列方程；(3)求解未知量求解未知量导方 法 指2. 计算计算P、W电功电功电功率电功率适用条件适用条件基本公式（定基本公式（定义式）义式）W=UItP=UI使用于各种电路、电使用于各种电路、电功、电功率的计算功、电功率的计算推导公式（纯推导公式（纯电阻电路）电阻电路）并联并联W=I2RtP=I2R串联串联2UW =tR2UP =R总功与总功与总功率总功率的计算的计算 不论是串、并联电路，总有：不论是串、并联电路，总有：W总总W1W2W3P总总P1P2P3解题注解题注意事项意事项 (1)计算时要注意单位的统一计算时要注意单位的统一(2)要注意计算公式里面几个物理量的要注意计算公式里面几个物理量的同一性和同时性同一性和同时性考向考向4多挡位家用电器类多挡位家用电器类例例 4某型号电饭锅有某型号电饭锅有“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 ，则当开关置于则当开关置于_(选填选填“1”或或“2”)位置时为高温挡位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作，当电饭锅以高温挡正常工作10 min消耗的电能为消耗的电能为_J.例例4题图题图 2 6.6105 电路中多挡位问题解决思路电路中多挡位问题解决思路电路中挡位问题解决思路：多挡位问题的实质是判断电路电路中挡位问题解决思路：多挡位问题的实质是判断电路总电阻的大小对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变总电阻的大小对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变(220 V)，根据，根据P 知，总电阻最小时，总功率最大，用知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡于低温挡2UR导方 法 指考向考向5电学电学“极值极值”、“范围范围”问题问题例例 5(2017苏州苏州)如图所示，电源电压如图所示，电源电压4.5 V，定值电阻，定值电阻R0为为10 ，滑动变阻器，滑动变阻器R规格为规格为“20 2 A”，电流表和，电流表和电压表量程分别选择电压表量程分别选择“00.6 A”、“03 V”闭合开闭合开关关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是，电路正常工作时，下列叙述正确的是()A. 电流表示数最大值为电流表示数最大值为0.6 AB. 电压表示数范围为电压表示数范围为1 V3 VC. 滑动变阻器的功率可达滑动变阻器的功率可达0.5 WD. 滑动变阻器阻值变化范围为滑动变阻器阻值变化范围为5 10 例例5题图题图 C 电学物理量极值判断方法电学物理量极值判断方法(1)(1)串联电路串联电路(2)(2)并联电路并联电路 分析各支路所允许的最大电流，支路电流之和为干路电流的最大值分析各支路所允许的最大电流，支路电流之和为干路电流的最大值导方 法 指 实验突破实 验探究电流热效应的影响因素探究电流热效应的影响因素 1. 被加热的材料选用煤油或空气的原因被加热的材料选用煤油或空气的原因(利用其比热容小，利用其比热容小，可以使实验现象更明显可以使实验现象更明显)2. 被加热物质的要求被加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同物质种类、质量、初温均相同)3. 转换法的应用转换法的应用(通过温度计的示数或通过温度计的示数或U形管液面高度的变形管液面高度的变化反映产生电热的多少化反映产生电热的多少)点命 题4. 控制变量法的应用控制变量法的应用(1)探究电热与通电电流的关系，控制电热丝阻值和通电时探究电热与通电电流的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小间相同，改变通过两电热丝的电流大小(电路设计：通电路设计：通过不断移动滑动变阻器的滑片来改变电流过不断移动滑动变阻器的滑片来改变电流)(2)探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电热丝时间相同，选择两个电阻不同的电热丝(电路设计：将电路设计：将阻值不同的电热丝串联在电路中阻值不同的电热丝串联在电路中)(3)探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过的电流相同，改变通电时间的长短的电流相同，改变通电时间的长短5. 焦耳定律在生活中的应用焦耳定律在生活中的应用实验结论：实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：在导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多的情况下，通电时间越长，产生的热量越多例例 圆圆同学在探究圆圆同学在探究“电流通过导体产生热量的多少电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置请仔时采用了如图所示的实验装置请仔细观察甲、乙两图细观察甲、乙两图例题图例题图 (1)实验中通过观察两个实验中通过观察两个U形管中形管中_的变化的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少【解析解析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过，但空气温度的变化可以通过U形管内液面高度差的变形管内液面高度差的变化来反映；化来反映； 液面高度液面高度 (2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与产生的热量与_的关系的关系【解析解析】(2)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；探究电流产生热量跟电阻的关系； 电阻电阻 (3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的_越大，电阻产生的热量越多越大，电阻产生的热量越多【解析解析】(3)图乙装置中一个图乙装置中一个5 的电阻与两个并联的的电阻与两个并联的5 电电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即总电流和左端的电阻电流相等，即I右右I左左，两个，两个5 的电阻的电阻并联，根据并联电路的电流特点知并联，根据并联电路的电流特点知I右右I内内I外外，所以，所以，I左左I内内，容器内的电阻值都是，容器内的电阻值都是5 ，阻值相等，通电时间相等，阻值相等，通电时间相等，电流不同，得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的，电流不同，得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多；情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多； 【答案答案】电流电流 (4)为了使实验效果迅速明显，在放电阻的容器内用为了使实验效果迅速明显，在放电阻的容器内用_(选填选填“空气空气”或或“煤油煤油”)：原因是：原因是_【解析解析】(4)放电阻的容器内用空气，空气的比热放电阻的容器内用空气，空气的比热容小，受热升温膨胀快，现象明显容小，受热升温膨胀快，现象明显空气空气 受热膨胀升受热膨胀升温快，并且现象明显温快，并且现象明显(或气体比热容较小也可以或气体比热容较小也可以)(1)实验中采用的研究方法有实验中采用的研究方法有_和和_(2)乙图中右边并联一只乙图中右边并联一只5 电阻的目的是电阻的目的是_. 控制变量法控制变量法 转换法转换法 使通过左右两个容器中电阻的电流不同使通过左右两个容器中电阻的电流不同 问拓 展 设