河北专版2019年中考物理第一部分系统复习成绩基石第15讲电功率课件.ppt

第一部分系统复习成绩基石 第十五讲电功率 考点梳理过关 考点1电能电功 1 电能 2 电功 考点2电功率 1 电功率 2 电功和电功率常用公式 3 额定电压和额定功率 考点3测量小灯泡的电功率 辨一辨1 在测量小灯泡电功率的实验中 闭合开关后小灯泡不亮 一定是小灯泡断路 2 灯泡的额定电压不同 只要其实际功率相同 则灯泡的亮度就相同 考点4焦耳定律 辨一辨1 电功不一定等于电热 只有在电能完全转化为内能的电路中 电功才等于电热 2 焦耳定律是计算电流通过导体时产生热量多少的 它能用来计算电能转化为其他形式的能的多少 教材重点图片 重点难点突破 类型1电表 仪器取值范围的问题 例1 2017 威海中考 多选 如图所示 电源电压为4 5V 电压表量程为 0 3V 电流表量程为 0 0 6A 滑动变阻器规格为 10 1A 小灯泡L标有 2 5V1 25W 不考虑温度对灯丝电阻的影响 在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下 移动滑动变阻器的滑片 下列选项正确的是 BD A 小灯泡的额定电流是0 6AB 电流表示数变化范围是0 3 0 5AC 电压表示数变化范围是0 3VD 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4 10 变式运用1 2017 枣庄中考 如图所示 电源电压恒为5V 电压表量程为 0 3V 电流表量程为 0 0 6A 滑动变阻器的规格为 20 1A 灯泡标有 3V1 8W 字样 闭合开关 在电路安全的情况下 不考虑灯丝电阻的变化 则下列说法中正确的是 A 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是0 20 B 电流表示数的变化范围是0 1A 0 6AC 电压表示数的变化范围是1V 3VD 灯泡的最小功率是1W 类型2电能表的计算 1 或变形应用 2 电热器的高低挡指的是 功率 不同 电源电压不变 高挡时功率大 电阻小 为单电阻或两电阻并联 而低挡时功率小 电阻大 为两电阻串联或单电阻 具体电路结构有以下四种 例2 2017 裕华区一模 小明在家中做了如下实验 他关闭了家中所有用电器 让一只标有 220V1210W 的用电器单独工作 他观察到标有 3600r kW h 字样的电能表转盘3分钟转过180圈 若用电器的电阻不变 则该用电器的电阻为40 该用电器工作时的实际功率为1000W 变式运用2 2016 石家庄裕华区模拟 小明家的电能表如图所示 根据电能表盘上的显示 他家允许消耗的最大电功率为W 他发现当其他用电器都关闭 单独让一只标有 220V1100W 装有2kg初温为20 水的电水壶工作 电能表转盘3分钟转过150转 壶中水温升高到38 电水壶工作时的实际电功率为W 电水壶的加热效率为 c水 4 2 103J kg 4400 1000 84 类型3电功率的综合计算 1 电能 电功率 电热在计算时的公式比较如下表 1 分清电路在每个状态下的结构 即电路的连接方式 滑动变阻器使用的阻值范围 电压表 电流表所测定的物理量 针对每种状态画出相应的等效电路图 在图中标出这种状态下所对应的已知量 不变量和待求量 2 以 不变量 为中心列出电路方程 当电路状态发生改变时 电路的电源电压和定值电阻阻值一般不随电路状态的改变而改变 抓住以上 不变量 利用欧姆定律 串并联电路特点 电功及电功率的计算公式 可列出电路方程 以电路中的等量关系 比值关系引出方程或以此作为联系方程中的物理量间的纽带 代换求解 例3 2017 石家庄桥西区模拟 如图所示 灯L上标有 12V3 6W 定值电阻R1的阻值为10欧 滑动变阻器R2上标有 50 1A 闭合S1 S2 灯L正常发光 电流表 电压表的量程分别为0 3A 0 15V 求 1 灯正常发光时的电阻 2 滑动变阻器允许连入的阻值范围 3 断开S1 S2 用一个新的电源去替代原来的电源 电流表 电压表的量程分别为0 0 6A 0 3V 移动滑动变阻器的滑片过程中 要求两个电表先后均能达到满刻度且电路正常工作 求允许替换电源的范围 变式运用3 2016 苏州中考 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 两电压表示数变化的图线如图乙所示 下列叙述正确的是 A 电源电压为14VB 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45WD 滑片在a点时 10s内电阻R消耗的电能为10J C由电路图可知 三个电阻串联接入电路 电流表测量电路电流 电压表V1测量R1两端的电压 V2测量R2两端的电压 滑片P从b点滑到a点的过程中 R1接入电路的阻值变小 整个串联电路的总电阻变小 电路中电流将变大 根据欧姆定律可知 R2两端的电压将变大 R两端的电压也将变大 电源电压保持不变 根据串联电路的电压规律可知 V1的示数将变小 故图乙中dc是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线 故B错误 结合图乙可知 U1 12V U2 2V 此时I 1A 则U U1 U2 IR 即U 12V 2V 1A R U1 6V U2 6V 此时I 3A 则U U1 U2 I R 即U 6V 6V 3A R 由以上两式可解得 R 1 U 15V 故A错误 滑片从b点滑到a的过程中 电源电压保持不变 电路中最大电流为3A 故电路消耗的总功率最大值Pmax UImax 15V 3A 45W 故C正确 滑片在a点时 UR 15V 6V 6V 3V 此时I 3A 故10s内电阻R消耗的电能W URI t 3V 3A 10s 90J 故D错误 重点实验聚焦 实验23 测量小灯泡的电功率 1 测量小灯泡电功率的原理2 画电路图或连接实物图3 电流表和电压表的量程选择和读数 滑动变阻器或电源的选择4 电路设计与故障分析5 数据处理6 小灯泡的额定功率的计算或推导计算式等 例1 2017 邵阳中考 某实验小组做 测量小灯泡电功率 的实验中 所用电源电压为3V 待测小灯泡的额定电压为2 5V 电阻约为10 1 请用笔画线代替导线 完成如图甲实物电路的连接 要求 连线不得交叉 电流表量程要正确 2 检查电路连接无误后 闭合开关S 发现灯泡不亮 电压表有示数 电流表几乎无示数 产生这一现象的原因可能是 A 变阻器断路B 电压表短路C 电压表断路D 小灯泡断路 D 思路点拨 本题考查电功率的测量 1 小灯泡的额定电压为2 5V 电阻约10 则电路中的电流不超过0 6A 电流表选用小量程 将电流表的 0 6 接线柱接小灯泡的左接线柱或电压表的 接线柱即可 2 灯泡不亮 电压表有示数 电流表几乎无示数 说明电路是通路 电阻很大 则原因可能是小灯泡断路 3 由图乙可知 此时示数为2 3V 2 5V 应将滑片向B端移动 减小滑动变阻器接入电路中的电阻 4 由图丙可知 当电压为额定电压2 5V时 通过小灯泡的电流为0 2A 则其额定功率P UI 2 5V 0 2A 0 5W 3 故障排除后 闭合开关 当滑动变阻器滑片P移到某一位置时 电压表示数如图乙所示 要测量小灯泡的额定功率 应将滑动变阻器的滑片P向 选填 A 或 B 移 4 通过移动滑动变阻器的滑片P 记录了多组数据 并作出如图丙所示的I U图象 根据图象可知小灯泡的额定功率为W B 0 5 命题挖掘小华设计了如图丁所示的电路也完成了该实验 请完成下列填空 电源电压不变 R1和R2为滑动变阻器 R2的最大电阻为R0 5 只闭合开关S S1 调节R2 使电压表的示数为2 5V 6 只闭合开关S S2 调节R1 使电压表的示数仍为2 5V 7 接着将R2的滑片P调至最左端 记下电压表的示数为U1 再将R2的滑片P调至最右端 记下电压表的示数为U2 则小灯泡额定功率的表达式P额 用U额 R0 U1 U2表示 实验24 探究电流产生的热量与哪些因素有关1 被加热的物质选择煤油或空气 比热小 加热效果明显 2 电阻丝的选择 根据实验要求选择满足条件的电阻 3 两个空气容器或玻璃瓶的要求 盛液体时对物质 质量 初温的要求 4 电路中电阻连接方式的确定 控制电流相等时要将电阻丝串联 控制电阻相等时要将电路混联 两个电阻丝并联后与第三根电阻丝串联 5 实验方法 转换法和控制变量法 6 实验结论 1 在电流及通电时间相同的情况下 电阻越大 产生的热量越多 2 在电阻及通电时间相同的情况下 通过的电流越大 产生的热量越多 1 此装置可以探究电流产生的热量跟电阻的关系 一段时间后 右 选填 左 或 右 容器内电阻丝产生的热量较多 2 如果通过R1的电流为2A 那么10s内通过R1的电流产生的热量是200J 例2 2017 绥化中考 利用如图所示的电路装置 探究 电流产生的热量跟什么因素有关 接通电源 两容器内的空气被加热后膨胀 使U形管的液面发生变化 通过观察U形管的液面变化情况 比较瓶内电阻丝的发热多少 思路点拨 1 由图示实验可知 两阻值不同的电阻丝串联 通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同 此装置可以探究 电流产生的热量与电阻的关系 由于右侧中的电阻丝阻值较大 将此装置接到电源两端 通电一段时间 电流在右侧容器中产生的热量较多 2 R1在10s内产生的热量Q I2Rt 2A 2 5 10s 200J 命题挖掘 3 实验现象 当玻璃瓶中煤油温度升高时 煤油的内能将会变大 选填 变大 变小 或 不变 这是通过热传递的方式改变物体的内能 4 如图 对于两个玻璃瓶内的煤油在实验开始前需要控制它们的质量和初温相同 5 在焦耳定律的探究实验中 小华准备了如下的实验装置 如图中的装置通电一定时间后 可以看到 左边管中液面高于 选填 高于 等于 或 低于 右管中的液面 由此可以得出结论在通电时间和电阻相同时 电流越大 产生的热量越多 六年真题全练 命题点1动态电路分析 1 2016 河北中考 多选 如图所示 电源电压不变 下列说法正确的是 A 只闭合S1 将P向左移动一段距离 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变B 只闭合S1 将P向左移动 R1消耗的功率增加C 开关都闭合 将P向左移动 电压表的示数不变 电流表的示数变小D 开关都闭合 将P向左移动 L消耗的功率不变 R2消耗的功率变小 ACD由图示可知 只闭合S1时 R1与R2串联 电压表测滑动变阻器两端的电压 当滑片向左移动时 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值等于定值电阻R1 所以比值不变 故A正确 只闭合S1 将P向左移动 电阻变大 电流变小 由P I2R可得 R1消耗的功率减小 故B错误 开关都闭合时 变阻器与灯泡并联 定值电阻R1被短路 电压表测电源电压 电流表测干路电流 将滑片向左移动时 电阻变大 总电阻变大 总电流变小 则电流表示数变小 由于电压表测的是电源电压 所以电压表示数不变 故C正确 由于灯泡与变阻器是并联的 两者互不影响 所以灯泡的功率不变 当变阻器阻值变大时 通过变阻器的电流变小 由于电压不变 所以R2消耗的功率变小 故D正确 猜押预测 1 2017 潍坊中考 多选 如图所示 R1为定值电阻 R2为滑动变阻器 电源电压恒定 当闭合开关 滑动变阻器滑片向b端移动时 下列判断正确的是 A 电流表的示数变大B R1与R2消耗的电功率之和增大C R1与R2消耗的电功率之和减小D 电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量 命题点2电能表的小计算 2 2014 河北中考 小明购买了一只容积为1 2L的电热水壶 他往壶中装满了温度为25 的水 若使壶中的水加热至沸腾 需要吸收J的热量 小明将电热水壶接到家庭电路中 通电7min烧开了这壶水 如果在这一过程中它的效率是90 电热水壶的实际功率W 标准大气压下 水 1 0 103kg m3 c水 4 2 103J kg 3 78 105 1000 3 2013 河北中考 小明去打开水 水未开 此时观察到温度计示数为77 电能表示数为 水开时 温度计示数为97 电能表示数为 电热水器消耗了J的电能 第二天小明又去打水 发现水仍未开 水的温度为t 等到水开时温度计示数为98 这段时间内电热水器消耗的电能为2 1kW h 则t 两天水开时的温度不同 是由于液体的沸点与 有关 c水 4 2 103J kg 电路中只有电热水器 且水的质量相等 不计热损失 5 04 106 68 液面上方的气压大小 4 2012 河北中考 小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯 它们正常工作相同的时间 产生热量多 小明家还有一个 220V1500W 的电热水器 将其单独连接在电路中 发现电能表 如图 上的铝盘121s内转了125转 电热水器消耗了J的电能 他家的实际电压为V 电热水器内电阻丝的阻值不变 白炽灯 1 5 105 200 猜押预测 2 2017 泸州中考 电能表是量度的仪表 如图所示的电能表 所连接的用电器工作时总功率不能超过W 只有一个用电器工作时 6min内转盘正好转过100圈 该用电器的电功率为W 电功 消耗电能 11000 1000 命题点3测量小灯泡的电功率 5 2013 河北中考 小明学习了电功率后 用额定电压分别为2 5V 6V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图 来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关 1 小灯泡发光时 将电能转化为能和光能 2 探究L1的亮度时 只闭合S S1 发现电压表有示数 电流表无示数 则电路故障可能是 排除故障后 继续实验 收集的数据及现象如表一 表一 内 灯泡L1断路 3 探究L2的亮度时 只闭合S S2 进行实验 收集的数据及现象如表二 表二 4 分析两表可知 同一规格的小灯泡发光亮度与有关 不同规格的小灯泡发光亮度还应与的转化效率有关 实际功率 电能转化为光能 拓展 完成探究后 小明用电源 电流表 滑动变阻器 电阻箱 各1个 2个开关及若干条导线 对额定电流为0 1A的小灯泡的额定功率进行了测定 请在虚线框内画出他设计的电路图 并写出实验步骤及测定额定功率的表达式 实验步骤 表达式 P额 根据电路图连接实物图 只闭合S1 移动变阻器滑片 使电流表示数为0 1A 断开S1 闭合S2 滑片不动 调节电阻箱 当电流表示数为0 1A时 读出电阻箱连入电路中的电阻为R 0 1A 2R 6 2012 河北中考 测量 小灯泡的电功率 小灯泡的额定电流为0 3A 灯丝阻值在10 15 之间 所提供的器材有 电流表 电压表 电源 电压恒为6V 开关各一个 滑动变阻器 5 2A 20 1A 两个 导线若干 1 图甲是小明没有连接完的实物电路 请你用笔画线代替导线将实物图补充完整 2 小明选用的滑动变阻器的规格为 3 闭合开关 移动滑片 当电流表的示数为0 3A时 电压表的示数如图乙所示 读数为V 小灯泡的额定功率为W 20 1A 4 1 2 4 小红没用电压表 但多用了一个开关 其他器材与小明的相同 也测出了小灯泡的额定功率 请在虚线框内画出她设计的电路图 并写出实验步骤及测定额定功率的表达式 实验步骤 表达式 P额 只闭合S1 移动滑片P 使电流表示数为0 3A 滑片P位置不变 再闭合S2 电流表的示数为I0 猜押预测 3 2017 泰安中考 有一个小灯泡标有5 0V字样 要测定它的额定功率 已知小灯泡正常发光时的电阻值约10 电源电压为6V 1 请你用笔画线代替导线 连接完成实验电路 2 闭合开关前 滑动变阻器滑片应该在 选填 a 或 b 端 a 3 某次连接线路后 闭合开关灯不亮 电流表有示数 电压表没有示数 猜想以下3种故障 其中可能的是 A 可能是灯丝断了B 可能是开关接线处断路C 可能是小灯泡的灯座短路为避免出现上述故障时损坏电流表 选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于 4 排除故障后 移动变阻器滑片 观察当表示数为时 再记录另一个电表的示数 可以计算小灯泡的额定功率 C 10 电压 5V 命题点4电功率的综合计算 7 2017 河北中考 如图1所示 电源电压恒定 滑动变阻器的规格为 30 1A 在AB间接入规格为 12V12W 的灯泡 闭合开关 当变阻器的五分之一阻值连入电路时 灯泡正常发光 1 求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压 2 R0是如图2所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻 当在AB间接入电阻R0后 闭合开关 在保证电路安全的情况下 将滑片P从最右端向左滑动的过程中 电流表示数均出现过0 4A 电流表选择0 0 6A量程 求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值 8 2015 河北中考 在如图1所示的电路中 电源电压不变 小灯泡的额定电压为2 5V 变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍 闭合开关S 当滑片P置于某点时 电压表示数为2 5V 电流表示数为I1 当滑片P置于最右端时 电流表示数为I2 且I1 I2 5 4 两次变阻器连入电路的电阻之比R1 R 8 15 图2是该小灯泡I U图象 求 1 小灯泡正常发光时的电阻值 2 滑片置于最右端时 小灯泡的实际功率 3 电源电压 9 2014 河北中考 实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2 将它们连接到图甲所示的电源电压可调的电路中 其中通过L2的电流与电压的关系如图乙所示 闭合开关S1 S2 断开S3 滑片P置于最左端时 一只小灯泡正常发光 电路消耗的功率为5 2W 只闭合S3 滑片P置于最右端时 也有一只小灯泡正常发光 且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为 R2 R 1 4 求 1 L2正常工作时的电阻 2 L1正常工作时的电流 3 在一只小灯泡正常发光条件下 电源电压的调节范围 10 2013 河北中考 如图甲所示 L上标有 6V3W 字样 电流表量程为0 0 6A 电压表量程为0 15V 变阻器R的最大电阻为100 只闭合S1 滑片置于a点时 变阻器连入电路中的电阻为Ra 电流表示数为Ia 只闭合S2 移动滑片P 变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示 当滑片P置于b点时 电压表示数Ub 8V 电流表示数为Ib 已知Ra R0 12 5 Ia Ib 3 5 灯丝电阻不随温度变化 求 1 小灯泡的电阻 2 定值电阻R0和电源电压 3 在电表的示数不超过量程 灯泡两端的电压不超过额定值的情况下 只闭合S1时 变阻器连入电路的最小电阻为多少 只闭合S2时 电路消耗的最小功率为多少 猜押预测 4 2017 德阳中考 如图所示 小灯泡L上标有 6V3W 字样 电流表量程为0 0 6A 电压表量程为0 15V 变阻器R的最大电阻为120 只闭合S1 滑片置于a点时 变阻器连入电路中的电阻为Ra 且Ra R0 6 5 灯L正常发光 电流表示数为Ia 只闭合S2 移动滑片 当滑片置于b点时 电流表示数为Ib 此时电压表示数与滑片置于a点时相等 Ia Ib 5 3 灯丝电阻不随温度变化 求 1 小灯泡的电阻 2 定值电阻R0和电源电压U 3 在电表的示数不超过量程 灯泡两端的电压不超过额定值的情况下 只闭合S1时 变阻器连入电路的最小电阻为多少 在电表的示数不超过量程 只闭合S2时 电路消耗的最小功率为多少