《中考物理总复习》第23课时 电能 电功 电功率.pptx

第 23 课时电能 电功 电功率第十单元 电功率 生活用电思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础电能单位国际单位: ;常用单位: ;1度=1 kWh=J 电功实质用电器消耗电能的过程实际是能转化为其他形式能的过程,也就是电流做功的过程 计算电流做功的多少跟 、的长短都有关系,加在用电器两端的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做的功越多,写成公式为; W=(适用于所有电路); 对于纯电阻电路,可推导出:W= (串联,同一电流)=(并联、家庭电路,同一电压) 思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点一电能及其测量千瓦时(kWh)或度焦耳(J)3.6106电电流的大小电压的高低通电时间W=UItPtUItI2Rt电能表用途 测量用电器在一段时间内消耗的电能技术参数220 V电能表应该在220 V的电路中使用10(20) A该电能表的标定电流为10 A,额定最大电流为20 A50 Hz电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用3000 r/(kWh) 接在这个电能表上的用电器每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转过3000转;转n转消耗的电能W= kWh读数方法电能表前后两次读数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能。注意:电能表刻度盘上的示数中最后一位是小数位思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础续表意义 表示电流做功的,用符号表示 单位 国际单位:;常用单位:千瓦(kW);1 kW=W 大小 电功率等于与之比 公式P=(适用于所有电路); 对于纯电阻电路,可推导出:P=I2R(串联)= (并联、家庭电路,同一电压)拓展电功率与电阻的关系: 若串联, 则P1P2= R1R2; 若并 联 , 则P1P2=R2R1。电路总功率与用电器电功率的关系:无论用电器串联或并联,电路总功率均等于各用电器实际功率之和,即P总=P1+P2+Pn思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二电功率快慢P瓦特(W)103电功时间UI1.电功率概念额定电压:用电器时的电压 额定功率:用电器在下工作时的功率 铭牌含义灯泡“PZ220 V60 W”:这个灯泡的额定电压为,额定功率为 实际功率的计算P实 =U实I实;电阻不变时,P实=思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础正常工作额定电压220 V60 W2.额定电压和额定功率思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点三伏安法测量小灯泡的电功率(见实验突破)重难探究 逐个击破实验突破 素养提升1.如图23-1所示是IC卡电能表,一天,小明家中的IC卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为 。小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电kWh。为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为 前为IC卡电能表充值。 探究一电功、电能表的读数C图23-1重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案5002.(多选) 2018聊城 小明同学家的电能表上标有“3000 revs/(kWh)”的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察到1 min内电能表的转盘转了45 revs,则下列说法正确的是()A.电水壶是利用电流的热效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.4105 JC.电水壶的额定功率为900 WD.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W重难探究 逐个击破实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案ACD3.将“2.5 V0.3 A”和“3.8 V0.3 A”的两个小灯泡接在合适的电源上,小灯泡均没有烧坏,则下列说法正确的是 ()A.若两灯串联,“3.8 V0.3 A的小灯泡较亮B.若两灯串联,“2.5 V0.3 A”的小灯泡两端电压较大C.若两灯并联,“3.8 V0.3 A”的小灯泡较亮D.若两灯并联,通过“3.8 V0.3 A”小灯泡的电流较大重难探究 逐个击破实验突破 素养提升探究二用电器的实际功率和额定功率重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 A4.灯L1规格为“6 V3 W”,灯L2规格为“3 V3 W”,忽略灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是()A.L1与L2灯丝电阻之比为21B.两灯串联,当电路中电流为0.5 A时,灯L2两端电压为3 VC.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1 AD.两灯并联在3 V电源两端,灯L1与灯L2消耗的实际功率之比为14重难探究 逐个击破实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 D5.如图23-2所示的电路,电源电压保持不变,将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中()图23-2A.灯泡变暗B.电压表示数变大C.电流表示数变小D.电路总功率变小 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升探究三动态电路分析重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 D解析根据题图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测电源电压,所以滑片P移动过程中,电压表示数不变,B错误;并联电路各用电器互不影响,所以灯泡亮度和电流表示数均不变,A、C错误;在滑片P从中点向b端移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,该支路电流减小,干路电流减小,由P=UI可知电路总功率变小,D正确。6.(多选) 2018江西 如图23-3所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,断开开关S3,当滑片P向左滑动时() 图23-3A.灯泡L2亮度变亮,电流表示数减小B.灯泡L1亮度不变,电压表示数增大C.电流表示数不变,电压表示数增大D.电流表示数不变,电压表示数不变重难探究 逐个击破实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 BC解析闭合开关S1、S2,断开开关S3,则灯泡L2处于断路,所以灯泡L2不会亮,故A错误;此时R和L1串联,无论滑动变阻器滑片P怎么滑动,接入电路的总电阻不变,电路总电流不变,所以电流表示数不变,灯泡L1亮度不变,而电压表测量的是滑动变阻器滑片P右侧电阻两端的电压,滑片向左滑动时,滑片P右侧电阻变大,分得的电压变大,则电压表示数变大,故B、C正确,D错误。7.导体两端的电压为6 V,通过导体的电流为1 A,通电时间为10 s,电流做功 J。 8.电烙铁的铭牌上标有”220 V25 W”字样,它正常工作20 s,消耗电能 J。 9.李芳家的电能表上标着“3000 r/(kWh)”,她用这个电能表来测量某用电器的功率。她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1 min内电能表的转盘转了15 r,该用电器的额定功率是W。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升探究四运用电功、电功率公式解决有关问题6050030010. 2018福建A卷 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图23-4甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,此时灯泡L的 ()图23-4A.电压为7 V B.电流为0.3 AC.电阻为20 D.电功率为3 W重难探究 逐个击破实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 D11. (多选)如图23-5甲所示的电路中,电源电压为16 V且恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息,下列判断正确的是 ()图23-5A.R0的阻值是10 B.电路的最大总功率是25.6 WC.R0的最小功率是3.2 WD.滑动变阻器的最大阻值是70 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 ABD【实验梳理】重难探究 逐个击破实验突破 素养提升突破测量小灯泡的电功率原理P=UI实物图与电路图重难探究 逐个击破实验突破 素养提升电路连接开关:连接电路时,开关要断开。滑动变阻器:滑动变阻器“一上一下”接入电路,且开关闭合前,滑片要移到阻值最大处。电表:电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;电压表的量程由小灯泡的额定电压决定,电流表的量程由小灯泡的额定电流决定滑动变阻器的作用改变灯泡两端的电压和保护电路。连接电路无误后,移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当电压表的示数达到额定电压时,停止移动滑片,并记下电流表的示数,利用公式即可求出灯泡的额定功率续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升电路故障分析电表示数异常的原因:电流表无示数:与电流表串联的电路断路(或电流表被短路或断路);电流表指针满偏:电流表所选量程太小或与之串联的电路发生短路;电压表无示数:小灯泡发生短路(或电压表短路或断路,或与电压表并联的电路以外部分断路);电压表示数接近电源电压:小灯泡发生断路,或滑动变阻器短路。小灯泡不亮的原因:电路完好,灯不亮:滑动变阻器连入电路的阻值太大,移动滑片观察小灯泡是否发光;电路故障,灯不亮:小灯泡断路或短路,根据电表示数判断。移动滑片,电表示数不变的原因:滑动变阻器同时接两个上接线柱或同时接两个下接线柱续表多次测量的目的测出小灯泡在不同电压下的实际功率并比较、探究电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律(小灯泡实际电压不同,小灯泡的实际功率理应不同,求平均值没有意义)设计表格重难探究 逐个击破实验突破 素养提升序号 U/VI/A P/W123续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图像分析小 灯泡的U-I图像是曲线, 原因是灯丝电阻随温度的升高而增大实验结论不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡的功率越大;小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮实验评估小灯泡额定电压为3.8 V时,电压表读数不准确;若电源电压为6 V,可将电压表改接在滑动变阻器两端,来减小实验误差续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(1)请你用笔画线代替导线,将图23-6甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变暗。图23-6如图所示重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是。 图23-6小灯泡断路重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V,若想测量小灯泡的额定 功 率 , 应 将 图 甲 中 的 滑 片 P 向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5 V。 图23-62.2A重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(4)移动滑片P,记下多组电压表和电流表示数,并绘制图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是W,此时小灯泡的电阻是。 (5)实验室可提供选用的滑动变阻器R1和R2的最大电阻分别为5 和20 ,请你判断本实验中选用的是(选填“R1”或“R2”)图23-60.512.5R2重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 。(6)小明按同一电路连接好最后一根导线,小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,请你找出他在实验中两个操作不当之处:;。图23-6连接电路时开关没有断开连接电路时滑片P没有移到阻值最大处(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的,且灯泡的 越大,灯泡发光越亮。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升电压U/V1.52.02.53.0电流I/A0.20.220.250.28电功率P/W0.30.440.6250.84发光情况很暗暗正常发光很亮实际功率实际功率(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出: 由上表中的数据,小勇得出小灯泡的额定功率为P额= 0.55 W,老师认为,通过四次测量得到四次数据,算出四个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法不对,原因是。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升电压U/V1.52.02.53.0电流I/A0.20.220.250.28电功率P/W0.30.440.6250.84发光情况很暗暗正常发光很亮小灯泡两端的电压是额定电压时,小灯泡的功率才是额定功率重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出:在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”“变小”或“不变”),导致这一结果的原因是。 电压U/V1.52.02.53.0电流I/A0.20.220.250.28电功率P/W0.30.440.6250.84发光情况很暗暗正常发光很亮(8)整理器材时发现滑动变阻器的PA部分比PD部分热,原因是 。 变大小灯泡的电阻随温度的升高而增大PA部分电阻比PD部分电阻大特殊方法测电功率特殊方法测电功率例2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图23-7甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。图23-7如图所示例2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图23-7甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。(2)正确连接实验电路后,开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视的示数,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 图23-7电压表1.52特殊方法测电功率(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:闭合开关S1,将S2拨到触点(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为V; 再将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U; 小灯泡额定功率表达式P额= 。(用已知量和测量量表示) 图23-723.81特殊方法测电功率(4)在实验时,电流表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图23-8甲所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验过程如下:闭合开关,移动滑片使电压表示数为V;断开开关,保持滑片位置不变,将电压表接到两端,然后闭合开关,读出电压表的示数为U;小灯泡的额定电功率P=。(用已知量和测量量表示) 实验拓展 图23-83.8定值电阻R特殊方法测电功率(5)小聪新加一最大阻值为R2的滑动变阻器,设计如图乙所示的电路也完成了该实验,实验过程如下:闭合开关,使R2(最大阻值为R2)的滑片移动到最左端,调节R1的滑片使电压表示数为V; ,读出并记录电压表的示数U;小灯泡的额定功率P额=。(用已知量和测量量表示) 图23-83.8保持R1的滑片位置不变,使R2的滑片移动到最右端特殊方法测电功率(6)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图23-9甲所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验过程如下:先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常发光;将 ,读出电流表的示数为I;小灯泡的额定功率P额=。(用已知量和测量量表示) 图23-9开关S1断开,S2闭合特殊方法测电功率(7)小聪使用两只电流表和一只定值电阻R(阻值已知),利用如图乙所示电路也完成了测量,实验过程如下:闭合开关S,移动滑片,使电流表A1的示数为,此时小灯泡正常发光,读出电流表A的示数为I,小灯泡的额定功率P额=。(用已知量和测量量表示) 图23-9特殊方法测电功率