九年级物理全册第十五章电功和电热课件新版苏科版.ppt

第十五章电功和电热知知识识点点1 1电电能表能表电电功功课标课标要求要求结结合合实实例理解例理解电电功功1.1.电电能表能表:(1)(1)作用作用:用来用来测测量量电电路消耗的路消耗的_。(2)(2)计计量量单单位及位及换换算算:1:1度度=_kW=_kWh=_Jh=_J。(3)(3)电电能表示数能表示数组组成成:由几位由几位_和一位和一位_组组成。成。(4)(4)读读数方法数方法:电电能表能表计计数器上前后两次数器上前后两次读读数数_就是用就是用户户在在这这一段一段时间时间消耗消耗电电能的千瓦能的千瓦时时数。数。电电能能1 13.6103.6106 6整数整数小数小数之差之差(5)(5)电电能表的技能表的技术术参数含参数含义义:如如图图所示。所示。“220 V220 V”表示表示电电能表适用的能表适用的_。“2.52.5（1010）A A”：2.5 A2.5 A表示表示_电电流，流，10 A10 A是是电电能表能能表能满满足足测测量准确要求且能量准确要求且能长长期正常运行的期正常运行的_电电流流值值。1 920 r/(kW1 920 r/(kWh)h)表示用表示用电电1 kW1 kWh h电电能表能表转盘转动转盘转动_转转。图图中所示中所示电电能表能表读读数数为为_kW_kWh h。额额定定电压电压1 9201 9204 374.44 374.4基本基本最大最大2.2.电电功功:(1)(1)实质实质:_:_能能转转化化为为其他形式能的其他形式能的过过程程,电电流做功的多少流做功的多少_(_(选选填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)消耗消耗电电能的多少。能的多少。（2 2）大小：电功大小与加在用电器两端的）大小：电功大小与加在用电器两端的_、通过的、通过的_和和_有关。有关。(3)(3)计计算公式算公式:_:_。电电等于等于W=UItW=UIt电压电压电流电流通电时间通电时间1.1.物理意物理意义义:描述描述电电流做功的流做功的_的物理量。的物理量。2.2.单单位及位及换换算算:1 kW=_W,1 W=_mW:1 kW=_W,1 W=_mW。3.3.计计算公式算公式:P=_:P=_。知知识识点点2 2电电功率功率课标课标要求要求结结合合实实例理解例理解电电功率功率;知道用知道用电电器的器的额额定功率和定功率和实际实际功率功率快慢快慢10103 310103 3UIUI4.4.额额定功率、定功率、额额定定电压电压(如如图图所示所示):):(1)(1)额额定定电压电压:用用电电器器_时时的的电压电压。此灯泡的。此灯泡的额额定定电压电压是是_V_V。(2)(2)额额定功率定功率:用用电电器在器在_下正常工作下正常工作时时的的电电功率。此功率。此灯泡的灯泡的额额定功率是定功率是_W_W。(3)(3)实际实际功率功率:用用电电器器_时时的的电电功率。功率。正常工作正常工作220220额额定定电压电压8.58.5实际实际工作工作(4)(4)实际电压实际电压、实际实际功率、灯泡亮度的关系功率、灯泡亮度的关系电电压压功率功率灯泡亮度灯泡亮度U U实实UU额额P P实实_P_P额额灯泡偏灯泡偏_U U实实U 亮亮 UU额额P P实实PP额额容易容易损损坏坏U U实实UU额额P P实实PQ,PWQ,P电电PP热热【易错警示易错警示】UItUIt是电流所做的功是电流所做的功,I,I2 2RtRt是电热。在纯电阻电路是电热。在纯电阻电路中中,电流所做的功全部用来产生热量电流所做的功全部用来产生热量,有有I I2 2Rt=UIt;Rt=UIt;在非纯电阻电在非纯电阻电路中路中,电热是电流做功的一部分电热是电流做功的一部分,有有I I2 2RtUItRtUIt。因此。因此,在解答相关在解答相关问题时问题时,I,I2 2RtRt、UItUIt不可混用不可混用,要明确二式的含义。要明确二式的含义。【典例典例2 2】(2012(2012杭州中考杭州中考)如如图图,电动电动机机M M的的线线圈圈电电阻阻为为0.500.50。当。当S S断开断开时时,电电流表流表读读数数为为1 A,1 A,当当S S闭闭合合时时,电电流表流表读读数数为为3 A3 A。问问:(1)(1)电电阻阻R R为为多大多大?(2)(2)电动电动机的机械功率机的机械功率为为多大多大?(3)(3)电动电动机工作机工作2 2分分钟钟,电动电动机机线线圈圈产产生了多少生了多少热热量量?【思路导引思路导引】【精讲精析精讲精析】本题考查电热的综合计算。本题考查电热的综合计算。(1)(1)当当S S断开时断开时,只有只有R R连入电路中连入电路中,则则(2)(2)当当S S闭合时闭合时,电动机与电阻电动机与电阻R R并联并联,则通过电动机的电流为则通过电动机的电流为I I动动=I=I总总-I-IR R=3A-1 A=2 A=3A-1 A=2 A电动机将电能转化为内能和机械能电动机将电能转化为内能和机械能,因此因此P P机机=P=P总总-P-P热热=UI-I=UI-I2 2r=10Vr=10V2 A-(2 A)2 A-(2 A)2 20.5=18 W0.5=18 W(3)(3)由焦耳定律可得由焦耳定律可得Q=IQ=I2 2Rt=(2A)Rt=(2A)2 20.50.52 260 s=240 J60 s=240 J答案答案:(1)10(1)10(2)18 W(2)18 W(3)240 J(3)240 J【方法归纳方法归纳】电热计算时公式的选择电热计算时公式的选择(1)(1)纯电阻电路纯电阻电路:Q=I:Q=I2 2Rt=UIt=Rt=UIt=非纯电阻电路非纯电阻电路:Q=I:Q=I2 2RtRt。(2)(2)在串联电路中在串联电路中:(3)(3)在并联电路中在并联电路中:【变变式式训练训练】(2012(2012无无锡锡中考中考)某某电饭锅设电饭锅设有有“加加热热”和和“保温保温”两两挡挡,其内部其内部简简化化电电路如路如图图所示所示,当开关当开关S S置于置于“1 1”挡时挡时,电饭锅电饭锅处处于于(选选填填“加加热热”或或“保温保温”)状状态态;若若电饭锅电饭锅保温与加保温与加热热时总时总功率之比功率之比为为150,150,则电则电阻阻R R0 0和和R R1 1的比的比值为值为。【解析解析】本题考查电路的分析和电热的计算。开关本题考查电路的分析和电热的计算。开关S S置于置于“1 1”挡时，挡时，R R0 0与与R R1 1串联，总电阻较大，根据串联，总电阻较大，根据P=P=知知,总功率较总功率较小，为保温状态小，为保温状态;开关开关S S置于置于“2 2”挡时，挡时，R R1 1短路，电路中只有短路，电路中只有R R0，总功率较大，为加热状态，总功率较大，为加热状态;根据根据 P P保温保温P P加热加热=答案答案:保温保温 1 14949 高高频频考点考点3 3安全用安全用电电中考中考题题眼眼各用各用电电器器间间的正确的正确连连接接小灯泡、三孔插座的正确小灯泡、三孔插座的正确连连接接家庭家庭电电路中存在的安全路中存在的安全隐隐患患安全用安全用电电常常识识1.1.安全用安全用电电在元件在元件连连接上的体接上的体现现:(1)(1)主要元件主要元件连连接方法及次序的考接方法及次序的考查查:总闸总闸刀开关要装在刀开关要装在电电能表能表之后之后,用用户户保保险险装置之前。装置之前。电电能表、能表、总总开关、用开关、用户户保保险险装置均装置均需串需串联联在在电电路中。路中。(2)(2)支路开关要与被控元件串支路开关要与被控元件串联联且要接在火且要接在火线线一一侧侧。(3)(3)灯泡尾部金属体接火灯泡尾部金属体接火线线,螺旋套接零螺旋套接零线线。(4)(4)三三线线插座接法口插座接法口诀诀“左零右火中接地左零右火中接地”。(5)(5)有的大功率的插座有的大功率的插座,只有一根熔只有一根熔丝丝(管管),),这这一根熔一根熔丝丝(管管)要要连连接在火接在火线线上。上。2.2.安全用安全用电电常常识识:(1)(1)家庭家庭电电路的安装路的安装应应符合安全用符合安全用电电的要求。的要求。(2)(2)不用湿手触摸不用湿手触摸电电器器,不弄湿用不弄湿用电电器。器。(3)(3)保保护护好用好用电电器的器的绝缘绝缘体体,不使火不使火线线裸露。裸露。(4)(4)有金属外壳的家用有金属外壳的家用电电器器,外壳一定要接地。外壳一定要接地。(5)(5)在在户户外不要靠近高外不要靠近高压带电压带电体体,在室内不接触低在室内不接触低压带电压带电体。体。(6)(6)注意防雷注意防雷,高大建筑物上要装避雷高大建筑物上要装避雷针针。(7)(7)防止各种防止各种类类型的触型的触电电事故的事故的发发生。生。【拓展延伸拓展延伸】漏电保护器及其参数的意义漏电保护器及其参数的意义漏电保护器是由漏电检测、信号放大、执行漏电保护器是由漏电检测、信号放大、执行开关三部分组成。正常用电时开关三部分组成。正常用电时,电流从一根导电流从一根导线流入线流入,经过用电器经过用电器,从另一根导线流出。如从另一根导线流出。如果整个线路上没有故障的话果整个线路上没有故障的话,流出的电流应该流出的电流应该完全等于流入的电流。当发生漏电时完全等于流入的电流。当发生漏电时,流出的电流小于流入的流出的电流小于流入的电流。两根导线上的电流只要达到一定的差异时电流。两根导线上的电流只要达到一定的差异时,便通过漏电便通过漏电保护器内的电子控制电路放大保护器内的电子控制电路放大,推动继电器开关切断电源线上推动继电器开关切断电源线上流入的电流。流入的电流。漏电保护器的主要技术参数有漏电保护器的主要技术参数有:额定漏电动作电流、额定漏电额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有动作时间、额定漏电不动作电流。其他参数还有:电源频率、电源频率、额定电压、额定电流等。额定电压、额定电流等。(1)(1)额定漏电动作电流额定漏电动作电流:在规定的条件下在规定的条件下,使漏电保护器动作的使漏电保护器动作的电流值。例如电流值。例如,30mA,30mA的保护器的保护器,当通入电流值达到当通入电流值达到30mA30mA时时,保护保护器立即动作断开电源。器立即动作断开电源。(2)(2)额定漏电动作时间额定漏电动作时间:指从突然施加额定漏电动作电流起指从突然施加额定漏电动作电流起,到到保护电路被切断为止的时间。例如保护电路被切断为止的时间。例如,30mA,30mA0.1s0.1s的保护器的保护器,从电从电流值达到流值达到30mA30mA起起,到主触头分离止的时间不超过到主触头分离止的时间不超过0.1s0.1s。(3)(3)额定漏电不动作电流额定漏电不动作电流:在规定的条件下在规定的条件下,漏电保护器不动作漏电保护器不动作的电流值的电流值,一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如,漏电动漏电动作电流作电流30mA30mA的漏电保护器的漏电保护器,在电流值达在电流值达15mA15mA以下时以下时,保护器不应保护器不应动作动作,否则因灵敏度太高容易误动作否则因灵敏度太高容易误动作,影响用电设备的正常运行。影响用电设备的正常运行。(4)(4)其他参数其他参数,如电源频率、额定电压、额定电流等。如电源频率、额定电压、额定电流等。【典例典例3 3】(2012(2012内江中考内江中考)如如图图所示所示,属于安全用属于安全用电电的是的是()【思路导引思路导引】明确安全用电的常识是解决本题的关键。明确安全用电的常识是解决本题的关键。(1)(1)不用湿手触摸电器不用湿手触摸电器,不弄湿用电器。不弄湿用电器。(2)(2)人体不同时接触火线和零线。人体不同时接触火线和零线。(3)(3)不去高压输电线断头落地的区域不去高压输电线断头落地的区域,以免造成跨步电压触电。以免造成跨步电压触电。【精讲精析精讲精析】选选B B。本题考查安全用电常识。不能用湿抹布擦。本题考查安全用电常识。不能用湿抹布擦没有断开电源的灯泡没有断开电源的灯泡,以免触电以免触电,A,A选项错选项错;带有金属外壳的电水带有金属外壳的电水壶接地壶接地,同时在火线上安装熔断器同时在火线上安装熔断器,符合安全用电原则符合安全用电原则,B,B选项正选项正确确;人分别接触到了火线和零线人分别接触到了火线和零线,此时有电流通过人体此时有电流通过人体,且远远且远远超出安全电流值超出安全电流值,C,C选项错选项错;高压输电线一头落到地上高压输电线一头落到地上,当人走近当人走近时会造成跨步电压触电时会造成跨步电压触电,D,D选项错。选项错。【方法归纳方法归纳】(1)(1)家庭电路中的电线、电能表等通过的电流都家庭电路中的电线、电能表等通过的电流都有一定的限度有一定的限度,电流超过某个限度就会发生危险电流超过某个限度就会发生危险,所以在添加大所以在添加大功率用电器时功率用电器时,要通过计算看供电线路和电能表是否满足需要通过计算看供电线路和电能表是否满足需要。如果电流可能超过允许通过的最大电流值要。如果电流可能超过允许通过的最大电流值,就应该更换导就应该更换导线和电能表。线和电能表。(2)(2)熔丝的选择熔丝的选择:使熔丝的额定电流等于或稍大于电路最大工作使熔丝的额定电流等于或稍大于电路最大工作电流电流(I(I最大最大=)=)。(3)(3)家庭电路中必须安装空气开关家庭电路中必须安装空气开关(熔丝熔丝)。当电路被保险装置。当电路被保险装置自动切断时自动切断时,要先找到故障的原因要先找到故障的原因,排除后再恢复供电。排除后再恢复供电。【变变式式训练训练】(2013(2013咸宁中考咸宁中考)在家庭在家庭电电路中路中电电灯、插座、灯、插座、电电视视机的机的连连接方式是接方式是(选选填填“串串联联”或或“并并联联”)。用。用电电器越器越多多电电路中的路中的总电总电流流(选选填填“越大越大”或或“越小越小”),),为为了避免了避免导导线过热线过热而而烧烧坏坏,在在电电路中要路中要(选选填填“串串联联”或或“并并联联”)熔熔丝丝,实际线实际线路中路中发发生接触不良也是很危生接触不良也是很危险险的的,应应尽量避免尽量避免,如如图图是是两种硬两种硬导线导线与螺与螺钉压钉压按式接按式接线线柱接法柱接法(箭箭头头方向表示方向表示拧紧拧紧螺螺钉钉的方向的方向),),其中不容易造成接触不良的是其中不容易造成接触不良的是(选选填填“甲甲”或或“乙乙”)。【解析解析】本题考查家庭电路及安全用电。家庭电路中各个用电本题考查家庭电路及安全用电。家庭电路中各个用电器之间是并联的器之间是并联的,一方面可以保证独立工作一方面可以保证独立工作,互不影响互不影响,另一方另一方面可以保证实际电压等于额定电压面可以保证实际电压等于额定电压220V;220V;由由P=UIP=UI可知可知,在在U U不变不变时时,P,P越大越大,I,I越大越大;熔丝起保护电路的作用熔丝起保护电路的作用,当电流过大当电流过大,自身发自身发热、熔断而保护电路热、熔断而保护电路,故应串联在电路中故应串联在电路中;甲图中螺丝拧紧的方甲图中螺丝拧紧的方向与导线的绕向一致向与导线的绕向一致(都是顺时针方向都是顺时针方向),),螺母拧紧螺母拧紧,接触性好接触性好,乙图中由于绕向与螺母拧紧方向不一致乙图中由于绕向与螺母拧紧方向不一致,在拧螺母时易将绕线在拧螺母时易将绕线带出带出,接触不良。接触不良。答案答案:并联越大串联甲并联越大串联甲 高高频频考点考点4 4家庭家庭电电路的故障分析和判断路的故障分析和判断中考中考题题眼眼熔熔丝丝熔断熔断(空气开关空气开关“跳跳闸闸”)的原因的原因测电测电笔的正确使用笔的正确使用家庭家庭电电路短路的判断路短路的判断1.1.常见故障：常见故障：(1)(1)熔丝熔断（空气开关熔丝熔断（空气开关“跳闸跳闸”）。）。用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率；用电器的实际总功率超过电路所能承受的最大功率；短路（火线和零线直接连通）。短路（火线和零线直接连通）。(2)(2)火火线线断路断路:断路前的火断路前的火线线能使能使测电测电笔的笔的氖氖管管发发光光,断路后的断路后的火火线线不能使不能使测电测电笔的笔的氖氖管管发发光。光。(3)(3)进户线进户线零零线线断路断路:所有用所有用电电器不工作器不工作,断点与火断点与火线线之之间间能使能使氖氖管管发发光。从光。从现现象上看象上看,插座中的两孔都能使插座中的两孔都能使测电测电笔的笔的氖氖管管发发光光,实质实质是是:因因为为零零线线断了以后断了以后,电电流从火流从火线线通通过过其他用其他用电电器的器的开关开关(灯灯丝丝),),经过经过零零线线孔、孔、测电测电笔流笔流过过人体到达大地人体到达大地,使使氖氖管管发发光。光。(4)(4)灯灯长长明明:开关起不到控制作用开关起不到控制作用,开关中的两根开关中的两根线线接触在一起。接触在一起。2.2.判断家庭判断家庭电电路故障的两种方法路故障的两种方法:(1)(1)利用利用“检验检验灯灯”检测检测:将干路熔将干路熔丝丝部分部分换换装装为为一一盏盏白白炽炽灯灯(额额定定电压为电压为220V),220V),将各支路开关逐个将各支路开关逐个闭闭合合,若若“检验检验灯灯”能正常能正常发发光光,则则可判定可判定该该支路支路发发生短路生短路;若若“检验检验灯灯”发发光光较较暗暗,则则可判断可判断家庭家庭电电路正常。路正常。(2)(2)利用利用测电测电笔笔检测检测:在在检查电检查电路路时时,能使能使氖氖管管发发光的地方光的地方说说明明此此处处与火与火线连线连接完好接完好,不能使不能使氖氖管管发发光的地方光的地方说说明此明此处处与火与火线线之之间间有断路。有断路。【典例典例4 4】(2012(2012常州中考常州中考)如如图图所示的家庭照明所示的家庭照明电电路路,已知其已知其中一只灯泡的灯中一只灯泡的灯头头接接线处线处存在故障。存在故障。电电工工师师傅傅为查为查明故障明故障,在在熔熔丝处丝处接入一只接入一只“220V220V40W40W”的灯泡的灯泡L L0 0。当只。当只闭闭合开关合开关S S、S S1 1时时,灯泡灯泡L L0 0和和L L1 1都呈都呈现现暗暗红红色色(比正常比正常发发光状光状态态暗得多暗得多););当只当只闭闭合开关合开关S S、S S2 2时时,灯泡灯泡L L0 0正常正常发发光光,L,L2 2不不发发光。由此可以确定光。由此可以确定()A.LA.L1 1灯灯头头接接线处线处断路断路B.LB.L1 1灯灯头头接接线处线处短路短路C.LC.L2 2灯灯头头接接线处线处断路断路D.LD.L2 2灯灯头头接接线处线处短路短路【思路导引思路导引】判断故障的依据是题中描述的现象判断故障的依据是题中描述的现象,关键点关键点:(1)(1)只闭合只闭合S S、S S1 1时时,灯灯L L0 0与与L L1 1串联串联,总电压为总电压为220V,L220V,L0 0和和L L1 1都呈现都呈现暗红色暗红色(比正常发光状态暗得多比正常发光状态暗得多),),说明无故障说明无故障;(2)(2)只闭合开关只闭合开关S S、S S2 2时时,灯灯L L0 0与与L L2 2串联串联,总电压为总电压为220V,L220V,L0 0正常发正常发光光,说明说明L L2 2没有分压没有分压,则则L L2 2短路。短路。【精讲精析精讲精析】选选D D。本题考查家庭电路故障的分析与判断。分。本题考查家庭电路故障的分析与判断。分析电路图知析电路图知,仅闭合开关仅闭合开关S S、S S1 1时时,灯泡灯泡L L0 0与与L L1 1串联串联,两灯的实际两灯的实际电压都小于额定电压电压都小于额定电压,故灯泡都暗红故灯泡都暗红,说明灯泡说明灯泡L L1 1正常正常;仅闭合开仅闭合开关关S S、S S2 2时时,灯泡灯泡L L0 0与与L L2 2串联串联,灯泡灯泡L L0 0发光正常发光正常,说明灯泡说明灯泡L L2 2处相当处相当于导线于导线,故故L L2 2出现短路。出现短路。【失误档案失误档案】用测电笔判断电路故障时用测电笔判断电路故障时,易出现以下误区易出现以下误区:(1)(1)测电笔的氖管发光测电笔的氖管发光,接触的就一定是火线接触的就一定是火线;(2)(2)氖管不发光氖管不发光,接触的一定是零线。接触的一定是零线。【变变式式训练训练】(2012(2012烟台中考烟台中考)小明同学想在家里安装一小明同学想在家里安装一盏盏照照明灯明灯,如如图图所示是他所示是他设计设计的的电电路。路。图图中虚中虚线线框框1 1和和2 2应连应连入开关入开关和和电电灯灯,则则开关开关应应装在装在方框中。安装完方框中。安装完毕毕后后,闭闭合开关合开关,电电灯不亮灯不亮,用用测电测电笔分笔分别测试别测试a a、b b、c c点点时时,测电测电笔的笔的氖氖管都管都发发光光,则电则电路的故障路的故障为为 。【解析解析】本题考查家庭电路的安装及常见故障的判断。家庭电本题考查家庭电路的安装及常见故障的判断。家庭电路的装配原则是开关控制火线后进入灯泡路的装配原则是开关控制火线后进入灯泡,故开关应装在故开关应装在“2 2”方框中方框中;用测电笔测试用测电笔测试a a、b b、c c三点三点,氖管都发光氖管都发光,说明都与火线说明都与火线连通连通,即即a a、b b、c c间无断路间无断路;而闭合开关灯泡不亮而闭合开关灯泡不亮,说明电路中无说明电路中无电流电流,只能是进户零线断路。只能是进户零线断路。答案答案:2 2进户零线断路进户零线断路(2011(2011黄黄冈冈中考中考)小阳小阳闭闭合开关后合开关后,发现电发现电灯不亮灯不亮,他用他用测电测电笔笔测试图测试图中的中的a a、b b、c c、d d四点四点,只有只有d d点点发发光光,那么可能那么可能发发生的故生的故障是障是()A.A.电电灯灯灯灯丝丝断了断了B.cdB.cd之之间间某某处处断路断路C.abC.ab之之间间某某处处断路断路D.D.开关开关处处短路短路【精讲精析精讲精析】选选B B。本题考查家庭电路故障的判断。用测电笔。本题考查家庭电路故障的判断。用测电笔测试图中的测试图中的a a、b b、c c、d d四点四点,只有只有d d点发光点发光,说明说明a a、b b、c c三点没三点没有与火线相通。若电灯灯丝断了有与火线相通。若电灯灯丝断了,则则c c点会发光点会发光,a,a、b b两点不会两点不会发光发光;若若abab之间某处断路之间某处断路,b,b、c c、d d点都会发光点都会发光,a,a点不发光点不发光;若开若开关处短路关处短路,则灯会一直发光则灯会一直发光;故只有故只有cdcd之间某处断路之间某处断路,才会只有才会只有d d点发光。所以选点发光。所以选B B。高高频频考点考点电电能和能和电电功功中考中考题题眼眼电电能和能和电电功的关系功的关系电电功的功的计计算算电电能表的能表的读读数数1.1.电电能和能和电电功的关系功的关系:电电功是用功是用电电器消耗器消耗电电能的多少。能的多少。电电流做流做功的功的过过程程,就是消耗就是消耗电电能的能的过过程。程。电电流做了多少功流做了多少功,就消耗多少就消耗多少电电能。即消耗了多少能。即消耗了多少电电能能,电电流就流就做多少功。做多少功。2.2.电电功的功的计计算算:(1)(1)公式公式:W=Pt=UIt,:W=Pt=UIt,是普遍适用的。是普遍适用的。(2)(2)结结合欧姆定律合欧姆定律I=I=可得可得W=IW=I2 2Rt,Rt,这这些公式只适用于些公式只适用于纯纯电电阻阻电电路中。路中。(3)(3)利用利用电电能表能表计计算算电电能能:W=W:W=W2 2-W-W1 1(W(W1 1、W W2 2是前后两次是前后两次电电能表的能表的示数示数);W=kW);W=kWh(nh(n是是实际实际的的转转数数,m,m是是电电能表能表标标定定转转数数)。【拓展延伸拓展延伸】白炽灯的工作原理白炽灯的工作原理电流通过灯丝时产生热量电流通过灯丝时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得使得灯丝处于温度达灯丝处于温度达2 0002 000以上的白炽状态以上的白炽状态(灯丝一般采用钨丝灯丝一般采用钨丝,熔点约为熔点约为3 000),3 000),这时候组成灯丝的原子核外电子会被激发这时候组成灯丝的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电当电子再次向低能量的电子层跃迁时子层跃迁时,多余的能量便以光的形式释放出来多余的能量便以光的形式释放出来,并同时产生热并同时产生热量量,故称之为白炽灯。故称之为白炽灯。灯丝处于白炽状态时灯丝处于白炽状态时,就像烧红了的铁一样发出光来。为防止就像烧红了的铁一样发出光来。为防止极高温度的灯丝被氧化烧断极高温度的灯丝被氧化烧断,一般将灯泡里面抽成真空或充入一般将灯泡里面抽成真空或充入其他惰性气体。理论上灯丝的温度越高其他惰性气体。理论上灯丝的温度越高,发出的光就越亮。发出的光就越亮。【典例典例】(2012(2012广州中考广州中考)小明把两小明把两电热电热棒棒R R1 1、R R2 2分分别别通通过规过规格完全相同的两个格完全相同的两个电电能表接到能表接到电压电压恒恒为为220 V220 V的照明的照明电电路。路。电电能表能表转盘转盘每每转转一圈表明消耗一圈表明消耗电电能能5 000 J5 000 J。如。如图图所示所示,R,R1 1、R R2 2分分别别把放在相同把放在相同规规格格烧烧杯中初温、杯中初温、质质量相同的水加量相同的水加热热到到80,80,记记录录数据如表。数据如表。(1)R(1)R1 1通通电电100 s100 s消耗多少消耗多少电电能能?(2)R(2)R1 1的的电电功率多大功率多大?(3)R(3)R1 1的的电电阻多大阻多大?(4)(4)两杯水用于升温所需消耗两杯水用于升温所需消耗电电能能应应相同相同,而根据表中而根据表中实验实验数据数据知道知道R R1 1与与R R2 2消耗的消耗的电电能不同。能不同。请请分析是什么原因分析是什么原因导导致致R R2 2消耗的消耗的电电能比能比R R1 1的大。的大。R R1 1R R2 2电电能表能表转盘转过转盘转过的圈数的圈数/圈圈20203030加加热热水所用水所用时间时间/s/s100100200200【思路导引思路导引】解答本题应明确以下三点解答本题应明确以下三点:(1)(1)用电器消耗的电能是电能表的实际转数乘以一圈消耗的电用电器消耗的电能是电能表的实际转数乘以一圈消耗的电能。能。(2)(2)用电器的电功率是消耗的电能与所对应时间的比值。用电器的电功率是消耗的电能与所对应时间的比值。(3)R(3)R1 1、R R2 2消耗电能转化为有用的能量相等消耗电能转化为有用的能量相等,但在转化过程中但在转化过程中,能能量的损失不同。量的损失不同。【精讲精析精讲精析】本题考查电能、电功率的相关计算。本题考查电能、电功率的相关计算。(1)(1)由于电由于电能表转盘每转一圈表明消耗电能能表转盘每转一圈表明消耗电能5 000 J,5 000 J,而而R R1 1通电通电100 s100 s时电时电能表的转盘转能表的转盘转2020圈圈,则电阻则电阻R R1 1消耗的电能消耗的电能W=5 000 JW=5 000 J20=20=100 000 J;(2)R100 000 J;(2)R1 1的电功率的电功率P=1 000 W;(3)RP=1 000 W;(3)R1 1的的电阻电阻R=48.4;(4)RR=48.4;(4)R2 2功率较小功率较小,加热较慢加热较慢,由于由于加热过程中水会同时汽化吸热加热过程中水会同时汽化吸热,所以加热时间越长所以加热时间越长,汽化带走的汽化带走的热量越多热量越多,所以所需的总能量所以所需的总能量(电能电能)就越多。就越多。答案答案:(1)100 000 J(1)100 000 J(2)1 000 W(2)1 000 W(3)48.4(3)48.4(4)R(4)R2 2功率较小功率较小,加热较慢加热较慢,由于加热过程中水会同时汽化吸热由于加热过程中水会同时汽化吸热,所以加热时间越所以加热时间越长长,汽化带走的热量越多汽化带走的热量越多,所以所需的总能量所以所需的总能量(电能电能)就越多。就越多。【方法归纳方法归纳】计算电功的其他推导公式计算电功的其他推导公式(1)(1)电路中的总电功电路中的总电功:W:W总总=W=W1 1+W+W2 2+W+Wn n。(2)(2)在串联电路中在串联电路中:(3)(3)在并联电路中在并联电路中:【变变式式训练训练】(2012(2012南宁中考南宁中考)标标有有“6 V6 V6 W6 W”的灯泡的灯泡L L1 1和和“6 6 V V3 W3 W”的灯泡的灯泡L L2 2串串联联接入接入电电路中。路中。L L1 1灯灯丝丝的阻的阻值值是是,通通过过两灯的两灯的电电流之比流之比为为,两灯在相同两灯在相同时间时间内内消耗消耗电电能之比能之比为为。【解析解析】本题考查电阻、电流、电功的相关计算。灯本题考查电阻、电流、电功的相关计算。灯L L1 1的灯丝的灯丝电阻电阻:R:R1 1=6,=6,灯灯L L2 2的灯丝电阻的灯丝电阻:R:R2 2=12,=12,由于串联电路中通过各处的电流都相等由于串联电路中通过各处的电流都相等,故通过两灯的故通过两灯的电流之比是电流之比是11,11,又因为电功又因为电功:W=UIt=I:W=UIt=I2 2Rt,Rt,所以两灯在相同时所以两灯在相同时间内消耗电能之比为间内消耗电能之比为:W:W1 1WW2 2=I=I2 2R R1 1tItI2 2R R2 2t=Rt=R1 1RR2 2=612=612=12=12。答案答案:6 611111212【备选例题备选例题】(2012(2012泉州中考泉州中考)汽汽车车照明大灯的灯泡照明大灯的灯泡内内,装有两根灯装有两根灯丝丝,一根是功率大一些的一根是功率大一些的远远光灯光灯丝丝,主要照亮主要照亮车车前前较远较远的路面的路面,另另一根是功率一根是功率较较小一些的近光灯小一些的近光灯丝丝,主要主要照亮照亮车车前前较较近的路面。你近的路面。你认为远认为远光灯光灯丝丝和近光灯和近光灯丝丝的的连连接是接是联联。小亮家汽。小亮家汽车车照明大灯上照明大灯上标标有有“12 V12 V60 W/55 W60 W/55 W”的字的字样样,在一段回家的路上在一段回家的路上,一个照明大灯一个照明大灯消耗的功率和消耗的功率和时间时间的关系如的关系如图图所示所示,则则在在1010分分钟钟内内该该大灯消耗大灯消耗的的电电能是能是J J。【解析解析】本题考查电能的计算。由题意可知本题考查电能的计算。由题意可知:两根灯丝工作时两根灯丝工作时互不影响互不影响,所以远光灯丝和近光灯丝是并联的所以远光灯丝和近光灯丝是并联的;t;t1 1=4 min=4 min=240 s,t240 s,t2 2=6 min=360 s;=6 min=360 s;由题图可知由题图可知:W=W:W=W1 1+W+W2 2=P=P1 1t t1 1+P+P2 2t t2 2=60 W60 W240 s+55 W240 s+55 W360 s=3.42360 s=3.4210104 4J J。答案答案:并并3.423.4210104 41.1.实验实验方法方法:_:_和和_。实验实验探究探究1 1比较两个灯泡的亮暗比较两个灯泡的亮暗考考查查角度角度实验实验原理原理实验实验的的设计设计实验实验方法方法控制控制变变量法量法转换转换法法2.2.实验电实验电路路图图:3.3.实验设计实验设计:(1)(1)电电流做功的多少流做功的多少:通通过过比比较较_来判断。来判断。(2)(2)探究探究电电流做功与流做功与电压电压的关系的关系:思路思路:控制控制_不不变变,改改变变_,_,故将两灯泡故将两灯泡_连连接接,如如图图(a)(a)。(3)(3)探究探究电电流做功与流做功与电电流的关系流的关系:思路思路:控制控制_不不变变,改改变变_,_,故将两灯泡故将两灯泡_连连接接,如如图图(b)(b)。小灯泡的亮度小灯泡的亮度电电流流电压电压串串联联电压电压电电流流并并联联4.4.问题问题探究探究:(1)(1)实验实验中怎中怎样样探究探究电电流做功与通流做功与通电时间电时间的关系的关系?参考答案参考答案:可以选其中任一小灯泡为研究对象可以选其中任一小灯泡为研究对象:通电时间越长通电时间越长,转化的光能越多转化的光能越多,说明电流做功越多说明电流做功越多,从而说明电流做功的多少从而说明电流做功的多少与通电时间有关。与通电时间有关。(2)(2)实验实验中中,滑滑动变动变阻器的作用是阻器的作用是。提示提示:实验中实验中,滑动变阻器总是串联接入电路中滑动变阻器总是串联接入电路中,因此其作用应因此其作用应是保护电路。是保护电路。参考答案参考答案:保护电路保护电路【典例典例1 1】(2012(2012泰州中考泰州中考)在做在做“探究影响探究影响电电流做功多少的因流做功多少的因素素”实验时实验时,可以根据灯泡的亮暗程度比可以根据灯泡的亮暗程度比较较相同相同时间时间内内电电流做功流做功的多少。如的多少。如图图是是进进行行该该探究的探究的电电路之一。路之一。(1)(1)提供提供“2.5 V2.5 V”和和“3.8 V3.8 V”两种两种规规格的灯泡若干格的灯泡若干,则则你所你所选选用用的灯泡是的灯泡是 。(2)(2)由如由如图图所示所示电电路路,可探究可探究电电流做功多少与流做功多少与的关系。的关系。(3)(3)对对于于“电电流做功多少与通流做功多少与通电时间电时间的关系的关系”,是否必是否必须须通通过实验过实验探究来探究来发现发现?简简要要说说明你的明你的观观点点 。【解析解析】本题考查电功的有关知识。在探究电流做功的影响因本题考查电功的有关知识。在探究电流做功的影响因素时素时,考虑到可能有电流、电压、通电时间等因素考虑到可能有电流、电压、通电时间等因素,那么选择小那么选择小灯泡时选择规格不一样的便于比较灯泡时选择规格不一样的便于比较,故选故选2.5 V2.5 V和和3.8 V3.8 V的灯泡的灯泡各一只。图中电路为两灯泡串联各一只。图中电路为两灯泡串联,则通过小灯泡的电流相等则通过小灯泡的电流相等,由由于两灯泡的规格不同于两灯泡的规格不同,那么加在灯泡两端的电压不同。电流做那么加在灯泡两端的电压不同。电流做功的多少可由生活经验判断。功的多少可由生活经验判断。答案答案:(1)2.5 V(1)2.5 V和和3.8 V3.8 V的灯泡各一只的灯泡各一只(2)(2)电压电压(3)(3)不是。根据我们的生活经验可知不是。根据我们的生活经验可知,通电时间越长通电时间越长,家用电器家用电器消耗的电能越多消耗的电能越多【延伸探究延伸探究】结结合典例探究以下合典例探究以下问题问题:(1)(1)实验实验中中,要探究要探究电电流做功多少与流做功多少与电电流的关系流的关系,应应把两灯泡把两灯泡联联接入接入电电路中。路中。(2)(2)在在电电流做功的流做功的过过程中程中,把把 能能转转化化为为能能,因此因此,实验实验中是通中是通过观过观察察判定判定电电流做功多少的。流做功多少的。【解析解析】(1)(1)要探究电流做功多少与电流关系应控制电压和通要探究电流做功多少与电流关系应控制电压和通电时间相同电时间相同,因此因此,两灯泡应并联接入电路中。两灯泡应并联接入电路中。(2)(2)灯泡工作过程灯泡工作过程,把电能转化成了光能把电能转化成了光能,因此可通过观察灯泡因此可通过观察灯泡亮暗判定电流做功的多少。亮暗判定电流做功的多少。答案答案:(1)(1)并并(2)(2)电光灯泡亮暗电光灯泡亮暗1.1.实验原理实验原理:P=_:P=_。实验实验探究探究2 2测测量小灯泡的量小灯泡的电电功率功率考考查查角度角度实验实验原理原理实验实验的的设计设计与操作方法与操作方法故障分析与解决方法故障分析与解决方法其他其他测测量方法量方法UIUI2.2.实验电实验电路路图图:3.3.设计实验设计实验与步与步骤骤:(1)(1)根据