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【pk中考】(湖南专用)2017中考物理复习 第十三章 电功和电功率课件


第十三章 电功和电功率
复习课件

各种各样的发电厂 和电池,把不同形式的 能转化为电能,供人们 使用.

产生:其产生过程是由其他形式的能转化为电能的过程

电能 电能和电功
电功 单位:焦耳(J)、千瓦时(kW · h),1 kW · h=3.6 ×106J

实质:电流做功的过程,就是电能转化为其他形式能的过程
计算公式:W=UIt=Pt

意义:表示电流做功的快慢

电 功 和 电 功 率

定义:电功率等于电功与时间之比 电功率 计算公式:P=W/t=UI 额定功率:用电器在额定电压下消耗的功率 伏安法测电功率:P=UI 电功率的测量 电能表测电功率 电流的热效应:电流通过导体时,电能转化为内能 焦耳定律

焦耳定律:Q=I2Rt

考点一 电功和电功率
电灯为我们照明
电动机使电风扇旋转

电能转化为光能 电能转化为机械能

电热孵化器中的小鸡破壳而出

电能转化为内能

1.电能是能量的一种形式,电能产生的过程是把 其他形式的能转化为电能的过程,而用电器工作的过程 就是消耗电能的过程,使电能转化为其他形式能量的过 程. 2.电能的单位: 能量的国际单位:焦耳(J) 生活中的电能单位:度,千瓦时(kW· h)

1 度=1 kW· h = 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106J

3.电能的计量工具:电能表
(1)电能表(电度表)是测量用电器在一段时 间内消耗多少电能的仪表.

(2)电能表的读数:电能表计数器上两 次读数之差,就是这段时间内用电的 度数.
红圈里的数字是小 数点后面的数字.

单位:kW?h 即:度

4.电流做功的实质:电流做功的过程,就是电能转化 为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能 转化为其他形式的能. 5.电功的计算:电流通过导体所做的功等于导体两 端的电压,导体中的电流和通电时间的乘积. 公式: W=UIt W —— 焦(J) U ——伏 (V) I ——安(A) t —— 秒(s) 6.电功的推导公式:根据电功的基本公式(W=UIt) 和欧姆定律(I=U/R)可推导出电功的其他计算公式: W=I2Rt、W=(U2/R)t(只适用于纯电阻电路).

考点二 电功率

节能灯 热水器

节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2200 W”的字样是什么意思?

1.电功率: 表示电流做功快慢的物理量. 电功率等
于电流所做的功(W)与时间(t)之比(单位时间内

电流所做的功)
2.定义式: =UI

推导公式:P=I2R=(U2/R)(只适用于纯电阻电路) W(电功)—焦耳(J) t (时间)— 秒(s)
P(电功率)—瓦特(W)

3.额定电压 额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压. (2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率 . (3)实际电压、实际功率 实际加在用电器两端的电压. 用电器在实际电压下工作时的功率. U实 = U额,则 P实 = P额;用电器正常工作. U实 > U额,则 P实 > P额;可能烧毁用电器. U实 < U额,则 P实 < P额;用电器不能正常工作.

4.串、并联电路电功率的分配规律
(1)串联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成正 比,即P1:P2=R1:R2 (2)并联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成反 比,即P1:P2=R2:R1

在串联电路中两灯泡变暗,并且在并联 电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而 更暗.

考点三 电功率的测量
1.用伏安法测小灯泡的电功率
(1)实验目的 测量小灯泡的电功率. P = UI

(2)实验原理 (3)实验器材

电源、开关、导线、电流表、电压
表、滑动变阻器、小灯泡(额定电

压2.5 V).

(4)实验电路图:
V
L

P

A

S

(5)实验步骤 ①将电压表和电流表指针调零,断开开关,按照 电路图连接电路,将滑动变阻器滑片移到阻值最大 处. ②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示 数依次为2.5 V、2 V和3 V,依次记下电压表示数U和 对应的电流表示数I,记录在表格中; ③观察并比较三次小灯泡的发光情况,将现象记 录在表格中.

(6)实验结论

U实 = U额

P实 =P额

灯正常发光

U实<U额

P实 < P额

灯比正常发光_____ 暗
灯比正常发光_____ 亮 灯有可能被______ 烧毁

U实>U额

P实 > P额

(7)注意事项 ①电源电压应高于小灯泡的额定电压. ②电压表的量程应大于小灯泡的额定电压,电流表 的量程应大于小灯泡正常工作时的电流. ③滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡 的正常工作电流.而滑动变阻器的最大阻值应与小灯 泡的电阻差不多,以使调节效果明显.

④ 在实验前,开关要断开,防止由于电路连接错 误而发生短路,损坏电流表. ⑤实验时,首先要将滑动变阻器滑片滑至阻值最大 位置处,目的是防止电路中电流过大,起到保护作用 . ⑥移动滑动变阻器使灯泡两端电压高于额定电压时 要注意,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时 时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡.

2.用电能表和停表测量用电器的电功率
(1)原理 (2)步骤 ①让待测用电器单独工作,用停表测出用电器的工作时间t. ②读出电能表在这段时间内转盘转动的圈数n(或闪烁次数n).
③根据电能表的铭牌计算出用电器在这段时间内消耗的电能 W=(n/n0)×3.6×106J(n0为用电器消耗1kW· h的电能,电能表转盘 转动的圈数或闪烁的次数). ④计算用电器的功率 =(n×3.6×106)/(n0t) w.

考点四 焦耳定律

电流通过 导体时电 能转化成 内能(热 能)

1.电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热 效应.(电流通过导体时,导体会发热)

2.电流通过导体产生的热量的多少跟电流、电阻和通电时 间有关 (1)在电流相同、通电时间相同的情况下,电 阻越大,这个电阻产生的热量越多. (2)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通 过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越 多.

(3)在电流相同、电阻相同的情况下,通过时 间越长,这个电阻产生的热量越多.

3.焦耳定律
电流通过导体产生的热量

跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻
成正比,跟通电时间成正比.

(1)公式:Q = I2Rt

当电能全部转化为内能时:Q = W = Pt =
UIt = (U2/R)t = I2Rt

(2)串、并联电路的电热分配规律

①在串联电路中,电流通过各电阻产生的热量与其阻值成正比: 即Q1:Q2=R1:R2.
②在并联电路中,电流通过各电阻产生的热量与其阻值成反比: 即Q1:Q2=R2:R1. 4.电流热效应的利用和防止 (1)利用:电饭锅、电热壶、电熨斗等都是利用电流的 热效应制成的加热设备.

利用电热孵化器孵小鸡

用来加热

电热器的优点: 清洁卫生,没 有环境污染,热效率高,还可以方 便地控制和调节温度.

(2)防止:有些用电器为了避免温度过高,影响正常 工作,需采取散热措施,如电视机、电脑等都有散热 孔.

重点实验解读
实验 测量小灯泡的电功率
考查要点: 1.测量原理:P=UI. 2.按要求连接电路. 3.电表量程的选择及连接.

4.滑动变阻器的选择及其作用.
5.电路故障的判断与排除. 6.电功率的计算. 7.多次测量的目的:找出电功率与电压的关系.由于电功率会 随电压的变化而变化,所以不能求电功率的平均值.

(2016?北海)同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时,用两节新干电池串联组 成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路,请回答:

1)连接电路时,开关应 (选填“闭合”或“断开”); (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 处(选填“A”或“B”); (3)实验中,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不 亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是 ; (4)小飞排除故障后,进行多次实验,并记下相应的电压表和电流表的示数,绘制 成如图乙所示的I-U关系图象.根据图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大 而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),小灯泡正常发光时的电功率为 W; (5)另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时,电压表突然坏了,又没 有好的电压表更换,但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K,小飞和他们一起 讨论找到了解决问题的方法,此方法应是:先 ,再调节滑动 变阻器,使电流表 K的示数为 A 【答案】 (1)断开;( 2)A;( 3即可. )小灯泡断路;(4)增大;0.75;(5) 将定值电阻R与电流表K串联再与小灯泡并联;0.5

真题体验
1.(2016?西宁)小明同学在家洗澡时,接触和应用了不少物理知识,其 中错误的是( A ) A.电热水器是将内能转化为电能的电器 B.热水淋在身上感到暖和,热水与皮肤之间发生了热传递 C.浴室内的镜面上常有一层水雾,是液化现象 D.使用沐浴液时室内充满了香味,说明分子在不停地运动 【解答】电热水器工作时,消耗了电能,产生了热量,因此电热水器是将 电能转化为内能的电器;A错误; 热水的温度高于人体的温度,当热水淋在身上时,热水与皮肤之间发生了 热传递,所以身上感到暖和;故B正确. 浴室内的镜面上的水雾是由于温度较高的水蒸气遇冷而形成的一层小水滴, 故是液化现象;故C正确. 使用沐浴液时室内充满了香味,是因为香味分子在不停地运动; 【答案】 A

真题体验
2.(2016?泰安)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“10Ω 1A”, 小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L电 流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法 正确的是( A ) ①小灯泡的额定电流是0.6A ②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω ③电压表示数变化范围是0-3V ④电流表示数变化范围是0.3-0.5A. A.只有②、④正确 B.只有②、③正确 C.只有①、④正确 D.只有①、③正确 【答案】 A

真题体验
3.(2016?遵义)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 2.4A,电压表的示数为12V;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: P1′=25:9,滑片P在中点和在b端时,R2消耗的功率之比 为( D )

A.1:2 【答案】 D

B.5:3

C.25:9

D.25:18

真题体验
4.(2010?嘉兴)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动 变阻器滑片时,眼睛应观察( C ) A.灯泡的发光情况 C.电压表的示数 B.变阻器滑片的位置 D.电流表的示数

【解答】 额定功率是指用电器在额定电压下的功率,“测定小 灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压 表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数, 然后 根据P=UI计算出小灯泡的额定功率.故选C 【答案】 C

真题体验
5.(2016?扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而 连接的导线却不怎么热,主要是( C ) A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B.导线的绝热皮隔热 C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D.导线散热比电阻丝快 【解答】 电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t相 等,故A错误;因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以产生的热量:Q电炉 丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量, 而与散热快慢、隔热效果无关,故C正确,BD错. 【答案】 C

真题体验
6.(2015?宿迁)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫, 而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( D ) A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B.导线的绝缘皮隔热 C.导线散热比电阻丝快 D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
【解答】 电炉丝跟铜导线串联,通过它们的电流I和通电时间t 相等,故A错误;因为Q=I2Rt,R电炉丝>R导线,所以产生的热量: Q电炉丝>Q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生 的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故D正确,B、C错

【答案】 D


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