浙江省中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第16講 電功和電功率課件

第第16講講 電功和電功率電功和電功率考綱要求考綱要求網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1.掌握電功率和電掌握電功率和電 流、電壓之間的流、電壓之間的 關(guān)系及其簡單計關(guān)系及其簡單計 算；能區(qū)別用電算；能區(qū)別用電 器的額定功率和器的額定功率和 實際功率實際功率2.知道電流一定知道電流一定 時，導(dǎo)體消耗的時，導(dǎo)體消耗的 電功率與導(dǎo)體的電功率與導(dǎo)體的 電阻成正比電阻成正比3.了解家庭電路和了解家庭電路和 安全用電知安全用電知 識有安全用電識有安全用電 意識意識電功與電能電功與電能1電功的實質(zhì)：電功的實質(zhì)： 電電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程2電功的影響因素：跟電功的影響因素：跟_、 _ 、 _有有關(guān)關(guān)3計算公式：計算公式： _ 4單位及換算：單位及換算：1 kWh _ WUIt電流電流電壓電壓通電時間通電時間3.6106 J5電能表電能表(1)作用：測量電功，即作用：測量電功，即_的儀表的儀表(2)讀數(shù)方法：電能表計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)方法：電能表計數(shù)器上前后兩次_就是就是這段時間內(nèi)消耗的電能這段時間內(nèi)消耗的電能做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程引入做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程引入“電功電功”是為是為了度量消耗了多少電能了度量消耗了多少電能記錄電路中用電器消耗電能記錄電路中用電器消耗電能示數(shù)之差示數(shù)之差電功率電功率1電功率電功率(1)定義：用電器定義：用電器_時間內(nèi)所時間內(nèi)所_叫做電功率叫做電功率(2)公式：公式： _ (3)單位及換算：單位及換算：1 kW _(4)物理意義：表示電流做功的物理意義：表示電流做功的_2探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)(1)電流：在電流：在_相等時，電流越大，電功率就相等時，電流越大，電功率就_ ；(2)電壓：在電壓：在_相等時，電壓越高，電功率就相等時，電壓越高，電功率就_ ；(3)結(jié)論：電功率等于電壓結(jié)論：電功率等于電壓U跟電流跟電流I的乘積，即的乘積，即P _單位單位消耗的電能消耗的電能1103 W電壓電壓越大越大電流電流越大越大UI快慢快慢3額定功率和實際功率額定功率和實際功率(1)額定電壓：用電器額定電壓：用電器_時所需要的電壓，叫做時所需要的電壓，叫做額定電壓額定電壓(2)額定功率：用電器在額定功率：用電器在_下工作時所消耗的功下工作時所消耗的功率，叫做額定功率率，叫做額定功率(3)實際電壓：在實際使用用電器時，加在用電器上的實際電壓：在實際使用用電器時，加在用電器上的電壓，叫做實際電壓電壓，叫做實際電壓(4)實際功率：用電器在實際功率：用電器在_下工作時所消耗的功下工作時所消耗的功率，叫做實際功率率，叫做實際功率正常工作正常工作額定電壓額定電壓實際電壓實際電壓 測量電功率測量電功率1實驗原理：用實驗原理：用_測出小燈泡兩端的電壓，用測出小燈泡兩端的電壓，用_測出小燈泡的電流，根據(jù)測出小燈泡的電流，根據(jù)_就可以計算就可以計算出小燈泡的電功率這種方法叫做伏安法出小燈泡的電功率這種方法叫做伏安法2實驗電路圖：如圖所示實驗電路圖：如圖所示電壓表電壓表電流表電流表PUI3串、并聯(lián)電路中電功率的特點串、并聯(lián)電路中電功率的特點(1)串聯(lián)電路：串聯(lián)電路：_；(2)并聯(lián)電路：并聯(lián)電路： _ 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)在測用電器的額定功率時，用電器的實際在測用電器的額定功率時，用電器的實際電壓一定等于其額定電壓電壓一定等于其額定電壓. .各用電器的電功率與其電阻成正比各用電器的電功率與其電阻成正比各用電器的電功率與其電阻成反比各用電器的電功率與其電阻成反比對接點一：電功的概念對接點一：電功的概念【例例1】 在探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實驗中在探究電流做功與哪些因素有關(guān)的實驗中(如圖所如圖所示示)，二個相同的瓶中裝了質(zhì)量相同的煤油，這樣就可，二個相同的瓶中裝了質(zhì)量相同的煤油，這樣就可以利用煤油升高的溫度來間接表示有多少電能轉(zhuǎn)化為以利用煤油升高的溫度來間接表示有多少電能轉(zhuǎn)化為_能二個瓶子中的電阻絲是能二個瓶子中的電阻絲是_(選填選填“串聯(lián)串聯(lián)”或或“并聯(lián)并聯(lián)”)的，這樣做可以保證通過二電阻的，這樣做可以保證通過二電阻絲的絲的_一致這是用來研究電流所做的功跟一致這是用來研究電流所做的功跟_(選填選填“電流電流”或或“電壓電壓”)的關(guān)系的，這種研究的關(guān)系的，這種研究方法通常叫做方法通常叫做_實驗的結(jié)果表明，相同時間內(nèi)實驗的結(jié)果表明，相同時間內(nèi)電壓大的那瓶煤油溫度升高得多，說明電流做功跟電壓大的那瓶煤油溫度升高得多，說明電流做功跟_有關(guān)有關(guān)【解題流程解題流程】審立意審立意：本題主要考查電流做功跟哪些因素有關(guān)的探究過程：本題主要考查電流做功跟哪些因素有關(guān)的探究過程及方法及方法抓關(guān)鍵抓關(guān)鍵：本題的關(guān)鍵是會用控制變量和轉(zhuǎn)換的思想設(shè)計、：本題的關(guān)鍵是會用控制變量和轉(zhuǎn)換的思想設(shè)計、分析實驗分析實驗析內(nèi)容析內(nèi)容：(1)電流通過電阻絲會產(chǎn)生熱量，瓶中的煤油吸熱電流通過電阻絲會產(chǎn)生熱量，瓶中的煤油吸熱溫度會升高，利用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)煤油溫度變化的大小溫度會升高，利用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)煤油溫度變化的大小來判斷電流做功的多少；來判斷電流做功的多少；(2)從串聯(lián)和并聯(lián)電路的特從串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點可知，要想使通過兩瓶中電阻絲的電流和通電時間點可知，要想使通過兩瓶中電阻絲的電流和通電時間相等，應(yīng)讓兩電阻絲串聯(lián)，并且在此利用控制變量相等，應(yīng)讓兩電阻絲串聯(lián)，并且在此利用控制變量法，研究電流做的功與電壓的關(guān)系法，研究電流做的功與電壓的關(guān)系 得結(jié)論得結(jié)論：內(nèi)串聯(lián)電流和時間電壓控制變量法電壓：內(nèi)串聯(lián)電流和時間電壓控制變量法電壓【中考預(yù)測中考預(yù)測】1下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是()A電功是表示電流做功多少的物理量電功是表示電流做功多少的物理量B電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C電流做功的過程是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程電流做功的過程是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程D空調(diào)總比電風(fēng)扇耗電多空調(diào)總比電風(fēng)扇耗電多解析解析電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流做功的過程，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功；電能的轉(zhuǎn)化有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功；電能的轉(zhuǎn)化既然是個過程，則必有轉(zhuǎn)化的時間，在做功時間不確定的既然是個過程，則必有轉(zhuǎn)化的時間，在做功時間不確定的情況下，無法比較電流做功的多少情況下，無法比較電流做功的多少答案答案D對接點二電功率的概念及測量對接點二電功率的概念及測量【例例2】 小金在做小金在做“測量小燈泡電功率測量小燈泡電功率”的實驗時，所用電的實驗時，所用電源電壓為源電壓為4.5伏，小燈泡額定電壓為伏，小燈泡額定電壓為2.5伏伏(1)按電路圖連接成實物圖后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不按電路圖連接成實物圖后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮、電流表指針不動、電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電亮、電流表指針不動、電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電路故障原因可能是路故障原因可能是_；(2)故障排除后重新閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片故障排除后重新閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P到某到某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙，若要測量小燈泡的額一位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向向_(填填“A”或或“B”)端移端移動，使電壓表的示數(shù)為動，使電壓表的示數(shù)為2.5伏；伏；(3)小金同學(xué)移動滑片小金同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的圖象根據(jù)圖象信息，可的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的圖象根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是計算出小燈泡的額定功率是_瓦該圖象不是直瓦該圖象不是直線，主要原因是線，主要原因是_解析解析(1)閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，此時的閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，此時的故障有兩種可能：故障有兩種可能：被測部分電路斷路；被測部分電路斷路；其他部分電路短其他部分電路短路如果是其他部分短路，小燈泡會亮、電流表指針會動，路如果是其他部分短路，小燈泡會亮、電流表指針會動，故不符合要求因此可以斷定電路故障為：小燈泡故不符合要求因此可以斷定電路故障為：小燈泡(被測部分被測部分)斷路斷路(2)電壓表的量程為電壓表的量程為03 V，分度值為，分度值為0.1 V，示數(shù)為，示數(shù)為2.2 V，而額定電壓為而額定電壓為2.5 V，故應(yīng)使小燈泡兩端的電壓增大，就應(yīng)該，故應(yīng)使小燈泡兩端的電壓增大，就應(yīng)該讓滑動變阻器兩端的電壓減小，就必須把滑動變阻器的阻值讓滑動變阻器兩端的電壓減小，就必須把滑動變阻器的阻值調(diào)小，即滑片向調(diào)小，即滑片向B移動移動(3)由圖象知，當燈的電壓是由圖象知，當燈的電壓是2.5 V時，對應(yīng)的電流值為時，對應(yīng)的電流值為0.2 A，額定功率額定功率PUI2.5 V0.2 A0.5 W.小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說明小燈泡小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的升高而增大的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的升高而增大答案答案(1)小燈泡斷路小燈泡斷路(2)B(3)0.5燈絲電阻隨溫度升高而燈絲電阻隨溫度升高而增大增大知識鏈接知識鏈接本部分要求學(xué)生會利用電壓表、電流表分別測出本部分要求學(xué)生會利用電壓表、電流表分別測出小燈泡的電壓和電流，根據(jù)小燈泡的電壓和電流，根據(jù)PIU計算小燈泡的電功率通過計算小燈泡的電功率通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，加深對額定功率和實際功率的認識考對實驗數(shù)據(jù)的分析，加深對額定功率和實際功率的認識考查熱點是實物圖的連接、電路故障的判斷、電壓表和電流表查熱點是實物圖的連接、電路故障的判斷、電壓表和電流表的讀數(shù)、對實驗數(shù)據(jù)的分析、對額定功率和實際功率的理解的讀數(shù)、對實驗數(shù)據(jù)的分析、對額定功率和實際功率的理解等等方法點撥方法點撥測量電功率的實驗與伏安法測電阻的實驗，電路測量電功率的實驗與伏安法測電阻的實驗，電路的連接方式、電路故障的分析方法等基本相同需要指出的的連接方式、電路故障的分析方法等基本相同需要指出的是：在測量電功率的實驗中，應(yīng)緩緩地移動滑動變阻器的滑是：在測量電功率的實驗中，應(yīng)緩緩地移動滑動變阻器的滑片，并注意觀察電壓表的示數(shù)，如果測量用電器的額定功率，片，并注意觀察電壓表的示數(shù)，如果測量用電器的額定功率，則應(yīng)讓電壓表的示數(shù)等于用電器的額定電壓，如果測量用電則應(yīng)讓電壓表的示數(shù)等于用電器的額定電壓，如果測量用電器的實際功率，電壓表的示數(shù)最大一般不能超過用電器額定器的實際功率，電壓表的示數(shù)最大一般不能超過用電器額定電壓的電壓的1/5，以免燒壞用電器；另外，電阻是導(dǎo)體本身的一種，以免燒壞用電器；另外，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體的電阻不隨電壓、電流而改變，所以測量電阻時，性質(zhì)，導(dǎo)體的電阻不隨電壓、電流而改變，所以測量電阻時，我們采用多次測量取平均值的方法減小誤差，而用電器的實我們采用多次測量取平均值的方法減小誤差，而用電器的實際功率隨實際電壓的變化而改變，求不同電壓下幾次實際功際功率隨實際電壓的變化而改變，求不同電壓下幾次實際功率的平均值沒有意義率的平均值沒有意義【中考預(yù)測中考預(yù)測】2小明同學(xué)想要研究電功率大小與電壓、小明同學(xué)想要研究電功率大小與電壓、電流的關(guān)系他選用了額定電壓相同、電流的關(guān)系他選用了額定電壓相同、額定功率相差較大的兩個小燈泡他所額定功率相差較大的兩個小燈泡他所設(shè)計的電路圖中有一幅如圖所示，圖中設(shè)計的電路圖中有一幅如圖所示，圖中兩個小燈泡的兩個小燈泡的_相等，目的相等，目的是研究電功率與是研究電功率與_的關(guān)系的關(guān)系解析解析 探究電功率的大小與電流的關(guān)系時，要保持電壓探究電功率的大小與電流的關(guān)系時，要保持電壓相等，所以將兩只型號不同的燈泡并聯(lián)起來，利用電流表相等，所以將兩只型號不同的燈泡并聯(lián)起來，利用電流表分別測出兩燈的電流，通過觀察燈泡的亮度，間接比較電分別測出兩燈的電流，通過觀察燈泡的亮度，間接比較電功率的大小實驗結(jié)果表明：電流較大的支路，燈泡比較功率的大小實驗結(jié)果表明：電流較大的支路，燈泡比較亮，這說明在電壓一定時，電流越大，電功率越大亮，這說明在電壓一定時，電流越大，電功率越大答案答案電壓電流電壓電流對接點三：電功率和電功的計算對接點三：電功率和電功的計算【例例3】 小芳家里的某品牌電烤箱銘牌及其內(nèi)部簡化電路小芳家里的某品牌電烤箱銘牌及其內(nèi)部簡化電路如圖所示，如圖所示，R1和和R2均為電熱絲求：均為電熱絲求：牌電烤箱牌電烤箱額定電壓額定電壓220 V額定功率額定功率高溫擋高溫擋1 100 W低溫擋低溫擋440 W電源頻率電源頻率50 Hz(1)若某種食物需要用該電烤箱高溫擋若某種食物需要用該電烤箱高溫擋烘烤烘烤1 000 s，則該電烤箱消耗的電能，則該電烤箱消耗的電能是多少？是多少？(2)電路中電路中R1的阻值是多少？的阻值是多少？(3)該電烤箱在低溫擋正常工作時，電該電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流和路中的電流和R1的功率分別是多少？的功率分別是多少？答案答案(1)該電烤箱高溫擋烘烤該電烤箱高溫擋烘烤1 000 s，消耗的電能為，消耗的電能為1.1106 J.(2)電路中電路中R1的阻值是的阻值是44 .(3)該電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流是該電烤箱在低溫擋正常工作時，電路中的電流是2 A，R1的功率是的功率是176 W.【中考預(yù)測中考預(yù)測】3在測在測“3.8 V”小燈泡電功率的實驗中：小燈泡電功率的實驗中：(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖實物連接完整請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖實物連接完整(2)電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡電路正確連接后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，則故障可能是故障可能是_(3)排除故障后，當燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如排除故障后，當燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙為圖乙為_A，燈泡的額定功率為，燈泡的額定功率為_W.(4)圖丙所示電路中圖丙所示電路中(R阻值已知阻值已知)，無電壓表也能測出該，無電壓表也能測出該燈泡額定功率的是燈泡額定功率的是_丙丙解析解析(1)滑動變阻器已接了上面一個接線柱，還需接下面一滑動變阻器已接了上面一個接線柱，還需接下面一個接線柱電壓表與燈泡并聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為個接線柱電壓表與燈泡并聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為3.8 V，所以電壓表應(yīng)選擇所以電壓表應(yīng)選擇015 V的量程電路如圖的量程電路如圖(2)燈泡不亮，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電流表無示數(shù)，說明某處發(fā)生了斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路電壓，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡出現(xiàn)了斷路(3)根據(jù)實際情根據(jù)實際情況，電路中的電流不會很大，所以電流表選擇的是況，電路中的電流不會很大，所以電流表選擇的是00.6 A的量程，分度值為的量程，分度值為0.02 A，所以電流表的讀數(shù)為，所以電流表的讀數(shù)為0.3 APUI3.8 V0.3 A1.14 W(4)此題因為沒有電壓表，所以此題因為沒有電壓表，所以應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要使小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩應(yīng)將電阻與燈泡并聯(lián)，要使小燈泡正常發(fā)光，必須使燈泡兩端的電壓等于端的電壓等于3.8 V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等，當電阻兩端，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等，當電阻兩端的電壓為的電壓為3.8 V時，通過它的電流為時，通過它的電流為I3.8 V/ R，所以電流表，所以電流表既能直接單獨測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電既能直接單獨測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電流流A中無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以不正確；中無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以不正確；B無法無法得知燈泡兩端的電壓是否為得知燈泡兩端的電壓是否為3.8 V，所以不正確；，所以不正確；C電流表可直接與電阻串聯(lián)，可根據(jù)電流表可直接與電阻串聯(lián)，可根據(jù)I3.8 V/R得知兩端的得知兩端的電壓是否為電壓是否為3.8 V，而且通過開關(guān)的斷開與閉合，能間接測，而且通過開關(guān)的斷開與閉合，能間接測得燈泡的電流，所以得燈泡的電流，所以C正確；正確；D電路在接法上與電路在接法上與A類似，所類似，所以不正確以不正確答案答案(1)見解析圖見解析圖(2)燈泡斷路燈泡斷路(3)0.3114(4)C易錯點一忽視了電路的變化，造成解題錯誤易錯點一忽視了電路的變化，造成解題錯誤指點迷津指點迷津當電路發(fā)生變化后，需要重新分析判斷用當電路發(fā)生變化后，需要重新分析判斷用電器兩端的電壓與流過的電流是否發(fā)生變化，才能進電器兩端的電壓與流過的電流是否發(fā)生變化，才能進一步確定用電器的實際功率一步確定用電器的實際功率【典例典例1】 將一燈泡直接接到電源上，功率為將一燈泡直接接到電源上，功率為100瓦，用瓦，用長導(dǎo)線將燈泡串聯(lián)后接到同一電源上，功率為長導(dǎo)線將燈泡串聯(lián)后接到同一電源上，功率為81瓦，瓦，則長導(dǎo)線上損失的功率是則長導(dǎo)線上損失的功率是 ()A19 W B10 WC9 W D無法計算無法計算答案答案C易錯點二誤以為易錯點二誤以為PUI指點迷津指點迷津解決這類問題的關(guān)鍵是不能想當然，解決解決這類問題的關(guān)鍵是不能想當然，解決問題時一定要根據(jù)公式去思考、分析問題時一定要根據(jù)公式去思考、分析【典例典例2】 把某電阻接入把某電阻接入3 V的電路中，測得通過它的電流的電路中，測得通過它的電流為為0.3 A當它兩端的電壓增大到當它兩端的電壓增大到5 V時，通過它的電流時，通過它的電流增加了增加了_A，它的電功率增加了，它的電功率增加了_W.解析解析根據(jù)歐姆定律該導(dǎo)體的電阻為根據(jù)歐姆定律該導(dǎo)體的電阻為10 ，電壓為，電壓為5 V時，電流為時，電流為0.5 A，所以通過它的電流增加了，所以通過它的電流增加了0.2 A；電；電功率的變量：功率的變量：P大大P小小5 V0.5 A3 V0.3 A1.6 W.答案答案0.21.6