中考物理 基礎過關復習集訓 第十八章 電功率 第1節(jié) 電功 電功率 焦耳定律課件 新人教版

第十八章電功率 第第1 1節(jié)電功電功率焦耳定律節(jié)電功電功率焦耳定律(7分分) 考點考點 1電能電能 電功電功 考點清單能夠從能量轉化的角度認識電能，會使用電能表；能夠從能量轉化的角度認識電能，會使用電能表；理解電功，并能進行簡單計算理解電功，并能進行簡單計算1. 電能電能(1)單位單位：_，符號是，符號是_；有時還會用到；有時還會用到_，也叫做度，符號是，也叫做度，符號是_；(2)換算關系：換算關系： 1度度_kWh_W_s_J.焦耳焦耳 J 千瓦時千瓦時 kWh 1 1103 3600 3.6106 2. 電能的計量（電能的計量（四市四市2017.2）(1)用電器在一段時間內消耗的電能，可以通過用電器在一段時間內消耗的電能，可以通過_計量出來；計量出來；(2)電能表參數(shù)如下：電能表參數(shù)如下：電能表電能表 2 018.9 10 20 600(3)計量方法：計量方法：電能表結束和起始時的示數(shù)之電能表結束和起始時的示數(shù)之_即為這段時間內用電的度數(shù)即為這段時間內用電的度數(shù)3. 電功電功四市四市2017.29（1）(1)定義：定義：電能轉化為其他形式的能的過程也可以說成是電能轉化為其他形式的能的過程也可以說成是_做功的過程有多少電能發(fā)生了轉化就說電流做功的過程有多少電能發(fā)生了轉化就說電流做了多少功，即電功用符號做了多少功，即電功用符號_表示表示差差 電流電流 W (2)公式：公式：W_ U 表示電壓，單位是表示電壓，單位是 V；I 表示電流，單位是表示電流，單位是 A；t 表示時間，單位是表示時間，單位是 s；W 表示電功，單位是表示電功，單位是 J.推導公式：推導公式：WI2Rt，W (純電阻電路純電阻電路)2UtRUIt (3)做功多少的影響因素：做功多少的影響因素：電流做功的多少跟電流做功的多少跟_的大小、電壓的高低、的大小、電壓的高低、_的長短都有關系的長短都有關系加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越時間越長，電流做功越_電流電流 通電時間通電時間 多多 考點考點 2 電功率電功率理解電功率，并能進行簡單計算，能夠區(qū)分用電器的理解電功率，并能進行簡單計算，能夠區(qū)分用電器的額定功率和實際功率額定功率和實際功率1. 電功率電功率(1)定義：定義：表示電流做功的快慢，用符號表示電流做功的快慢，用符號 _表示表示(2)單位：單位：瓦特，符號瓦特，符號 _；也用千瓦；也用千瓦(kW)、毫瓦、毫瓦(mW)；換算關系為；換算關系為1 kW _W，1 W _mW.(3)大?。捍笮。弘姽β实扔陔姽εc所對應的電功率等于電功與所對應的 _之比之比21212222232324242525P W1 000 1 000 時間時間 (4)公式：公式： P= _W 表示電功，單位是表示電功，單位是 J；t 表示完成這些電功所用的時間，表示完成這些電功所用的時間，單位是單位是 s；P 表示電功率，單位是表示電功率，單位是 W，在數(shù)，在數(shù)值上表示單位時間內所做的功值上表示單位時間內所做的功.推導公式：推導公式：PUI，PI2R，P (純電阻電路純電阻電路)2UR2626Wt2. “千瓦時千瓦時”的來歷：的來歷：如果如果P和和t的單位分別為千瓦、小時的單位分別為千瓦、小時，那么它們相乘之后，就得到電能的另一個單位，那么它們相乘之后，就得到電能的另一個單位千瓦時千瓦時(度度).1千瓦時可以看做電功率為千瓦時可以看做電功率為1 kW 的用電器工作的用電器工作1 h所消所消耗的電能耗的電能. 3. 額定電壓額定功率額定電壓額定功率(1)額定電壓：額定電壓：用電器用電器 _的電壓的電壓(2)額定電功率：額定電功率：用電器在用電器在 _下工作時的電功率下工作時的電功率27272828正常工作時正常工作時 額定電壓額定電壓 (3)意義：意義：一個標有一個標有“36 V25 W”的燈泡，其中的燈泡，其中“36 V”表表示該燈泡的示該燈泡的 _為為36 V，“25 W”表示該燈泡的表示該燈泡的 _為為25 W.4. 實際電壓實際功率實際電壓實際功率(1)實際電壓：實際電壓：用電器用電器 _時的電壓時的電壓(2)實際功率：實際功率：用電器在用電器在 _下工作時的電功率下工作時的電功率2929303031313232額定電壓額定電壓 額定功率額定功率 實際使用實際使用 實際電壓實際電壓 (3)我們使用各種用電器一定要注意它的額定電壓，只我們使用各種用電器一定要注意它的額定電壓，只有在有在 _電壓下用電器才能正常工作，實際電電壓下用電器才能正常工作，實際電壓偏低，用電器的電功率壓偏低，用電器的電功率 _，不能正常工作，不能正常工作，實際電壓偏高，有可能，實際電壓偏高，有可能 _用電器用電器 .333334343535額定額定 低低 損壞損壞 考點考點 3 焦耳定律（焦耳定律（四市四市2017.16）通過實驗，探究并了解焦耳定律用焦耳定律說明通過實驗，探究并了解焦耳定律用焦耳定律說明生產、生活中的一些現(xiàn)象；了解電熱的利用或防止電熱生產、生活中的一些現(xiàn)象；了解電熱的利用或防止電熱危害的方法危害的方法1. 電流的熱效應電流的熱效應(1)定義：定義：電流通過導體時電流通過導體時 _能轉化為能轉化為 _能的現(xiàn)象能的現(xiàn)象36363737電電 內內 (2)影響因素影響因素a在電流相同，通電時間相同的情況下，在電流相同，通電時間相同的情況下， _越大越大，這個電阻產生的熱量越多；，這個電阻產生的熱量越多；b在電阻相同，通電時間相同的情況下，通過電阻的在電阻相同，通電時間相同的情況下，通過電阻的 _越大，這個電阻產生的熱量越多；越大，這個電阻產生的熱量越多；c在電阻和電流相同的情形下，通電時間在電阻和電流相同的情形下，通電時間 _，這個，這個電阻產生的熱量越多電阻產生的熱量越多383839394040電阻電阻 電流電流 越長越長 2. 焦耳定律焦耳定律(1)內容：內容：電流通過導體時產生的熱量跟電流通過導體時產生的熱量跟 _成正比，跟導體的成正比，跟導體的 _成正比，跟成正比，跟 _成正比成正比414142424343電流的二次方電流的二次方 電阻電阻 通電時間通電時間 (2)公式：公式： Q= _（適用于任何電路）（適用于任何電路）I 表示電流，單位是表示電流，單位是 A；R 表示電阻，單位是表示電阻，單位是 ；t 表示通電時間，單位是表示通電時間，單位是 s；Q 表示熱量，單位是表示熱量，單位是 J. 電流通過導體時，如果全部轉化為內能，而沒有轉電流通過導體時，如果全部轉化為內能，而沒有轉化為其他形式的能量，那么電流產生的熱量化為其他形式的能量，那么電流產生的熱量Q就等于就等于消耗的電能消耗的電能W，即，即QWUIt.4444I2Rt 3. 電熱的利用和防止電熱的利用和防止(1)利用：利用：電暖器、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋、養(yǎng)雞場電暖器、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋、養(yǎng)雞場的電熱孵化器等的電熱孵化器等(2)防止：防止：有孔的電視機后蓋、電腦的微型風扇等有孔的電視機后蓋、電腦的微型風扇等. 電功、電功率相關計算電功、電功率相關計算 ?？碱愋推饰鲱愵?型型考向考向1銘牌類銘牌類例例1燈泡燈泡L1標有標有“6 V3 W”字樣，燈泡字樣，燈泡L2上標有上標有“6 V6 W”字樣，燈絲電阻不變請回答下列問題：字樣，燈絲電阻不變請回答下列問題：(1)“6 V3 W”的物理意義是的物理意義是_；(2)根據(jù)根據(jù)P_知燈泡知燈泡L2正常工作的電流為正常工作的電流為_A; 燈泡燈泡L1的額定電壓為的額定電壓為6 V，額定功率為，額定功率為3 W UI 1 (3)根據(jù)根據(jù)P_知燈泡知燈泡L2的電阻為的電阻為_ ；(4)根據(jù)根據(jù)P_知燈泡知燈泡L1正常工作正常工作1 min消耗的消耗的電能為電能為_ J；(5)根據(jù)根據(jù)P( )2P額額知，燈泡知，燈泡L1兩端的實際電壓為兩端的實際電壓為3 V時，燈泡時，燈泡L1的實際功率為的實際功率為_W；(6)將將L1、L2并聯(lián)接入電源電壓為并聯(lián)接入電源電壓為6 V的電路中，的電路中，_發(fā)光較亮；將發(fā)光較亮；將L1、L2串聯(lián)接入電源電壓為串聯(lián)接入電源電壓為6 V的電路中，的電路中，_發(fā)光較亮發(fā)光較亮(均選填均選填“L1”或或“L2”) UU2UR6 Wt180 0.75 L2 L1 考向考向2純電路圖類純電路圖類例例2(2017重慶重慶B卷卷)例例2題圖題圖在如圖所示的電路中，電源電壓恒為在如圖所示的電路中，電源電壓恒為12 V，定值電阻，定值電阻R0為為50 ，滑動變阻器的最大阻值為，滑動變阻器的最大阻值為50 ，小燈泡上標有，小燈泡上標有“6 V”字樣，不考慮燈絲電阻變化若開關字樣，不考慮燈絲電阻變化若開關S、S1、S2都閉合都閉合，當滑片，當滑片P在在b端時，電流表示數(shù)為端時，電流表示數(shù)為_ A. 若開關若開關S閉合，閉合，S1、S2都斷開，當滑動變阻器接入電路的阻值為都斷開，當滑動變阻器接入電路的阻值為20 時，時，電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)為0.4 A，則小燈泡的額定電功率是，則小燈泡的額定電功率是_W.0.48 3.6 考向考向3結合結合UI圖像的相關計算圖像的相關計算例例 3如圖甲所示，電源電壓為可調的學生電源，如圖甲所示，電源電壓為可調的學生電源，小燈泡小燈泡L標有標有“6 V1.2 W”字樣，字樣，R為為20 的定值電阻，的定值電阻，圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的關系圖像當通過小燈圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的關系圖像當通過小燈泡泡L的電流為的電流為0.5 A時，時，R兩端的電壓為兩端的電壓為_V，電路消，電路消耗的總功率為耗的總功率為_W.5 3.75 例例3題圖題圖 1.通過歐姆定律計算通過歐姆定律計算U、I、R(1)找不變量：電路中的電源電壓、定值電阻的阻值不變；找不變量：電路中的電源電壓、定值電阻的阻值不變；(2)巧列方程：依據(jù)不變量，針對兩個不同電路列方程；巧列方程：依據(jù)不變量，針對兩個不同電路列方程；(3)求解未知量求解未知量導方 法 指2. 計算計算P、W電功電功電功率電功率適用條件適用條件基本公式（定基本公式（定義式）義式）W=UItP=UI使用于各種電路、電使用于各種電路、電功、電功率的計算功、電功率的計算推導公式（純推導公式（純電阻電路）電阻電路）并聯(lián)并聯(lián)W=I2RtP=I2R串聯(lián)串聯(lián)2UW =tR2UP =R總功與總功與總功率總功率的計算的計算 不論是串、并聯(lián)電路，總有：不論是串、并聯(lián)電路，總有：W總總W1W2W3P總總P1P2P3解題注解題注意事項意事項 (1)計算時要注意單位的統(tǒng)一計算時要注意單位的統(tǒng)一(2)要注意計算公式里面幾個物理量的要注意計算公式里面幾個物理量的同一性和同時性同一性和同時性考向考向4多擋位家用電器類多擋位家用電器類例例 4某型號電飯鍋有某型號電飯鍋有“高溫擋高溫擋”和和“低溫擋低溫擋”兩個擋位兩個擋位，其原理如圖所示，若已知電阻，其原理如圖所示，若已知電阻R044 ，R2 156 ，則當開關置于則當開關置于_(選填選填“1”或或“2”)位置時為高溫擋位置時為高溫擋，當電飯鍋以高溫擋正常工作，當電飯鍋以高溫擋正常工作10 min消耗的電能為消耗的電能為_J.例例4題圖題圖 2 6.6105 電路中多擋位問題解決思路電路中多擋位問題解決思路電路中擋位問題解決思路：多擋位問題的實質是判斷電路電路中擋位問題解決思路：多擋位問題的實質是判斷電路總電阻的大小對于家庭電路，在不同擋位時總電壓不變總電阻的大小對于家庭電路，在不同擋位時總電壓不變(220 V)，根據(jù)，根據(jù)P 知，總電阻最小時，總功率最大，用知，總電阻最小時，總功率最大，用電器處于高溫擋；總電阻最大時，總功率最小，用電器處電器處于高溫擋；總電阻最大時，總功率最小，用電器處于低溫擋于低溫擋2UR導方 法 指考向考向5電學電學“極值極值”、“范圍范圍”問題問題例例 5(2017蘇州蘇州)如圖所示，電源電壓如圖所示，電源電壓4.5 V，定值電阻，定值電阻R0為為10 ，滑動變阻器，滑動變阻器R規(guī)格為規(guī)格為“20 2 A”，電流表和，電流表和電壓表量程分別選擇電壓表量程分別選擇“00.6 A”、“03 V”閉合開閉合開關關S，電路正常工作時，下列敘述正確的是，電路正常工作時，下列敘述正確的是()A. 電流表示數(shù)最大值為電流表示數(shù)最大值為0.6 AB. 電壓表示數(shù)范圍為電壓表示數(shù)范圍為1 V3 VC. 滑動變阻器的功率可達滑動變阻器的功率可達0.5 WD. 滑動變阻器阻值變化范圍為滑動變阻器阻值變化范圍為5 10 例例5題圖題圖 C 電學物理量極值判斷方法電學物理量極值判斷方法(1)(1)串聯(lián)電路串聯(lián)電路(2)(2)并聯(lián)電路并聯(lián)電路 分析各支路所允許的最大電流，支路電流之和為干路電流的最大值分析各支路所允許的最大電流，支路電流之和為干路電流的最大值導方 法 指 實驗突破實 驗探究電流熱效應的影響因素探究電流熱效應的影響因素 1. 被加熱的材料選用煤油或空氣的原因被加熱的材料選用煤油或空氣的原因(利用其比熱容小，利用其比熱容小，可以使實驗現(xiàn)象更明顯可以使實驗現(xiàn)象更明顯)2. 被加熱物質的要求被加熱物質的要求(物質種類、質量、初溫均相同物質種類、質量、初溫均相同)3. 轉換法的應用轉換法的應用(通過溫度計的示數(shù)或通過溫度計的示數(shù)或U形管液面高度的變形管液面高度的變化反映產生電熱的多少化反映產生電熱的多少)點命 題4. 控制變量法的應用控制變量法的應用(1)探究電熱與通電電流的關系，控制電熱絲阻值和通電時探究電熱與通電電流的關系，控制電熱絲阻值和通電時間相同，改變通過兩電熱絲的電流大小間相同，改變通過兩電熱絲的電流大小(電路設計：通電路設計：通過不斷移動滑動變阻器的滑片來改變電流過不斷移動滑動變阻器的滑片來改變電流)(2)探究電熱與電阻的關系，控制通過電熱絲的電流和通電探究電熱與電阻的關系，控制通過電熱絲的電流和通電時間相同，選擇兩個電阻不同的電熱絲時間相同，選擇兩個電阻不同的電熱絲(電路設計：將電路設計：將阻值不同的電熱絲串聯(lián)在電路中阻值不同的電熱絲串聯(lián)在電路中)(3)探究電熱與通電時間的關系，控制電熱絲的阻值和通過探究電熱與通電時間的關系，控制電熱絲的阻值和通過的電流相同，改變通電時間的長短的電流相同，改變通電時間的長短5. 焦耳定律在生活中的應用焦耳定律在生活中的應用實驗結論：實驗結論： 導體產生的電熱與電流、電阻和通電時間有關：在導體產生的電熱與電流、電阻和通電時間有關：在電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，產電阻和通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，產生的熱量越多；在電流和通電時間相同的情況下，電阻生的熱量越多；在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產生的熱量越多；在電阻和通過電阻的電流相同越大，產生的熱量越多；在電阻和通過電阻的電流相同的情況下，通電時間越長，產生的熱量越多的情況下，通電時間越長，產生的熱量越多例例 圓圓同學在探究圓圓同學在探究“電流通過導體產生熱量的多少電流通過導體產生熱量的多少與什么因素有關與什么因素有關”時采用了如圖所示的實驗裝置請仔時采用了如圖所示的實驗裝置請仔細觀察甲、乙兩圖細觀察甲、乙兩圖例題圖例題圖 (1)實驗中通過觀察兩個實驗中通過觀察兩個U形管中形管中_的變化的變化來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少來比較電流通過電阻絲產生的熱量的多少【解析解析】(1)電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察電流通過導體產生熱量的多少不能直接觀察，但空氣溫度的變化可以通過，但空氣溫度的變化可以通過U形管內液面高度差的變形管內液面高度差的變化來反映；化來反映； 液面高度液面高度 (2)你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與產生的熱量與_的關系的關系【解析解析】(2)如圖甲，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電流如圖甲，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電流相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，相同，通電時間相同，電阻不同，運用控制變量法，探究電流產生熱量跟電阻的關系；探究電流產生熱量跟電阻的關系； 電阻電阻 (3)由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結論是在電由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的_越大，電阻產生的熱量越多越大，電阻產生的熱量越多【解析解析】(3)圖乙裝置中一個圖乙裝置中一個5 的電阻與兩個并聯(lián)的的電阻與兩個并聯(lián)的5 電電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，右端兩個電阻的總電流和左端的電阻電流相等，即總電流和左端的電阻電流相等，即I右右I左左，兩個，兩個5 的電阻的電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點知I右右I內內I外外，所以，所以，I左左I內內，容器內的電阻值都是，容器內的電阻值都是5 ，阻值相等，通電時間相等，阻值相等，通電時間相等，電流不同，得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的，電流不同，得到的結論是在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多；情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多； 【答案答案】電流電流 (4)為了使實驗效果迅速明顯，在放電阻的容器內用為了使實驗效果迅速明顯，在放電阻的容器內用_(選填選填“空氣空氣”或或“煤油煤油”)：原因是：原因是_【解析解析】(4)放電阻的容器內用空氣，空氣的比熱放電阻的容器內用空氣，空氣的比熱容小，受熱升溫膨脹快，現(xiàn)象明顯容小，受熱升溫膨脹快，現(xiàn)象明顯空氣空氣 受熱膨脹升受熱膨脹升溫快，并且現(xiàn)象明顯溫快，并且現(xiàn)象明顯(或氣體比熱容較小也可以或氣體比熱容較小也可以)(1)實驗中采用的研究方法有實驗中采用的研究方法有_和和_(2)乙圖中右邊并聯(lián)一只乙圖中右邊并聯(lián)一只5 電阻的目的是電阻的目的是_. 控制變量法控制變量法 轉換法轉換法 使通過左右兩個容器中電阻的電流不同使通過左右兩個容器中電阻的電流不同 問拓 展 設