第十三讲08微专题7 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 习题课件(共50张PPT) 含视频【人教2023中考物理一轮复习教材考点梳理】

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第十三讲08微专题7 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 习题课件(共50张PPT) 含视频【人教2023中考物理一轮复习教材考点梳理】

资源简介

(共50张PPT)
中考物理
一轮复习课件
人教版
人教版2023中考物理第一轮复习
教材考点梳理
第十三讲
微专题7 欧姆定律、电功率、
焦耳定律的理解及简单计算
知识精讲
1
典例精讲
2
5年真题子母题
3
实验 探究电流产生的热量与什么因素有关
纵向实验一题多设问
4
欧姆定律、
电功率、
焦耳定律
的理解及
简单计算
焦耳定律
电功和
电功率
内容、公式
电热的利用与防止
欧姆
定律
内容
公式
I、U、R特点
定义
单位及换算
公式、推导式
额定功率和
实际功率
思维导图
知识精讲
考点清单
一、欧姆定律
1、内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成_____,跟导体的电阻成_____.
正比
反比
求电压:_______
求电阻:_______
2、公式:I=___
(1)U表示导体两端的电压,单位是V.
(2)R表示导体的电阻,单位是Ω.
(3)I 表示导体中的电流,单位是A.
U=IR
变形公式
3、I、U、R特点
(1)同体性:I、U、R对应同一导体或同一电路的值.
(2)统一性:I、U、R单位要统一,分别是A、V、Ω.
(3)同时性:I、U、R对应同一时刻的值.
二、电功和电功率
1、电功
(1)定义:电流对外做的功,是电能转化为其他形式能的多少的量度,用符号W表示.
(2)单位:焦耳(J)、千瓦时(kW·h).
(3)单位换算:1度=1 kW·h=3.6×106 J.
(4)公式:W=____
U表示电压,单位是V.
I表示电流,单位是A.
t表示时间,单位是s.
W表示电功,单位是J.
推导公式
W=UIt=IR·It=I2Rt W=UIt=U· ·t= t
以上只适用于纯电阻电路
W=Pt
UIt
2、电功率
(1)定义:电功率等于电流做的功与完成这些功所用时间之比,表示电流做功快慢的物理量,用P表示.
(2)单位:瓦特(W)、千瓦(kW).
(3)单位换算:1 kW=____W,1 mW=10-3 W.
103
(4)公式:P=____
W表示电功,单位是J.
t表示时间,单位是s.
P表示功率,单位是W.
推导公式
P=UI
P=I2R= ,适用于纯电阻电路
3、额定功率与实际功率
(1)额定电压:用电器_________时的电压,用U额表示.
(2)实际电压:电路中用电器实际工作时的电压,用U实表示.
(3)额定功率:用电器在_________下工作时的电功率,用P额表示.
(4)实际功率:用电器在_________下工作时的电功率,用P实表示.
(5)说明:灯泡上标有“220 V 25 W”的含义是_______________________
_______________.
正常工作
额定电压
实际电压
灯泡的额定电压为220 V,额定功率为25 W
(6)实际电压和额定电压的关系
当U实当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作.
当U实>U额时,P实>P额,有可能损坏用电器.
三、焦耳定律
1、电热的利用和防止
(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等.
(2)防止:带有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.
2、焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比,跟导体的_____成正比,跟_________成正比.
二次方
电阻
通电时间
(2)公式:Q=_____
Q表示热量,单位是J.
I表示电流,单位是A.
R表示电阻,单位是Ω.
t表示时间,单位是s.
注:在纯电阻电路中,电流做功消耗的电能全部转化为内能,有Q=W=UIt=Pt= t.
I2Rt
家电的待机能耗有多少:家里的电器没使用,电表却在悄悄走,这个现象就是待机能耗.如:
(1)常见家用电器待机能耗做粗略测算,将一户家庭的空调、洗衣机、电视、微波炉、电饭煲五类电器进行计算,待机功率在12 W到15 W,待机能耗大约是3到5天一度电,即每天0.2度到0.33度电.
(2)一个未被拔掉的充电器,会在24小时内耗电约0.07度,每度电按0.5元收费计算,1年要多交12.77元电费.虽然这个数字看起来不多,但是积少成多,如果是1亿人、10亿人都不拔充电器,这一年又会消耗多少电量呢?
为了减少这些无谓的能耗,应该养成随手关闭电源的习惯.
素材拓展
典例精讲
1. U-I图像分析
解题步骤
第1步:明确图像横、纵坐标所表示的物理量.
第2步:判断对象:若图像为过原点的直线,说明电流与电压成正比,则对象为定值电阻;若为一条曲线,说明电流与电压不成正比,则对象可能是小灯泡.
第3步:计算物理量:取图像上的任意一点,根据公式可求得其阻值、电功率等物理量.
例1   如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U-I图像,已知小灯泡的额定电压为3 V,根据图像回答下列问题.
(1)电阻R的阻值为__Ω,小灯泡的额定功率为____W.
(2)由图像可知,小灯泡的电阻随两端电压的增大而_____(选填“增大”“减小”或“不变”).
温馨提示:若因软件问题视频无法打开请在实验视频文件夹打开原视频
5
1.8
增大
(3)若将小灯泡L和电阻R串联在电压为3 V的电源两端,此时电路中的电流为____A,小灯泡L和电阻R消耗的电功率之比为_____.
(4)若将小灯泡L和电阻R并联在电路中,此时干路中的电流为0.8 A,则电源电压为___V,通电2 min电路消耗的电能为____J.
0.4
1∶2
1.5
144
2. 灯泡、电能表铭牌相关计算
例2  小灯泡甲上标有“6 V 3 W”字样,小灯泡乙上标有“6 V 6 W”字样,假定两灯的灯丝电阻不变.请回答下列问题:
(1)小灯泡甲的额定电压为__V,额定功率为__W;小灯泡乙的额定电压为__V,额定功率为__W.
(2)小灯泡甲正常工作时的电流为____A,小灯泡甲的灯丝电阻为___Ω.
6
3
6
6
0.5
12
(3)小灯泡乙正常工作时的电流为__A,小灯泡乙的灯丝电阻为__Ω.
(4)若将甲、乙两个小灯泡并联接在电压为6 V的电源两端,小灯泡甲、乙的实际功率分别为__W、__W;小灯泡___(选填“甲”或“乙”)的亮度较亮.
(5)若将甲、乙两个小灯泡串联接在电压为9 V的电源两端,电路中的电流为____A,功率分别为__W、____W;小灯泡___(选填“甲”或“乙”)可以正常发光.
1
6
3
6

0.5
3
1.5

例3 如图所示是某电能表的表盘,请将横线上的内容补充完整.
3000
3.6×106
107.2
5年真题子母题
命题点1
欧姆定律的理解及简单计算(黄冈2021.8;孝感2021.8;咸宁2考)
1. (2021黄冈8题3分)图甲是一种测力装置部分结构的示意图.横梁OA上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(图乙),在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1拉伸,R2压缩.根据它们两端电压的差值即可测量力的大小,下列有关分析错误的是(  )
A. R1和R2的电流相等
B. R2的电阻减小
C. R1两端的电压小于R2两端的电压
D. R1和R2两端电压的差值越大,A端受到的压力越大
C
1. 1 变连接方式
若只将以上两个电阻片改为如图所示的连接方式,则在A端施加向下的力F后,电阻片R1和R2两端的电压_____(选填“相等”或“不相等”),通过电阻片R1的电流_____(选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流,因此该电路是通过_____(选填“电流”或“电压”)的差值来判断A端所受力的大小的.
相等
小于
电流
A. U B. U0
C. (U-U0) D. (U-U0)
2. (2020咸宁20题2分)如图所示为一种常见的体重测量仪.其中质量的测量是利用传感器输出电压与作用在其上的压力成正比的原理.质量为M0的测重台置于压力传感器上,当测重台没有站人时,输出电压为U0.某同学站上测重台时,输出电压为U,则该同学的质量为(  )
C
3. (2021宜昌12题2分)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结
论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的
电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1∶2
D
4. (2021武汉17题3分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点,如图所示.根据图中信息判断,下列说法正确的是(  )
A. 阻值相差最大的两个电阻是a和d
B. 阻值相差最小的两个电阻是b和c
C. 电功率相差最大的两个电阻是b和d
D. 电功率相差最小的两个电阻是a和d
C
解题关键点
U-I图像中,某点的斜率表示电阻的大小,横纵坐标之积表示电功率.先对各坐标进行赋值,再对abcd四点进行计算,求出各点的电阻、电功率,比较大小即可.
5. (2020鄂州26题2分)如图所示电路中, 电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则(  )
A. L1两端的电压为1.5 V
B. L2两端的电压为1.5 V
C. L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1
D. 通过L1与L2的电流之比为1∶2
A
6. (2018襄阳6题2分)如图所示,电源电压恒定,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=4∶1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为(  )
A. 4∶3 B. 3∶2 C. 3∶4 D. 3∶1
C
解题关键点
甲、乙两表均为电压表时,电路串联,由串联分压可得电阻之比等于电压之比;甲、乙两表均为电流表时,电路并联,由并联分流可得电流之比.
命题点2
电能表的读数(孝感2020.7B)
7. (2022三市一企4题2分)小明家半年前新装了一只电能表,现在表盘的示数如图,下列说法正确的是(  )
A. 该电能表的标定电流为 20 A
B. 该电能表应接在 50 Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电,铝盘转动 3 000转
D. 小明家半年内的用电量是6 335 kW·h
C 
8. (2020襄阳29题2分)小强家中一个月前、后电能表示数如图所示,小强家所在地区每度电的电费是0.6元,那么本月他家应交电费____元.请你为小强家提一条节约用电的建议:_______________________________.
180
人离开时随手关灯(答案合理即可)
命题点3
电能、电功率的理解及简单计算
(黄冈4考;孝感5考;咸宁4考)
9. (2022三市一企9题2分)某款家用电热取暖器有两个挡位,它正常工作时,下列说法正确的是(  )
A. 取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B. “高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C. “高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D. 连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
D
10. (2019咸宁19题2分)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻.如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,可行的是(  )
A. 给R串联一个较小的电阻
B. 给R串联一个较大的电阻
C. 给R并联一个较小的电阻
D. 给R并联一个较大的电阻
D
解题关键点
关键词“增加量”“较小”,可得:①电路电功率增加,②增加的电功率相对较小.根据P= ,电路总电阻应变小,因此电路中应并联一个电阻,且电阻的阻值应较大,才能符合题设要求.
10. 1 变电阻连接方式
(2022三市一企11题2分)如图所示,将定值电阻 R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中 R1两端的电压相等,乙图中流过 R1、R2的电流之比为 2∶1.下列说法中正确的是(  )
A. 两电阻的阻值之比为R1∶R2=2∶1
B. 两图中电源的电压之比为U1∶U2=3∶2
C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲∶I2乙=3∶2
D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲∶P乙=2∶1
D
11. (2022武汉19题3分)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5 Ω.下列说法错误的是(  )
A. 甲与乙串联在电源电压为2 V的电路中,电路中的电流是0.20 A
B. 甲与乙串联在电源电压为1 V的电路中,甲的功率是0.2 W
C. 甲与乙并联在电源电压为2 V的电路中,
干路中的电流是0.65 A
D. 甲与乙并联在电源电压为1 V的电路中,
电路的功率是0.4 W
B
12. (2020荆门28题4分)LED灯在现代生活中得到普遍应用,具有节能、环保的特点.若一个“220 V 5 W”的LED灯每天正常工作10小时,则30天消耗的电能是____kW·h,这些电能可供“200 V 40 W”日光灯正常工作_____h.
1.5
37.5
13. (2020黄冈16题7分)如图甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是该灯泡的I-U图像.闭合开关S,把电源电压调到4 V,R2的功率为0.8 W.求:
(1)通过R2的电流.
解:(1)由图甲可知,电阻R2的电压U2=U=4 V,由P=UI可得,通过R2的电流I2= = =0.2 A
(2)若小灯泡正常发光,则1 min内电流在R1上做的功是多少?
(2)由图乙可知,当小灯泡正常发光时,U灯=2.5 V,此时I灯=0.30 A
R1两端的电压U1=U-U灯=4 V-2.5 V=1.5 V
由图甲可知,电阻R1与灯泡串联,则通过
R1的电流I1=I灯=0.30 A,
1 min内电流在R1上做的功
W=U1I1t=1.5 V×0.30 A×1×60 s=27 J
(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2的电流为0.1 A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?
(3)由公式P= 可得R2= = =20 Ω
R2两端的电压
U2′=I2′R2=0.1 A×20 Ω=2 V
由 = 可得U灯′= U2′= ×2 V=1 V
由图乙可知,当U灯′=1 V,此时I灯′=0.20 A,灯泡的实际功率P灯′=U灯′I灯′=1 V×0.20 A=0.2 W
解题关键点
本题电路混联,需要先对单一元件所在支路进行分析,根据题干信息“通过R2的电流为0.1 A”,求出电源电压,从而得出另一支路的电压关系,再根据“灯泡与R2的电压比为1∶2”,得出灯泡的电压后,从I-U图像中找出对应的电流,可得灯泡的实际功率.
纵向实验一题多设问
实验
探究电流产生的热量与什么因素有关
实验要点
实验结论: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_____;在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流_____,产生的热量越多.
越多
越大
温馨提示:若因软件问题视频无法打开请在实验视频文件夹打开原视频
例 如图甲是小明“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器内密封着等质量的空气.
设计与进行实验
(1)该装置中电阻丝产生热量的多少是通过_______________________来反映的,这种方法是_______.

U形管两侧液面的高度差
转换法
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中两个容器内的电阻丝连接到电路中.要求两个电阻丝串联,滑动变阻器的滑片向左移动时,电路中的电流变大.
(3)连接好电路后,小明在进行实验时,发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是______________.

容器气密性不好
(4)排除故障后,重新进行实验,通电一段时间后,观察实验现象.接着用图乙装置代替图甲中U形管装置,重复实验,观察实验现象.

分析现象和数据,总结结论
(5)通电一段时间后,图甲中右侧U形管中液面高度变化较大,此现象表明:在_______________相同的情况下时,_____越大,导体产生的热量就越多.
电流、通电时间
电阻

(6)图乙装置是探究电流产生的热量与_____的关系,通电一段时间后___
(选填“左”或“右”)侧容器中电阻丝产生的热量较多,由此可以得出结论:在电阻、通电时间相同的情况下,_________________________________
_______.
(7)小明在实验时还发现,随着通电时间变长,U形管
两侧液面的高度差逐渐增大,这说明导体产生的热量
还与_________有关.

电流

通过导体的电流越大,导体产生的热量越多
通电时间
创新设问
(8)[创新装置](2021湘潭改编)如图丙是一名同学所设计的改进装置,串联的两电阻丝(R1
相等
B
(9)[生活实践]按照国家规定的标准,如空调、电暖气等大功率用电器使用的电源连接线不能过长.请结合焦耳定律解释这样规定的原因:_____
____________________________________________________________________________________________.
如果电源连接线过长,电阻就会较大,在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会较多,容易引发火灾
实验命题点
1.实验器材的选取及作用
(1)加热装置的选取
(2)选择加热物质的要求(导热物质比热容较小且为绝缘体)
2.实验方法
(1)转换法:通过U形管两侧液面高度差来反映导体产生热量的多少
(2)控制变量法
①探究导体产生的热量与电流的关系(控制导体电阻、通电时间不变,改变电流大小)
②探究导体产生的热量与电阻的关系(控制通过导体的电流、通电时间不变,改变电阻大小)
③探究导体产生的热量与通电时间的关系(控制导体电阻、通过导体的电流不变,改变通电时间的长短)
3.根据实验现象,总结结论
4.实验方案评估改进
5.焦耳定律的理解及应用
谢谢
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