2023年中考物理复习专题 电能 电功率 课件(共59张PPT)

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(共59张PPT)
2023年中考物理复习专题 ★★ 电功率
一、电能和电功
电能
其他形式的能
1.电能的转化:电能可以转化为其他形式的能量.用电
器工作的过程就是把_________转化为_______________的
过程.
2.电能
(1)电能用 W 表示,能量的国际单位是______,简称焦,
符号为 J,常用单位是____________.1 kW·h=_________J.
适用于纯电阻电路).
焦耳
千瓦时(kW·h)
3.6×106
3.电能表
图 10-1-1
(1)作用:是测量一段时间内________________多少的
仪器.
消耗电能
(2)读数方法:电能表表盘上先后两次示数之差就是这
段时间内用电的千瓦时数,即电流在这段时间内所做的功.
①电能表上的数字栏中的最后一位数字是小
数位.
②某段时间消耗的电能可用 W=
n
N
kW·h 算,其中
n 为这段时间转盘转动的圈数,N 为每消耗 1 kW·h 的电能
表转盘转过的圈数.
4.电功:电能转化为其他形式的能的过程就是_______
_______的过程,有多少电能发生了转化,就说明电流做了
多少功.电功的国际单位也是焦耳,常用单位是千瓦时.
电流
做功
二、电功率
1.意义:电功率是表示电流做功__________的物理量,
电功率大表示做功快.
2.定义:用电器在单位时间内做功的多少叫电功率.
用____表示,单位是______,简称______,符号是_____.
常用单位有 kW,1 kW=________W.
3.定义式:________.推导公式:________、_______、
__________.
快慢
P
瓦特

W
1000
P=UI
P=I2R
4.额定功率与实际功率:用电器在______________下
工作时的电功率,叫做额定功率;用电器在实际电压下工
作时的电功率,叫做______________(这是决定灯泡亮暗程
度的因素).额定功率是不变的,而实际功率随实际电压的
改变而改变.
额定电压
实际功率
三、电和热
1.电流的热效应:电流通过导体时会使导体________
的现象叫做电流的热效应.
发热
I2Rt
2.焦耳定律:电流在导体上产生的热量与电流的平方
成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比.表达式:Q=
_______.
判断下列说法是否正确:
1.电功率越大的用电器消耗的电能越多,且电功率可
以用电能表测量.(
)
2.一个标有“220 V
40 W”的灯泡工作时一定比标
有“220 V 25 W”的灯泡做功要快.(
)
3.将规格为“2.5 V
0.3 A”的小灯泡 L1 和规格为
“3.8 V
0.3 A”的小灯泡 L2 串联,接在 3 V 的电源上,
L1 的亮度比 L2 的亮度更小.(
)
4.将规格都是“220 V
180 W”的一台电冰箱、一台
电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时
间相同,产生的热量一样多.(
)
5.电功率相同的电炉和电动机,相同时间内产生的热
量相同.(
)
答案:1.×
2.×
3.√
4.×
5.×
考点 1 电能表的使用
例 1:(2021 年广东省)小明家的电能表月初示数如图
10-1-2 所示,月底示数为 941.4 kW·h,若用电价格为 0.7
元/度,则小明家该月电费为________元.
图 10-1-2
思路点拨:电能表是测量电能的仪表,需要记录月初
示数和月底示数,月底示数减去月初示数即为消耗的电能,
结合用电价格可计算电费.
答案:140
[考点集训]
1.(2022 年湖北省)小明家半年前新装了一只电能表,
)
现在表盘的示数如图 10-1-3,下列说法正确的是(
图 10-1-3
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 3000 转
D.小明家半年内的用电量是 6335 kW·h
答案:C
考点 2 电功率
考向 1 电功率
例 2:(2021 年广东省)如图 10 1-4 中,灯泡 L1、L2 分
别标有“6 V 3 W”“6 V
6 W”字样,电源电压不变,
开关 S 闭合.①只闭合 S1,灯泡 L1、L 发光;②只闭合 S2,
灯泡 L2 、L 发光. 灯泡 L 在②中比在①中( 设灯丝电阻不
变)(
)
图 10-1-4
A.电功率较大,亮度较亮
B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同
D.电功率较大,亮度较暗
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且 R1>R2,所以
R总1>R总2,由欧姆定律可知 I1<I2,即在②中的电流大;
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式
P=I2R 可知,灯泡 L 在②中比在①中的电功率大,亮度较
亮.
答案:A
方法规律:比较灯泡功率大小方法
(1)如果单独一个灯泡,灯泡的功率只需要比较灯泡的
实际电压(电流)变化;
(2)如果是两个灯泡串联,用公式 P=I2R,只需要比较
两灯泡的电阻大小,电阻大的灯泡实际功率大,灯泡更亮;
(3)如果是两个灯泡并联,用公式 P=
,只需要比较
两灯泡的电阻大小;电阻小的灯泡实际功率大,灯泡更亮.
[考点集训]
2.(2022 年临沂市)图 10-1-5 甲所示电路,电源电压为
4.5 V,小灯泡的额定电压为 2.5 V.闭合开关后,将滑动变
阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电
表的示数关系如图乙所示.下列判断正确的是(
)


图 10-1-5
A.小灯泡的额定功率为 0.625 W
B.电路的最大总功率为 1.2 W
C.小灯泡的灯丝阻值越来越小
D.R 的阻值变化范围为 20 Ω~8 Ω
答案:A
考向 2 电功率的计算
例 3:(2021 年广东省)如图 10-1-6 甲电路,电源电压
不变,闭合开关 S,将滑动变阻器 R 的滑片 P 由 a 移动到
b 时,R0 的电功率和电流的 P-I 关系图象如图乙所示,求:


图 10-1-6
(1)电源电压.
(2)滑动变阻器的最大阻值.
解:由电路图可知,定值电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,
电压表测 R0 两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑片位于 b 端时,变阻器接入电路中的电阻为零,
此时电路中的电流最大,R0 的电功率最大,由图乙可知,
电路中的最大电流 I大=0.5 A,R0 的最大电功率 P0 大=
4.5 W.
当滑片位于 a 端时,变阻器接入电路中的电阻最大,
此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流
I小=0.1 A.
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动
变阻器的最大阻值
R大=R总-R0=90 Ω-18 Ω=72 Ω.
[考点集训]
3.(2022 年广东省)某电热取暖器的简化电路如图
10-1 7 所示,R1、R2 为发热电阻.取暖器工作时,通过开
关 S1 和 S2 实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为
1320 W,R1=55 Ω.求:
(1)取暖器工作时通过 R1 的电流.
(2)取暖器处于低温挡时,工作
1 min 产生的热量.
(3)R2 的阻值.
图 10-1-7
解:(1)当闭合 S1、S2 时,R1、R2 并联,有
U=U1=U2=220 V
取暖器工作时通过 R1 的电流
电阻 控制开关
电热器通常设计
有“高温挡”和
“低温挡”.根据
P= 可知,当
U 一定时,电阻
越大,电功率越
小;电阻越小,
电功率越大.所以
高温挡总电阻最
小,低温挡总电
阻最大 ①短路式
两个电阻串联,把开关与其
中一个电阻并联,如下图所
示.
当闭合开关时,有一个电阻
短路,只有一个电阻工作,
此时为高温挡;当断开开关
时,两电阻串联,电阻大一
些,电热器的功率小一些,
此时为低温挡 ②单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上,
一条支路用导线,一条支路
连接在附加电阻上,如下图
所示.
当开关掷向附加电阻的支路
时,两电阻串联,为低温挡;
当开关掷向导线支路时,只
有主要工作电阻工作,此时
为高温挡
方法规律:电热器的“双挡”问题
考点 3 焦耳定律及其应用
考向 1 焦耳定律探究
例 4:(2021 年绥化市)如图 10-1-8 所示为“探究电流
通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装
置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气.


图 10-1-8
(1)实验中通过观察_____________________________
的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用
了这种实验方法的是________(填序号).
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右
侧液面高于左侧液面,如图甲所示,表明在电流和通电时
间相同的情况下,________越大,产生的热量越多.
(3) 图中 U 形管________( 填“是”或“不是”) 连通
器,乙图中 R3 与 R2 并联,目的是使通过 R1 与 R2 的_____
不同.
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧 U 形
管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经
检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因:________
____________________________.
思路点拨:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接
观察,根据转换法,实验中通过观察 U 形管液面高度的变
化来反映电阻产生热量的多少.探究物体的动能跟哪些因
素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映,
这用到了转换法.
(2)连接好电路后闭合开关,通电一段时间,观察到右
侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多,故
可以得出在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产
生的热量越多.
(3)由图知,U 形管内注入适量红墨水,上端开口,下
端不连通,所以不属于连通器;图乙装置中,R1=R2=R3,
其中 R3 与 R2 并联,根据并联电路的电流关系可知,通过
这两个电阻的电流是不同的,故目的是使通过 R1 和 R2 的
电流不相等.
(4)左右两侧 U 形管液面上升高度相同,说明左右两侧
产生的热量相同,因为 R1=R2,且 R1 和 R2 产生的热量相
同,说明 R3 中没有电流,故可能是电阻 R3 断路了.
答案:(1)U 形管两端液面的高度差 ①
(2)电阻
(3)不是 电流
(4)电阻 R3 断路
[考点集训]
4.(2021 年广东省)如图 10-1-9 是探究电流通过导体产
生的热量与________关系的实验装置.实验中用 U 形管内
液面的__________ 反映导体产生热量的
多少,通电一段时间后,容器______(填
“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较
多.
图 10-1-9
答案:电流 高度差 甲
考向 2 焦耳定律的计算
例 5:(2021 年辽阳市)如图 10-1-10 所示是一款电火锅
的简化电路图,额定电压为 220 V,当开关 S0 闭合后,锅
内温控开关 S 自动控制小火和大火两种加热状态,已知 R2
的电阻为 48.4 Ω,小火加热功率为 1000 W.求:
图 10-1-10
(1)电火锅大火加热的功率.
(2)用大火将 2 kg 清汤从 20 ℃加热到 100 ℃吸收的热
量.[c汤=4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)若忽略热量损失,用大火将 2 kg 清汤从 20 ℃加热
到 100 ℃需要的时间.
[考点集训]
5.(2022 年广州市,节选)汽车启动时,蓄电池向启动
电动机 M 供电,设 M 两端电压为 U,通过 M 的电流为 I,
测得 U t 和 I-t 图象如图 10-1-11 所示.



图 10-1-11
(1)求 t1 时 M 的电功率.
(2)M 仅通过导线 a、b 接入电路,如图所示,a 的电阻
为 0.001 Ω.若通过 M 的电流为 200 A,持续 0.5 s,求此过
程中:
①a 两端电压;
②a 产生的热量.
解:(1)由题图可知,t1 时电动机两端的电压为 10 V,
通过电动机的电流为 200 A,电动机的功率
P=UI=10 V×200 A=2000 W.
(2)①a 两端电压
U=IR=200 A×0.001 Ω=0.2 V
②0.5 s 时间内 a 产生的热量
Q=I2Rt=(200 A)2×0.001 Ω×0.5 s=20 J.
实验目的 测量小灯泡的电功率
设计与进行
实验 实验原理:P=UI
实验器材:滑动变阻器、电压表、电流表、电源、
小灯泡、导线、开关等
测量小灯泡的电功率
(续表)
设计与进行
实验 实验步骤:
(1)根据电路图连接实物图.
(2)检查电路无误后,闭合开关S,多次改变滑动变阻器的阻值,使电压表的示数分别小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压,记下电流表的示数,同时观察小灯泡的亮度.
(3)根据每次测得的电压和电流值,分别计算出灯泡的电功率.
(4)整理器材
实验装置
分析、交流
与反思 (1)滑动变阻器的作用:①保护电路;②调节小灯
泡两端的________.
(2)实验________(填“需要”或“不需要”)对测
得的电功率求平均值.(小灯泡的实际功率随电压
的改变而改变,求平均值没有意义)
(续表)
电压
不需要
分析、交流
与反思 (3)调节滑动变阻器滑片时,视线应观察________
表的示数.
(4)闭合开关时,若小灯泡不亮,____________(填
“一定”或“不一定”)是电路出现故障,此时应
该________滑动变阻器接入电路的电阻,观察小
灯泡是否发光.
(5)小灯泡的电阻随温度的升高而________
实验结论 小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,
小灯泡越亮
(续表)
电压
不一定
减小
变大
例 6:(2021 年营口市)小刚在实验室利用图 10-1-12 甲
所示的实验装置测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的额定功
率(电源电压恒定).实验步骤如下:




图 10-1-12
(1)开关闭合前,应将滑片移到滑动变阻器的________
(填“最左”或“最右”)端.
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,
而电压表没有示数,故障的原因可能是小灯泡________(填
“短路”或“断路”).
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置
时,电压表的示数为 1 V,此时应将滑动变阻器的滑片向
________(填“左”或“右”)滑动,直到电压表的示数为
2.5 V 时为止,此时电流表的示数如图乙所示,则电流值为
________A,小灯泡的额定功率为________W.
(4)根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端
电压变化的图象,如图丙所示,该图象不是直线的原因是
______________________________________________. 实
验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮,是因为小
灯泡的亮度是由它的____________决定的.
(5)小刚又设计了如图丁所示的电路,测出了一只标有
额定电流为 0.3 A 的小灯泡的额定功率.电源电压恒定,滑
动变阻器 R1 的最大阻值为 10 Ω,实验操作如下:
①闭合 S1,断开 S2,移动滑动变阻器 R1 的滑片,使
电流表的示数为 0.3 A;
②闭合 S2,断开 S1,保持滑动变阻器 R1 的滑片位置
不动,移动滑动变阻器 R2 的滑片,使电流表的示数仍为
0.3 A;
③__________________________________,将滑动变
阻器 R1 的滑片移到最左端,电流表的示数为 0.6 A,再将
滑动变阻器 R1 的滑片移到最右端,电流表的示数为 0.2 A;
④小灯泡的额定功率为________W.
思路点拨:小灯泡的电流随其两端电压变化的图象不
是直线的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大.实验中
小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮,是因为小灯泡
的亮度是由它的实际功率决定的.通过分别调节滑动变阻
器 R1 和 R2 的阻值,使滑动变阻器 R2 等效代替正常发光状
态的灯泡.此时,保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不动,将
滑动变阻器 R1 的滑片分别移动到最左端和最右端,利用欧
姆定律求出滑动变阻器 R2 接入电路的阻值,即灯泡电阻.
根据 P=UI 计算该小灯泡的额定功率.
答案:(1)最左
(2)短路
(3)右 0.24 0.6
(4)灯泡的电阻受温度影响很大 实际功率
(5)保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不动 0.45
[考点集训]
6.(2022 年阜新市)在“测量小灯泡额定功率”的实验
中,灯泡的额定电压 U额=2.5 V,灯丝电阻阻值不变.



图 10-1-13
(1)连接电路后,闭合开关,若小灯泡较暗,电流表有
示数,电压表有示数.调节滑动变阻器的滑片,两表的示数
都不变,原因是滑动变阻器接了________(填“上面”或
“下面”)两个接线柱.
(2)排除故障后,如图 10-1-13 甲所示,闭合开关,调
节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 2.5 V 时为止.此
时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为
________W.
(3)同组的小月同学设计了一个电路,如图丙,也测出
了该小灯泡正常发光时的功率.其中定值电阻的阻值 R=
25 Ω,正确操作步骤如下:
①只闭合开关 S 和________,调节滑动变阻器滑片使
电流表示数为 I1=________A;
②闭合开关 S 和________,断开开关________,保持
滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为 I2;
③小灯泡的额定电功率表达式为 P额=_____________
(用物理量符号表示).
答案:(1)下面
(2)0.75
(3)①S2
0.1 ②S1
S2
③U额(I2-I1)

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