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第一部分考点突破
第3讲　电功率
(5年5考,2~4分)
1．电能的转化:用电器工作的过程就是把____能转化为____________能的过程.
2．电能
(1)电能用W表示,常用单位是________,也叫做度,能量的国际单位是______.
(2)单位换算:1度=___kW·h=__________J.
电能和电功
电
其他形式的
kW·h
焦耳
1
3.6×106
3．电能表
(1)作用:计量用电器在一段时间内消耗的电能.
(2)读数方法:电能表表盘上前、后两次示数之____就是这段时间内的用电量(单位是千瓦时、度).
(3)如图所示,电能表的读数是________________.
差
1 020.3 kW·h
(4)电能表上各参数的意义:
①“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用.
②“10(20) A”表示这个电能表的标定电流为10 A,额定最大电流为20 A.电能表工作时的电流不应超过额定最大电流.
③“3 000 revs/(kW·h)”表示____________________________________
_________________________________________.
接在这个电能表上的用电器,每消耗
1 kW·h的电能,电能表上的转盘转过3 000转
注意:(1)电能表上数字栏中的最后一位数字是小数位.
(2)电能消耗较少时可以利用转盘转过的转数计量,消耗的电能为W=
kW·h(n为某段时间转盘转过的转数,N为表盘上标识的每消耗1 kW·h的电能转盘转过的转数).
(3)电能表不是用电器,没有额定电流、额定电压的说法.
4．电功
(1)概念: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电流做了多少功.国际单位是焦耳,常用单位是千瓦时.
(2)影响因素:电流做功的多少跟电流的大小、______的高低、通电时间的长短都有关系.
(3)计算公式:W=_______.
电流做功
电压
UIt
(4)推导公式(适用于纯电阻电路)
①根据W=UIt、U=IR,得W=________(常用于串联电路);
②根据W=UIt、I=,得W=_______(常用于并联电路).
I2Rt
t
1．电功率:表示电流做功______的物理量,用字母____表示,单位是瓦特,简称____,符号是____.常用单位有kW,1 kW=_______W.
2．定义:电功率等于电功与时间之比.
3．定义式:P=____.此公式有两套单位:
电功率(高频考点)
电功W 电功率P 时间t
国际单位 J W s
常用单位 kW·h kW h
快慢
P
瓦
W
1 000
4.推导公式
(1)根据P=、W=UIt,得P=______(适用于所有电路).
(2)根据P=UI、U=IR,得P=_______(适用于纯电阻电路,常用于串联电路).
(3)根据P=UI、I=,得P=____ (适用于纯电阻电路,常用于并联电路).
UI
I2R
5．额定电压:用电器正常工作时的电压.
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率.
实际电压:用电器__________时的电压.
实际功率:用电器在__________下工作时的电功率.
注意:(1)用电器铭牌:灯泡“220 V　60 W”,表示这个灯泡的额定电压为220 V,额定功率为60 W.
(2)各种用电器只有在额定电压下才能正常工作,当实际电压不等于额定电压时,实际功率也不等于额定功率.
(3)用电器的额定功率不会因为实际电压的变化而变化.
实际工作
实际电压
1．实验原理:通过测量小灯泡两端的电压和通过它的电流,利用公式__________,计算出小灯泡的电功率.
2．实验器材:小灯泡、______、开关、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器.
测量小灯泡的电功率
P=UI
电源
3．实验设计:实验电路如图所示,与__________________所采用的电路是相同的.
4．分析论证
(1)当U实>U额时,P实____P额,灯泡偏亮.
(2)当U实(3)当U实=U额时,P实____P额,灯泡正常发光.
注意:滑动变阻器在该实验中的作用:①保护电路;②改变小灯泡两端的电压.
测量小灯泡的电阻
>
<
=
1．电流的热效应:电流通过导体时电能转化成____能,这种现象叫做电流的热效应.
焦耳定律(高频考点)
电流的热效应与磁效应对比
现象描述 简称
电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能,导体发热 电生热
电流的磁效应 通电导体的周围存在着磁场,可以使小磁针发生偏转 电生磁
内
2.焦耳定律: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,跟通电时间成____比.
3．焦耳定律的计算公式(适用于所有电路):Q=________.对于纯电阻电路,公式还可表达为:Q=W=Pt=UIt=t.
4．利用电流热效应的用电器:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等.
5．电热的防止:很多情况下用电器的温度不能过高,要使这些热快速散去,常装有散热板(片)或微型风扇等.
二次方
电阻
正
I2Rt
　　　　如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻大约为10 Ω,有两个规格分别为“10 Ω　1 A”的A滑动变阻器和“50 Ω　2 A”的B滑动变阻器,电源电压为6 V.
测量小灯泡的电功率
1
(1)该实验的原理是__________.
(2)本实验中应选择____(选填“A”或“B”)滑动变阻器,才能将小灯泡调至正常发光.
(3)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大.
P=UI
B
答案图
如图所示
(4)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数.接下来应进行的操作是____.
A．断开开关,更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
C
(5)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向____(选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W.
右
0.45
丙
(6)向左移动滑动变阻器的滑片,会看到小灯泡变____(选填“暗”或“亮”)一些,这是因为小灯泡的亮度与小灯泡的__________有关.
暗
实际功率
【实验拓展】
(7)实验时,小明同学回想起测电阻时通过多次测量求平均值可减小实验误差.于是他用另一个小灯泡做了3次实验,相关实验记录及数据处理如下表:
实验 序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 测得小灯泡额定功
率的平均值/W
1 2.2 0.44 0.968
2 2.5 0.48 1.2
3 2.8 0.52 1.456
你认为小明这样处理数据的方法是否合理 ________.说明你的判断理由:_____________________________________________________.
不合理
小灯泡在不同电压下的电功率是不同的,求平均值没有意义
(8)实验中多次测量的目的是____(填字母).
A．测不同电压下小灯泡的实际功率
B．多次测量求平均值,减小误差
A
　　　　如图是探究“电流通过导体时产生热量”的实验装置,甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器,其中密封着等量的空气和一段电阻丝(阻值已在图中标出),U形管中装有等量的液体,接通电源,观察现象.
2
探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关
(1)实验中通过观察__________________的变化来比较导体所产生热量的多少,这运用了________(选填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想.
(2)如图甲所示的装置,两密闭容器中的电阻
______(选填“串联”或“并联”),目的是控制通电时间和电路中的______相同,来探究导体产生热量与电阻的关系;相同时间内,A、B两透明容器中产生热量较多的是____容器.通过实验现象可以得到的结论是____________________________________________________________.
U形管中液面高度
转换法
串联
电流
B
在通电时间和电流相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)在图乙装置中,D容器的外部并联了一个电阻,则通过两容器中电阻丝的电流________(选填“相等”或“不相等”).相同时间内,C、D两透明容器中产生热量较多的是____容器.通过实验现象可以得到的结论是____________________________________________________________.
不相等
C
在通电时间和电阻相同时,电流越大,电流通过导体产生的热量越多
【实验拓展】
(4)小明利用图甲所示装置实验,发现通电一段时间后,左侧U形管中的液面高度几乎不变,出现此现象的原因可能是______________________.
左侧容器的气密性不好
1．(2022·北部湾经济区)用电器消耗的电能可用电能表计量.如图所示的电能表应接在_____V的电路中使用,示数是_________kW·h.
电能表的使用与读数(5年2考)
220
2 022.6
2．(2021·梧州)如图所示的电能表示数是_______kW·h.若单独使用一个额定功率为1 000 W的电饭锅煮饭,该电能表的转盘转过900转,则煮饭时间是____min.
231.6
18
3．[物理观念](2023·广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的(　　)
A．额定电压变大
B．实际电压变大
C．额定功率变小
D．实际电压变小
电功率(高频考点,5年5考)
B
区分“额定”与“实际”:灯泡工作的实际电流会因为实际电压的变化而变化,实际电功率也会随之发生变化.
4．[科学思维](2022·桂林)灯泡L1、L2分别标有“220 V　100 W”“220 V　40 W”的字样,将它们接入220 V的电路中,则( )
A．L1、L2并联时,L1比L2亮
B．L1、L2并联时,亮度相同
C．L1、L2串联时,L1比L2亮
D．L1、L2串联时,亮度相同
A
5．(2020·北部湾经济区)下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是(　　)
A．电饭锅 B．电冰箱
C．电视机 D．电风扇
焦耳定律(高频考点,5年4考)
A
6．[物理学与日常生活](2023·广西)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处(　　)
A．电阻变小 B．电流比别处电流小
C．电阻变大 D．电流比别处电流大
C
变式1　(2022·柳州)在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现,电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化,这是因为二者的(　　)
A．电阻不同 B．电流不同
C．密度不同 D．通电时间不同
A
7．(2022·玉林)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是______现象;如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知A、B两点间的电压为6 V,R1=R2=R3=5 Ω,通电时间2 min,则R1与R2产生的热量相差_____J.
超导
288
变式2　 如图所示,若要探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系,应选____(选填“甲”或“乙”)装置;甲装置工作时R1、R2产生的热量之比为______;若通过R3的电流为1 A,则1 min内乙装置产生的热量为_____J.
乙
1∶2
450
8．(2019·北部湾经济区)如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3.小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关.下列说法正确的是(　　)
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后,A管的液面将会比B管的液面高
探究电流产生的热量与哪些因素有关(5年2考)
D
9．[2022·北部湾经济区25(3)题2分]如图所示,两容器中的电阻丝串联接到电源两端,是为了探究电流产生的热量与______的关系,通电一段时间后,____侧U形管中液面高度的变化较大.
电阻
右

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