电能和电功率-中考物理第一轮复习课件PPT

这是一份电能和电功率-中考物理第一轮复习课件PPT，共29页。PPT课件主要包含了千瓦时，W＝UIt，额定功率，正常发光，热效应，Q＝I2Rt，P＝UI，达标检测，课后提升作业等内容，欢迎下载使用。

备考指南基础梳理实验突破重点突破达标检测
1. 电能可由其他形式的能量转化而来，也可以转化为其他形式的能量。2. 电能用W表示，常用单位是　　　　　(kW·h)，又叫“度”，在物理学中能量的通用单位是焦耳(J)，1 kW·h＝3.6×106 J。3. 电能表是测量一段时间内消耗　　　多少的仪器。几个重要参数：“220 V”是指这个电能表应该在220 V的电路中使用；“10(20)A”指这个电能表的额定电流为10 A，在短时间内允许通过的最大电流不超过20 A；“50 Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“2 500 revs/kW·h”指这个电能表每消耗1 kW·h的电能，转盘转过2 500转。
4. 电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为其他形式的能。实质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位也是焦耳(J)，常用单位是千瓦时(kW·h)。5. 电功：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。公式：　　　　　，W：电功，U：电压，I：电流，t：时间。
1. 电功率是表示电流做功　　　　的物理量，用P表示，国际单位是瓦特，简称瓦，符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1 kW＝103 W。2. 电功率定义：电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。公式：　　　　，P：电功率，W：电功，t：时间。3. 电功率与电能、时间的关系(1)电功率用瓦(W)，电能用焦耳(J)，时间用秒(s)。(2)电功率用千瓦(kW)，电能用千瓦时(kW·h)，时间用小时(h)。4. 电功率与电压、电流的关系P＝UI。单位：电功率用瓦(W)，电流用安(A)，电压用伏(V)。
5. 用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率)，叫做　　　　　。用电器实际工作时的电功率叫做实际功率，电灯的亮度只取决于灯的实际功率。6. 推导公式P＝UI＝I2R＝ ，W＝Pt＝UIt＝I2Rt＝ t 。
1. 测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图相似。2. 进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时的电功率，但不能用求平均值的方法计算额定功率，只能在小灯泡　　　　　时测量额定功率。3. (1)额定电压(U额)：用电器正常工作时的电压。额定功率(P额)：用电器在额定电压下工作的功率。(2)实际电压(U实)：实际加在用电器两端的电压。实际功率(P实)：用电器在实际电压下工作的功率。用电器消耗的实际功率随着加在它两端的实际电压的改变而改变。实际电压升高，实际功率增大；反之则减小。①当U实>U额时，则P实>P额；(灯很亮，将缩短灯泡寿命，且易烧坏)②当U实1. 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的　　　　。利用电来加热的用电器叫做电热器。2. 根据电功率公式和欧姆定律，可以得到：P＝I2R。这个公式表示：在电流相同的条件下，电能转化成内能时的功率跟导体的电阻成正比。3. 当发电厂电功率一定时，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据Q＝I2Rt可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时提高送电电压，减少电能在输电线路上的损失。4. 电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等)，也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。我们要利用有利电热，减少或防止不利电热(如电视机的散热窗，电脑中的散热风扇等)。
1. 焦耳定律电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。(1)电热的计算公式：　　　　　。(2)当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有：Q＝W，可用电功计算公式来计算电热(如热水器，电炉，电烙铁，电饭锅，电热毯，电热灭蚊器，电烤箱，电熨斗等纯电阻用电器)，即有Q＝W＝Pt＝UIt＝ t(只适用于纯电阻电路)。
2. 串、并联电路中电功、电热、电功率与电阻的关系(1)在串联电路中，电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成　　　　　，即 (2)在并联电路中，电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成　　　　　，即
一、实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。二、实验原理：根据公式P＝UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P＝UI计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。三、实验电路：根据实验的目的和原理设计如图。四、实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
五、器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。六、实验步骤(1)按电路图连接好电路。(2)闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5 V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数(注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。(4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。(5)计算出三种情况下小灯泡的电功率。(6)断开电路，整理器材。
七、实验数据(记录)表格
八、分析论证：由公式P＝UI计算小灯泡的功率。将计算结果填入表中，分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。(1)当U实＝U额时，P实＝P额，正常发光。(2)当U实U额时，P实>P额，很亮。九、实验结论(1)不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
十、实验拓展：测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：
（2018·河池）小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5 V”的小灯泡、电源（电压不变）、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。
（1）该实验的原理是______________。（2）小珍连接电路时，开关处于_________状态；闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的最__________（选填“左”或“右”）端。（3）闭合开关S，将S1拨到触点_________（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为_________V。（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为_________V；通过计算可知小灯泡的额定功率是_____W。
【思路点拨】（1）测量小灯泡额定功率的实验原理是P＝UI。（2）为了保护电路，小珍连接电路时，开关应处于断开状态；由图甲知，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处，即最右端。（3）为测量小灯泡额定功率，闭合开关S，应将S1拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表的示数为2.5 V，此时灯泡正常发光；（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，即触点b，此时电压表测灯泡与定值电阻R0的总电压，电压表示数应大于2.5 V，所以，由图乙知，电压表应使用0～15 V量程，分度值0.5 V，其示数为6.5 V，由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流：IL＝I0＝ ,则小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝2.5 V×0.4 A＝1 W。
类型一　简单串并联电路的相关计算 如图所示电路中，灯泡L上标有“12 V　0.2 A”字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为3 V，求：(1)灯泡L的额定功率；(2)定值电阻R的阻值；(3)整个电路在5 min内消耗的电能。
解：(1)P＝U1I1＝12 V×0.2 A＝2.4 W(2)R＝ ＝ ＝15 Ω(3)U＝U1＋U2＝12 V＋3 V＝15 V　W＝UIt＝15 V×0.2 A×5×60 s＝900 J
如图所示的电路中，有一阻值为12 Ω的电阻R与一个标有“12 V　6 W”字样的灯泡L并联，电源电压为12 V保持不变。求：(1)灯泡的阻值；(2)闭合开关S后，电流表的示数； (3)电阻R消耗的电功率；(4)1 min内灯泡消耗的电能。
解：(1)R1＝ ＝ ＝24 Ω(2)I1＝ ＝ ＝0.5 A　I2＝ ＝ ＝1 A　I＝I1＋I2＝0.5 A＋1 A＝1.5 A(3)P2＝ ＝ ＝12 W(4)W＝Pt＝6 W×1×60 s＝360 J
类型二　动态电路的相关计算 如图所示，电源电压保持不变，R1＝15 Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2 A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5 A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是(　　)A．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝2∶5B．P1∶P2＝2∶3　R1∶R2＝3∶2C．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝2∶5D．P1∶P2＝3∶2　R1∶R2＝3∶2
【思路点拨】两种情况下通过R1的电流不变。
(2019·东营)如图是测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6 V，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～3 V，滑动变阻器规格“50 Ω　1 A”，小灯泡规格“2.5 V　0.625 W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是(　　)A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25 AC．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50 ΩD．电路的最大电功率是2.5 W
类型三　坐标图象类的相关计算 (2019·临沂)如图甲所示电路的电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，图乙是小灯泡的I－U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是(　　)A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗B．电流表示数为0.4 A时，灯泡的电阻是25 ΩC．电压表示数为2.5 V时，小灯泡的功率是1.25 WD．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25 W
(2019·攀枝花)某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；(2)滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大；(3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。
甲 乙
解：(1)由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4 W。(2)当I1＝1 A时，P最大＝4 W，由P＝I2R得，此时滑动变阻器R的阻值R＝ ＝ ＝4 Ω(3)当滑动变阻器R接入的阻值为0时，电路中的电流最大I2＝2 A电源电压U＝I2R0＝2 A×R0……①当滑动变阻器R接入的阻值为4 Ω时，此时电路中的电流为I1＝1 A电源电压：U＝I1(R0＋R)＝1 A×(R0＋4 Ω)……②则有：2 A×R0＝1 A×(R0＋4 Ω)，解得：R0＝4 Ω将R0代入①式可解得，U＝8 V滑动变阻器R两端的电压：UR＝U－IR0＝8 V－4 Ω×I。
类型四　多挡位的相关计算 (2018·重庆)小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。（1）当开关S接b点时，浴足盆处于　 　　（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的额定电流为多少安？（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
解：(1)正常加热时的电流：I＝ ＝ ＝4 A(2)R2＝ ＝ ＝55 Ω R总＝ ＝ ＝484 ΩR1＝ R总－R2＝429 Ω(3)用电高峰期浴足盆加热的实际电功：W＝ ＝ ＝ kW·h浴足盆加热的实际电功率P＝ ＝ ＝600 W
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其他用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1 min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？