人教版中考物理复习第十八章电功率第二课时测量用电器的电功率焦耳定律教学课件

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1.知道用电器的额定功率和实际功率。2.通过实验，了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的有关现象。
1.额定功率：(1)用电器__________时的电压叫额定电压，用电器上标明的电压就是__________。(2)用电器在__________电压下工作时的电功率叫做额定功率，用电器上标明的功率就是__________。
如用电器上标注“220 V 40 W”，220 V表示______________，40 W表示__________；根据这些数据可求出额定电流I额=__________A，电阻R=__________Ω。2.实际功率：实际功率是在实际电压下的功率，不同的实际电压下有不同的实际功率。①当U实=U额时，P实_______P额；②当U实＜U额时，P实________P额；③当U实＞U额时，P实_______P额。
1.(九全P95改编)一只电热水壶铭牌上标着“220 V 1 100 W”的字样，它正常工作时，电流是________A。
（1）测量原理：__________。（2）实验电路图如图1-18-20所示。（3）电路中滑动变阻器的作用：①____________________________;②_____________________________。
改变用电器两端电压和通过它的电流
（4）在实验中要注意：一是连接实物时，为了__________，开关要__________；二是滑动变阻器的滑片应移到阻值__________的位置，防止电路中电流过大，烧坏用电器和电源。
2.(九全P96改编)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）A.电流表的示数B.电压表的示数C.灯泡的发光情况D.变阻器滑片的位置
1.电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化为______能的现象，叫电流的热效应。2.电热的计算：(1)焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟________的平方成正比，跟______成正比，跟__________成正比。
3.(九全P99改编)下列机器工作时应用电流热效应的是( )A.电热水壶 B.电风扇 C.刷卡机 D.太阳能玩具车
4.(九全P102改编)一个电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作的电阻是440 Ω。问：（1）电烙铁正常工作时的电流多大？（2）这一电烙铁正常工作10 min产生多少热量？
考点1 额定功率和实际功率
[10年5考：2013年(综合)、2014年(计算)、2015年(计算)、2017年(填空)、2022年(综合)考查]
【例1】某个小灯泡上标有“6 V 6 W”的字样，假如接在3 V的电路中，灯丝的电阻不变，这时小灯泡的实际功率为（ ）A.1 WB.1.5 WC.3 WD.6 W
思路点拨：涉及额定功率与实际功率的计算，一般的方法是根据用电器的标示计算出用电器的电阻作为已知条件。其余的计算与电学的基本计算相同。
1.下列四个灯泡均正常发光时，其中最亮的是（ ）A.“36 V 40 W”B.“110 V 60 W”C.“220 V 25 W”D.“220 V 100 W”
2.如图1-18-21所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，发现甲灯发光，乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是（ ）A.乙灯灯丝的电阻比甲的大B.乙灯的实际功率太小C.乙灯的额定电压太低D.通过乙灯的电流小于甲灯的电流
3.一只“220 V 100 W”的灯泡，正常发光时灯丝的电阻是__________Ω, 把它接到110 V的电路中，灯丝电阻不变,这时灯泡的实际功率是__________W, 此时灯泡发光比正常发光__________（填“亮”或“暗”）。
4.(创新题)已知发光二极管L1与小灯泡L2的额定电压均为2.5 V。把它们分别接在图1-18-22甲、乙所示的电路中，闭合开关调节滑动变阻器使电压表的示数均为2.5 V，发现L1比L2亮。用数显电流表测得通过L1的电流远小于通过L2的电流，下列说法正确的是（ ）
A.L1 的实际功率比 L2 大B.若把 L1 调到亮度和 L2 相当，两灯的实际功率相同C.L1 的额定功率比 L2 大D.若把 L1 调到亮度和 L2 相当，L2 的实际功率比 L1 大
考点2 测量用电器的电功率
[10年5考：2013年(实验)、2014年(选择)、2017年(综合)、2019年(实验)、2020(综合)考查]
【例2】如图1-18-23所示是额定电压为3 V的小灯泡的I－U变化关系图像。根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是( )A.此过程中电流与电压成正比B.此过程中小灯泡电阻保持不变C.额定电流是0.3 AD.额定功率是1.5 W
思路点拨：测量灯泡的电功率，与伏安法测电阻的步骤一样。需要注意的是测量灯泡的额定功率时，灯泡必须正常发光。而灯泡正常发光，或用电压表来反映(电压表的示数为额定电压)，或用电流表来反映(电流表的示数为额定电流)。
5.下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是（ ）①电能表和电压表②电能表和电流表③电能表和秒表④电压表和电流表A.①②B.③④C.①④D.②③④
6.在测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如下表所示。分析实验记录，她得出了以下结论：①小灯泡的额定功率为0.625 W；②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮；③小
灯泡的电阻随两端的电压升高而增大；④小灯泡和阻值为2 Ω的定值电阻串联接在电压为3 V的电源两端时，能正常发光。其中正确的是( )A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.①②③④都正确
7.(创新题)在测定小灯泡额定功率实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后灯泡发光，但无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数都不能达到灯泡额定电压，可能原因是（ ）A.变阻器总电阻太大B.电压表量程太大C.灯泡灯丝断开D.电源电压太低
[10年7考：2013年(实验)、2014年(填空)、2015年(实验)、2018年(综合)、2020年(填空)、2021年(综合)、2022年(计算)考查]
【例3】（2022株洲）如图1-18-24是探究“电流通过导体时产生热是的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，
则下列说法正确的是（ ）A.I1＝I2，A管中的液面比B管中的液面低B.I1＝I2，A管中的液面比B管中的液面高C.I1＞I2，A管中的液面比B管中的液面低D.I1＞I2，A管中的液面比B管中的液面高
思路点拨：为探究电流产生的热量与电阻的关系，可以将两电阻串联，控制电流相等；为研究电流产生热量与电流的关系，可以控制电阻不变，用滑动变阻器改变电流，或者采用并联分流的方法。该实验还使用了转换法。
8.将规格都是“220 V 100 W”的1台电风扇、1台电视机和1把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是( )A.3个用电器产生的热量相同B.电风扇产生的热量最多C.电烙铁产生的热量最多D.电视机产生的热量最多
9.（2022常德）用如图1-18-25所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是（ ）A.观察温度计的示数比较电流产生的热量B.该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系C.该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系D.甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
10.（创新题）（2022黑龙江）如图1-18-26所示是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。电源电压为4.5 V且保持不变，将滑动变阻器滑片移至最右端，在1 min内电流通过10 Ω电阻丝产生的热量为__________J。
【例4】如图1-18-27是1条电热毯的电路示意图，R0是电阻丝，R1是串联在电路中的电阻，电热毯铭牌上标有“220 V 40 W”的字样（不考虑温度对电阻的影响）。问：（1）电热毯处于低温挡时，开关S、S1各处于什么状态？（不需说明理由）
（2）电热毯在高温挡工作时的电流是多少？（3）当电热毯处于低温挡时，电阻丝R0的电功率为12.1 W，电阻R1的阻值多大？（4）在低温挡工作20 min，电阻丝R0产生的热量是多少？
11.如图1-18-28甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图1-18-28乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：（1）低温挡工作时的功率。（2）电热丝R2的阻值。（3）15 min内R1消耗的电能。
（3）15 min内R1消耗的电能W1＝UI1t＝220 V×6 A×15×60 s＝1.188×106 J＝0.33 kW·h。 答：（略）
【例5】下图所示，如果电阻R的数值和各电流表与电压表的示数都已知，哪一个图中的数据无法让我们计算出灯泡L的电功率？（ ）
12.用如图1-18-29所示器材测量小灯泡的额定功率，电源电压恒定为U，待测小灯泡L的额定电压为U额，定值电阻阻值为R0。闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P，使电压表示数为__________；保持滑片P不动，
闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电压表示数为U0。计算出小灯泡的额定功率为P额＝_______________（用U、U额、U0、R0表示）。
实验一 测量小灯泡的电功率
(10年4考：2013年、2017年、2019年、2020年)
【例1】【科学探究】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3 V，小灯泡上标有“3 V”的字样。 （1）请用笔画线代替导线，将图1-18-30中的实物电路连接完整。
（2）画出对应的电路图。
（3）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）端。若闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有1处故障，这个故障可能是__________；若开关闭合后，电压表有示数，电流表无示数，故障可能是__________；若闭合开关后，电压表、电流表均无示数，可能原因是______________________________
开关处断路或滑动变阻器断路。
（4）如果灯泡的阻值为10 Ω，电源由2节干电池串联组成，电流表有量程0～0.6 A和0～3 A两挡，电压表量程有0～3 V和0～15 V两挡，那么电流表量程应选__________挡，电压表量程应选__________挡。
（5）排除故障后继续实验，小华进行了8次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是__________________________。
（6）根据上表所示的数据在图1-18-31中画出U-I图像。
①由上表数据可知，当U＜1.40 V时，灯丝电压与电流成_______比，灯丝电阻为_______Ω；当U＞1.40 V时，灯丝的温度逐渐升高，其电阻随温度升高而__________；②从图线上可以看出，当小灯泡两端电压逐渐地增大时，灯丝的电阻______（填“变大”“变小”或“不变”）；③实验结果表明，导体的电阻随温度的升高而__________。
（7）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8 V，滑动变阻器的滑片P应向__________端移动，才能使电压表示数为_________V，此时灯泡的实际功率就是额定功率。（8）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为__________W。实验得出的结论：小灯泡的实际电功率__________，灯泡越亮。
实验二 探究电流产生的热量与哪些因素有关
(10年1考：2015年)
【例2】【科学探究】用如图1-18-32所示的实验装置探究“电流、通电时间相同时，导体产生的热量与电阻大小的关系”（图中甲、乙是完全相同的密闭容器，实验前，A、B两U形管内液面是相平的）。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）本实验采用_________________________的研究方法。实验的设计依据是电流的__________效应。（3）闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是__________（填“相等”或“不相等”）的，因为两电阻丝__________联。
（4）电流产生的热量不易直接测量，因此，在这个实验中通过观察U形管中液面的__________来显示甲、乙容器内空气温度的变化。当容器内温度升高时，瓶内压强会__________（填“变大”或“变小”）。（5）通过对比观察，你认为__________（填“甲”或“乙”）容器中的电阻产生的热量多。由此可知：在电流相同、通电时间相同的情况下，__________越大，电流产生的热量越多。
（6）当密闭容器中的空气温度升高时，空气的内能将会__________（填“变大”“变小”或“不变”）。（7）根据得出的结论，说说为什么电炉工作时，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热?________________________________________________________________________________________________________________________________________________
电炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，而电炉丝的电阻较大，产生的热量较多，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线电阻较小，所以几乎不发热。
（8）用图1-18-33所示装置，探究导体通电时产生的热量与电流的关系。①实验时需控制__________、__________相同,改变_______;②2个密闭容器中的电阻一样大,在其中1个容器的外部,将1个电阻与这个容器内的电阻__________,把该装置连接到电源两端，目的是_____________________________________
使通过两电阻丝的电流不相等;
③现象及分析：通电一段时间后,__________侧U形管中液面的高度差较大,这说明在电阻、通电时间相同时,电流越__________,导体产生的热量越多。
1.（2020年)如图1-18-34所示为“探究电流通过导体产生的热量跟__________的关系”的实验装置。实验中用Ｕ形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫__________（填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的__________（填“多”或“少”）。
（2）实验室有如下器材：标有“2.5 V 0.75 W”字样的小灯泡1只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器R1（10 Ω 2 A）和R2（50 Ω 1 A）。根据实验要求应选用滑动变阻器__________。
（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格。
3.（2022年）某电热取暖器的简化电路如图1-18-36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1 320 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。
4.（2017年）某校实验小组设计了1个智能供暖器，电路如图1-18-37所示，电源两端的电压U为220 V，R1和R2是2个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25 ℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25 ℃时，S2断开，此时电流表的示数为1 A，电阻丝R1的电功率为20 W(忽略温度对电阻丝的影响)。问：
（1）电阻丝R2的阻值是多少?（2）当气温低于25 ℃时，电路工作0.5 h消耗电能是多少千瓦时?
5.（2021年）如图1-18-38甲是某品牌家用电吹风，其电路如图1-18-38乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装__________，B处应安装__________。（均填“电动机”或“电阻丝”）
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关________，要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关__________。（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20 ℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30 ℃。假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1∶R2＝__________。