2024内蒙古中考物理二轮复习 微专题 电能 电功率 焦耳定律 （课件）

这是一份2024内蒙古中考物理二轮复习 微专题 电能 电功率 焦耳定律 （课件），共60页。PPT课件主要包含了考点清单，重难点突破，电能电功率焦耳定律，6×106，6×105，电功与电功率，UIt，额定电压，实际电压，额定功率等内容，欢迎下载使用。

实验 探究影响电流热效应的因素
一、电能1、单位：常用的电能单位是千瓦时(kW·h)，也叫做度．表示电功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能．2、单位换算：1度＝_____kW·h＝________J.3、测量工具：电能表，测量用电器某一段时间内消耗的________.
常考估测：液晶电视机的电功率约为150 W，日光灯的电功率约为40 W，手电筒的电功率约为0.5 W，电热水壶的电功率约为1 100 W.
三、额定功率与实际功率1、额定功率：用电器在__________下工作时的电功率．(即用电器铭牌上的功率值)
2、实际功率：用电器在__________下工作时的电功率．3、举例：一个标有“36 V　25 W”的灯泡，其中“36 V”表示灯泡的____________为36 V，“25 W”表示灯泡的__________为25 W.4、灯泡亮度的影响因素：灯泡的亮度只与它的__________有关，__________越大，灯泡越亮，反之越暗．
四、焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体时______能转化为______能的现象．2、焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟____________成正比，跟导体的_____成正比，跟 __________成正比．(2)公式：__________(适用于所有电路)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.Q表示热量，单位是J.
(3)说明：在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化成内能，有Q＝W＝UIt＝I2Rt＝3、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利于散热、电脑用微型风扇散热等．
判断下列说法的正误(1)电流做功的过程，实际是把其他形式的能转化为电能的过程(　　)(2)电流通过用电器所做的功越多，电功率就一定越大(　　)(3)电能表的功能是测量家庭用电器的电功率 (　　)(4)额定功率越大的用电器，电流通过它所做的功就越多(　　)(5)用电器工作过程中的实际功率可能小于它的额定功率(　　)(6)日常生活中用电器的实际电压绝对不能大于额定电压 (　　)(7)用电器消耗的电能越多，用电器上产生的电热(热量)就一定越多(　　)
一、额定功率与实际功率
例1 灯泡 L1上标有“6 V　3 W”字样，灯泡L2上标有“6 V　6 W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，请回答下列问题．
(1)铭牌信息的理解：灯泡L1的额定电压为______V，额定功率为_____W；(2)欧姆定律的应用：灯泡L2正常发光时，通过L2的电流为______A，L2正常发光时的电阻是_______Ω； (3)实际功率的计算：若灯泡 L1两端的实际电压为3 V，则 L1的实际功率为_______W；将灯泡 L1接在电源电压为18 V的电源两端，则L1的实际功率为_______W；
(4)电能的计算：灯泡L1正常工作1 min消耗的电能为______J，这些电能可供灯泡L2正常工作______min；
(5)灯泡亮度的判断：将L1、L2串联接入电源电压为6 V的电路中，_____发光比较亮；将L1、L2并联接入电源电压为6 V的电路中，_____ 发光比较亮；(均选填“L1”或“L2”)(6)若将两灯串联后接在某电源两端，在保证电路安全且其中一盏灯正常工作的条件下，则电路中的电流为_______A，电源电压为______V.
二、电功、电功率的相关计算
例2　(2021淄博)在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4 V．小灯泡标有“2.5 V”字样，滑动变阻器规格为“50 Ω　1 A”.实验得到小灯泡的I－U图像如图乙所示．求：(1)小灯泡的额定功率；(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；
(3)当小灯泡消耗的功率为0.2 W时，通电1 min滑动变阻器R产生的热量.
类型1　电路图＋曲线图类计算
解：(1)由图乙可知，小灯泡的额定电流为0.3 A则小灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W(2)小灯泡正常发光时，R两端的电压为UR＝U－U额＝4 V－2.5 V＝1.5 V滑动变阻器R接入电路的电阻为(3)由图乙可知，当U灯＝1 V，I灯＝0.2 A时，小灯泡的功率刚好为0.2 W，此时R两端的电压为UR′＝U－U灯＝4 V－1 V＝3 VR通电1 min产生的热量Q＝WR＝UR′I灯t＝3 V×0.2 A×1×60 s＝36 J
类型2　多挡位家用电器类计算
多挡位用电器的挡位实质：利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制. 根据P＝ 可知，电压一定时，R总越大，P实越小，挡位越低；R总越小，P实越大，挡位越高．
例3 如图是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，下表是它的有关参数．已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3.
(1)开关S1闭合，当S2接A，养生壶处于______挡，此时电路中的电流为______A，R1的阻值是______Ω；
(2)养生壶处于低温挡时，电路中开关的闭合情况是：__________________；此时R2消耗的电功率为________W; (3)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态下，将装满储水罐的水从20 ℃加热至45 ℃，用时120 s，则水吸收的热量为__________J，养生壶消耗的电能为___________J，养生壶的加热效率约为__________.(保留1位小数)
开关S1断开，S2接A
(4)夏天在傍晚时候，用电高峰期，小金关闭了家中的其他用电器，该壶在高温挡加热过程中，标有“3 000 r/(kW·h)”的家用电能表的转盘396 s内转了300转，电路中的实际电压是________V.
探究影响电流热效应的因素
例　某小组同学猜想电流通过导体产生的热量跟下列因素有关：猜想A：与电流大小有关猜想B：与电阻大小有关猜想C：与通电时间长短有关他们用如图甲、乙所示的实验装置进行探究，左右两个透明的容器中密闭了等量的空气，两个密闭容器中都有一段电阻丝，U形管中装的是红色煤油．
(1)如图甲所示装置是为了探究猜想________，判断的依据是__________________________________________________________________.(2)若要用图乙所示装置探究猜想A，请用笔画线代替导线完成电路的连接.
两电阻串联电流相等，通电时间也相等，而电阻值不同
(3)在探究猜想C时，应该控制________和_______不变．(4)实验中通过观察U形管中液面的________来比较容器内空气温度的变化，这里采用的方法与下列研究实例相同的是________(多选)．A. 探究电流与电压、电阻的关系B. 用铁屑显示磁体周围磁场分布C. 研究光的传播时，引入“光线”D. 扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
(5)甲图通电一段时间后，发现其中一个U形管的液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是容器__________________．
(6)排除问题后继续实验，通电一段时间后，甲图右侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流相同、通电时间相同的情况下， _______越大，电流通过导体所产生的热量越多．
(7)乙容器通电一段时间后，________(选填“左”或“右”)侧容器U形管中液面高度变化大，表明其电流产生的热量多．(8)(2020十堰改编)图甲中，通电一段时间后左右两侧容器内电阻产生的热量之比是________．
(9)另一位同学用如图丙所示的装置进行探究，为了在较短的时间内达到明显的实验效果，两个容器里应装入的是等量的________(选填“水”或“煤油”)．该实验中，若A容器中温度计示数的变化量大，可以判断RA________(选填“>”、“<”或“＝”)RB.
(10)(生活实践)(2020济宁改编)请根据实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线却不怎么发热”的原因：______________________________________________________________________________________.
导线与电热丝是串联的，电流相同，通电时间相同，而导线的电阻较小，所以导线产生的热量较少
1. (2020通辽14题2分)小明家电能表的相关参数如图所示，他家电路中允许消耗的最大电功率为______W.他选取一个“220 V　100 W”的灯，单独与电能表接入家庭电路，15 min内电能表指示灯闪烁了75次，则电能表的规格为________imp/(kW·h)．
2. (2019呼和浩特15题4分)一个电能表，表盘上标明“720 revs/(kW·h)”，它的意思是____________________________________________________________________.呼和浩特市教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费1.2元，这段时间需要交付多少电费.
接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h电能，电能表转盘转过720转
解：由图可知，这段时间消耗的电能：W＝W2－W1＝1 951.7 kW·h－1 632.0 kW·h＝319.7 kW·h，需交电费319.7 kW·h×1.2元/(kW·h)＝383.64元．
3. (2021盐城)综合实践活动中，小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率，在确保只有电热水壶工作时，读出电能表示数为 ，烧水5 min后，电能表的示数变为 ，此过程中电热水壶消耗的电能为_______kW·h，它的电功率为________W.若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间，并利用电能表常数3 200 imp/(kW·h)计算出电功率，这种方法与原方法相比，具有的优点是____________________(说出一点即可)．
电功、电功率理解及相关计算　
4. (2019鄂尔多斯16题2分)将一只“220 V　484 W”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电30 min灯泡消耗的电能为________kW·h，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡实际功率为400 W，则输电线上消耗的功率为________W. (不计灯丝电阻受温度影响)
5. (2017呼和浩特17题3分)小王同学自制了一只“热得快”，这只“热得快”是用一根电阻为48.4 Ω的电阻丝制成，将它接在220 V的家庭电路里使用．求：(1)该“热得快” 5 min内产生的热量；(2)为了安全，小王同学将一只工作指示灯与电阻丝串联使用，经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的81%，求指示灯的电阻．
解：(1)该“热得快”5 min内产生的热量为(2)电阻丝原来的功率为则现在的功率为P′＝81%P＝810 W由于电阻丝的电阻不变，则串联一个指示灯后，电阻丝分担的电压为则指示灯两端的电压为U灯＝U－U′＝220 V－198 V＝22 V因为U′＝9U灯，根据串联分压的原理可知，电阻丝的电阻是指示灯的9倍，则指示灯的电阻为
6. (2021龙东)将“220 V　60 W”的灯泡L1和“220 V　40 W”的灯泡L2，串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是(　　)A. 灯泡L1比灯泡L2亮B. 灯泡L2比灯泡L1亮C. 两灯泡的总功率大于40 WD. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
7. (2021攀枝花)物理兴趣小组的师生自制了一个电炉．电炉的电阻丝通过5 A的电流时，每分钟可产生6.6×104 J的热量，则这个电炉的电功率为________W，电阻丝工作时的电阻为______Ω.
8. (2021绵阳)为改善学习环境，学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220 V、额定功率为1 210 W的长虹空调．求：(1)空调的额定电流大小；(2)所有空调在额定电压下同时工作10 h，消耗电能多少千瓦时？
解：(1)空调的额定电流为(2)消耗的电能为W＝20Pt＝20×1.210 kW×10 h＝242 kW·h
(呼和浩特4考，包头3考，赤峰3考)
9. (2020呼和浩特9题3分)(多选)如图所示，电路图由电流表及PQ部分组成，电源电压恒定不变．两个定值电阻R1和R2，且R2大于R1，按照下面四种不同接法分别接在电路图中的PQ两端，当开关闭合后，以下说法正确的是(　　)
A. 甲图接入电路后，电流表示数最大B. 乙图接入电路后，电流表示数最大C. 丙图接入电路后，R2消耗的功率最小D. 丁图接入电路后，R1消耗的功率最小
10. (2020包头7题3分)如图所示电路，电源电压不变，滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表示数为0.2 A，小灯泡的功率为0.4 W．移动滑片，将滑动变阻器最大阻值的 接入电路时，电流表示数为0.4 A，小灯泡恰好正常发光，消耗的功率为2 W．下列说法正确的是(　　)
A. 电源电压8 VB. 小灯泡正常发光时电阻为10 ΩC. 滑动变阻器的最大阻值20 ΩD. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为4.8 W
11. (2021呼和浩特15题4分)如图所示，电源两端电压为6 V，且保持不变．当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3 W；当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为1.5 A．求：(1)电阻R1和R2的阻值；(2)开关都闭合时，电路消耗的总功率．
解：(1)由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路只有R1接入电路由 得，R1的阻值为通过R1的电流当开关S1、S2都闭合时，R1和R2并联，电流表测量干路中电流，由并联电路电流规律可知，通过R2的电流I2＝I－I1＝1.5 A－0.5 A＝1 AR2的阻值为(2)开关都闭合时，电路消耗的总功率P＝UI＝6 V×1.5 A＝9 W
12. (2020赤峰22题7分)如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2是定值电阻，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，R3是滑动变阻器，阻值变化范围是0～50 Ω.(1)当开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表示数为6 V，求：①电路中的总电流；②通电10 s整个电路消耗的总电能；(2)当开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为2 V，求此时滑动变阻器R3接入电路的阻值．
解：(1)由电路图可知，当开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，R1、R2并联，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源的电压，即电源电压U＝6 V①此时电路的总电阻由 可知，电路中的总电流 ②由W＝Pt＝UIt可知，通电10 s整个电路消耗的总电能W＝UIt＝6 V×0.9 A×10 s＝54 J
(2)当开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电路中R2、R3串联，电压表测量电阻R2两端的电压，由于电压表的示数为2 V，由串联分压原理可知，此时滑动变阻器R3两端的电压是U3＝U－U2＝6 V－2 V＝4 V由 可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻
13. (2021陕西)如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω.开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表 的示数如图乙所示，R2的功率为1.75 W．下列说法正确的是(　　)
A. 电阻R1与滑动变阻器R2并联B. 电压表 测量电源电压C. 电流表的示数为0.05 AD. 电源电压为12 V
14. (2021齐齐哈尔)如图所示的电路中，L1标有“6 V　3 W”字样，L2标有“3 V　3 W”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1∶U2＝________；若两灯并联后接入3 V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1∶P2＝________(忽略温度对灯丝电阻的影响)．
类型3　图像类(包头3考，多在动态电路中考查)
15. (2017包头7题3分)如图甲所示，A、B分别为小灯泡L(额定电压未知)和定值电阻R的U－I图像．小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示，测得电路的总功率为2.4 W．下列说法正确的是(　　)
A. 小灯泡的电阻随温度的升高而减小B. 小灯泡的额定电压一定为8 VC. 定值电阻的电功率为1.8 WD. 小灯泡的实际功率为1.6 W
16. (2020通辽10题2分)如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A. 电源电压为6 VB. R1的阻值为20 ΩC. R2的最大阻值为40 ΩD. 滑片在a端时，1 min内R1消耗的电能为2 160 J
17. (2021武汉)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dB. 阻值相差最小的两个电阻是b和cC. 电功率相差最大的两个电阻是b和dD. 电功率相差最小的两个电阻是a和d
18. (2021攀枝花)如图甲所示的电路，电源电压为9 V，小灯泡L的额定电压为4 V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像．当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为________Ω.移动滑片P，当小灯泡L的功率为1 W时，滑动变阻器R接入的阻值为________Ω.
19. (2021安顺)甲、乙两灯的额定电压分别为6 V和3 V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示．将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2，已知R1＋R2＝90 Ω，则P1∶P2＝________．
家用电器相关计算(赤峰4考，包头2考)
20. (2020通辽17题2分)某电热水器简化电路如图所示，保温功率为220 W，加热功率为1 100 W，R1和R2均为定值电热丝，S为自动开关，电热丝R1的阻值为______Ω；如果该电热水器的热效率为80%，将2 L的水从12 ℃加热至沸腾(标准大气压下)，需要_______s.[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0 g/cm3]
21. (2020包头12题8分)小宇家购置一款用来煎烤食物的双面电饼铛，上下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热．电饼铛简化的内部电路如图甲所示，闭合开关S1，温控开关S2接接线柱“2”时，下盘加热．再闭合开关S3，上盘也开始加热，当温度超过设定温度时，温控开关S2自动转接接线柱“1”，电饼铛进入保温状态，电饼铛部分参数如图乙．(忽略温度对电阻阻值的影响，L1、L2、L3为指示灯，不计指示灯消耗的电能)求：
(1)下盘加热电阻R1的阻值和保温时电路中的额定电流；(2)某次电饼铛在额定电压下煎烤食物时，指示灯L1、L2发光时间分别为10 min、5 min，电饼铛消耗的电能是多少？(3)用电高峰时，小宇关闭家中其他用电器，用电饼铛下盘煎烤食物10 min，电能表(如图丙)的转盘转过500转，则电饼铛的实际电压是多大？
解：(1)由公式 可得下盘加热电阻R1的阻值由P＝UI得，保温时电路中的额定电流为(2)下盘消耗的电能为W1＝P1t1＝1 210 W×10×60 s＝7.26×105 J上盘消耗的电能为W2＝P2t2＝800 W×5×60 s＝2.4×105 J电饼铛消耗的总电能是W总＝W1＋W2＝7.26×105 J＋2.4×105 J＝9.66×105 J
(3)电饼铛消耗的实际电能是电饼铛实际功率为实际电压为
22. (2021赤峰22题8分)中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕．该蛋糕机的部分参数如下表所示．
(1)求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比．
(2)求该蛋糕机正常工作处于中温挡时电路的总电阻．(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率．
解：(1)由P＝UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为(2)由 可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻
(3)由 可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小．当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，电路总电阻最小，为高温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，电路总电阻最大，处于低温挡高温挡的额定功率为880 W，则R1和R2并联的总电阻为
中温挡时，电路中只有R1，电路的总电阻为110 Ω，即R1＝110 Ω，则解得R2＝110 Ω；低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻为R串＝R1＋R2＝110 Ω＋110 Ω＝220 Ω则低温挡的额定功率为
焦耳定律的理解及应用[呼和浩特3考，包头2019.12(1)，赤峰2考，与其他知识综合考查]　
23. (2021淄博)长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图．移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好．下列说法错误的是(　　)
A. 保险丝的电阻比铜丝的大B. 通过保险丝的电流比铜丝的大C. 电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多D. 为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝
24. (2021抚顺)如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3 V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的________实现高温封口．阻值为1 Ω的发热电阻10 s内产生_______J的热量．封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更________(选填 “大”或“小”)的．
25. (2021通辽15题2分)如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与____________关系的实验装置．若把电路接在3 V的电源上，工作3 min，则电流通过电阻R1产生的热量为________J.
26. (2021绥化)如图所示为“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．(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________(选填“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．