还剩52页未读，
继续阅读
2021中考物理专题复习课件 第1部分 基础过关 第16课时 第1讲 电功 电功率 焦耳定律 课件
展开
这是一份2021中考物理专题复习课件 第1部分 基础过关 第16课时 第1讲 电功 电功率 焦耳定律 课件，共60页。PPT课件主要包含了千瓦时KW·h，焦耳J，6×106，UIt，I2R，额定功率，额定电压，二次方，I2Rt，文字素材1等内容，欢迎下载使用。
一、电能和电功(9年7考，除2016、2014年)1．电能(1)电能用W表示，常用单位是________________，也叫度，能量的国际单位是__________。(填名称及符号)(2)单位换算:1度＝____kW·h＝____________J。7.2×105 J＝_______kW·h。
2．电能表(也叫电度表)(1)作用:计量用电器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_____就是这段时间内用电的千瓦时数，也就是这段时间内用电的度数。如图1，电能表读数是_________________。
1 020.3 kW·h
(3)电能表常见参数的意义“220 V”表示这个电能表应该在 220 V电压下使用；“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_____A；“3 000 revs/(kW·h)”表示____________________________________ _________________。
用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3 000转
3．电功(1)概念:电流做功的多少叫电功。电流通过用电器对外做功，将电能转化为其他形式的能。电流做了多少功，就消耗多少_______。电功的国际单位也是焦耳(J)，常用单位是千瓦时(kW·h)。(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。
二、电功率(9年8考，除2012年)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＝_____(适用于所有电路)。
4．变形公式:P＝_____(适用于所有电路)。推导公式:P＝_____；P＝______。(适用于纯电阻电路)5．用电器正常工作时的电压叫额定电压。用电器在额定电压下工作时的电功率叫___________。用电器上标着“220 V 24 W”字样，表示用电器的___________是220 V，额定功率是_______。U实>U额时，P实_____P额；(可能会损坏用电器)U实＝U额时，P实_____P额；(用电器正常工作)U实
三、焦耳定律(9年6考，除2019、2014、2012年)1．电流的热效应:电流通过导体时电能转化为_____能，这种现象叫做电流的热效应。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:Q＝_______。对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，所以纯电阻电路中Q＝W＝______＝Pt＝______＝I2Rt(1)串联电路中常用公式:Q＝I2Rt，Q1∶Q2＝R1∶R2；
4．利用电流热效应工作的用电器: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，要使电热快速散去，常装有散热板(片)或微型风扇等。
1．千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，千瓦是_________的单位，千瓦时是_____________的单位。额定功率为____kW的用电器，正常工作1 h消耗的电能是1 kW·h。2 kW·h的电能可供额定功率为250 W的用电器正常工作____h。
千瓦与千瓦时(RJ九年级P93卡片提示)
2．婷婷对某些家用电器的工作参数进行了估计，其中正确的是( )A．普通电吹风机的工作电流约为0.8 AB．21寸电视机的电功率约为1 000 WC．家用空调连续工作1 h，消耗的电能约为0.1度D．台式电脑的电功率约为200 W
用电器的电功率(RJ九年级P92小资料)
课外拓展3．以下五种常见用电设备的电功率大小描述正确的是( )A．教室单个日光灯管正常发光时的电功率约为200 WB．家用普通照明LED灯正常发光时的电功率约为150 WC．智能手机待机时的电功率约为100 WD．家用电热水壸正常工作时的电功率约为100 WE．家用电饭锅的额定功率约为1 000 W
发热功率与电阻的关系(RJ九年级P101想想议议)
5．下列用电器中不属于电热的利用的是( )
电热的利用与防止(RJ九年级P99、P101)
A．电暖器 B．电饭煲
C．电炉 D．微型风扇
例1 (1)小辉同学在家中拍了一张电能表的照片，如图2所示，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是_______(填序号)。①电能表的额定电流在5 A至10 A之间②电能表工作时通过的电流不允许超过10 A③电能表的额定功率为2 200 W④该电能表转盘转过1 500转，电路中的用电器消耗0.5 kW·h的电能⑤该电能表显示到目前为止一共耗电2 015.5 J
(2)完成下面有关电能的计算:①某用电器工作时的电流是0.2 A，电压为220 V，工作时间为1 min，消耗的电能是________J。②一个标有“110 V 1 000 W”的电饭锅正常工作6 min，消耗的电能是____________J，合_______kW·h。③给一个阻值为10 Ω的定值电阻通电，电流大小为0.2 A,1 min内电流做功_____J，该过程中电能转化为_____能。
④将一个阻值为5 Ω的定值电阻接在电源电压为2 V的电路中，2 min内电流做功_____J。⑤一个电能表上标有“3 000 revs/(kW·h)”的字样，若电路在5 min内消耗了1.8×105 J的电能，则电能表转盘转了______转。
1．某电烙铁上标有“220 V 100 W”字样，1 kW·h的电能可使它正常工作_____h。该电烙铁正常工作3 h，耗电_______度。
2．(2020淮安改编)如图3，甲、乙分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。上个月小英家用电_________kW·h，若每度电的费用是0.5元，她家上个月的电费是_________元。由电能表表盘可知，小英家同时工作的用电器总功率最大为________W。若电能表上指示灯闪烁320次，表示用电器消耗的电能是_______kW·h，合____________J。
3．(2019襄阳)小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mA·h，则它充满电后存储的电能为_________J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为______h。
4．现有两个定值电阻R1和R2(R1＞R2)，按照如图4所示的两种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。图甲中，电阻R1、R2和整个电路消耗的电能分别为W1、W2和W总；图乙中，电阻R1、R2和整个电路消耗的电能分别为W1′、W2′和W总′，则下列关系正确的是( )A．W总>W总′B．W总＝W总′C．W1>W2 W1′W2′
例2 (原创)完成下面有关电功率的计算:(1)小灯泡正常发光时的电压为3.5 V，通过它的电流为0.5 A，此时小灯泡的实际功率是________W，额定功率是________W；(使用公式P＝_____)(2)一个电阻的阻值为10 Ω，通过它的电流是0.1 A时，则该电阻的功率是_______W；(使用公式P＝______)(3)一个电阻的阻值为10 Ω，当它两端加上5 V的电压时，该电阻的功率是_______W；(使用公式P＝_____)
电功率的简单计算(易错点)
5．(2020南充改编)将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12 V，通过它的电流为3 A，则该电阻丝的电阻为____Ω；若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V，则其电功率变化了_____W。
6．(2020牡丹江改编)如图5甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12 V 6 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。小灯泡L的电阻为_____Ω，通过电阻R的电流为_______A，电阻R的电功率为_______W。
7．(2020眉山)有两个定值电阻，甲标有“10 Ω 1 A”字样，乙标有“15 Ω 0.6 A”字样，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路中，以下说法正确的是( )A．甲、乙并联时允许干路通过的最大电流为1.6 AB．甲、乙并联时允许乙的最大功率为9 WC．甲、乙串联时允许电源的最大电压为19 VD．甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6 W
例3 (2019临沂)如图6甲所示，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图像。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，小灯泡变暗B．电流表示数为0.4 A时，小灯泡的电阻是25 ΩC．电压表示数为2.5 V时，小灯泡的电功率是1.25 WD．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25 W
电功率的计算——图像类(易错点)
8．如图7是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，灯泡L的额定电压为2 V，则:(1)图线____为灯泡L的I－U图像，灯泡L的额定功率为_______W，正常发光时的电阻为____Ω；图线____为电阻R的I－U图像，其阻值为_____Ω。
(2)将灯泡L和电阻R并联接在电源电压为2 V的电路中，干路电流为________A，电路的总功率为_______W。
(3)将灯泡L和电阻R串联，通过灯泡L的电流为0.15 A时，灯泡L的实际功率为________W，电源电压为____V；若使灯泡L不被烧坏，电源电压最大为____V，此时电阻R的功率为________W。(4)将灯泡L与电阻R并联接入电路，若灯泡L的实际功率为0.3 W，则电源电压为_______V；当灯泡L与阻值为10 Ω的电阻R1并联时，若干路电流为0.45 A，则电源电压为____V。
9．如图8甲是用来控制温度的温控器，其内部电路原理如图乙所示，电源电压恒为12 V，电流表的量程为0～0.6 A，R2是阻值为10 Ω的定值电阻，R1为温控传感器，其阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关，下列说法中正确的是( )A．环境温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变小B．当电流表示数为0.2 A时，环境温度为40 ℃C．当环境温度为40 ℃时，R1的电功率为4 WD．当环境温度为100 ℃时，电路的总功率最大
例4 (2020黑龙江改编)将分别标有“6 V 6 W”和“3 V 3 W”字样的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3 V的电源两端，_____灯更亮；若将两只灯泡并联接在该电源两端，两灯的电功率之比P甲:P乙＝_______，若串联和并联时电路的总功率分别为P1和P2，则P1:P2＝_______。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
串、并联电路中的比例关系(易错点)
方法指导 串、并联电路中的比例关系
10.(2019天水)如图9所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶3。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为_______；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为_______。
11．(2019苏州)额定电压均为6 V的甲、乙两灯，其I－U图线如图10所示。下列说法正确的是( )A．甲、乙两灯的电阻均随电压的增大而减小 B．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1C．甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3∶2D．甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时，实际功率之比为1∶3
12．(2020济宁改编)如图11所示的电路中，L1、L2为两个阻值恒定的灯泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关S1，两灯均发光，两电表指针偏转角度相同，则灯L1与L2的阻值之比为_______。断开开关S1，在甲、乙位置分别接入另一种电表，闭合开关S1和S2，两灯均发光，则此时两电表示数之比为_______，灯L1与L2的电功率之比为_______。
例5 (2020安徽改编)在如图12甲所示的电路中，电源电压U＝9 V，电阻R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，则通电1 min该电路产生的热量为______J，产生热量较多的电阻是_____。若将两电阻并联接在该电源上，如图乙所示，通电1 min产生热量较少的电阻是_____，电路产生的总热量为______J。
焦耳定律及其计算(重点)
注意 在纯电阻电路中，由于Q＝W，因此用来计算电功的所有公式均可用于计算电热。
13．某电吹风机是由电热丝与电动风扇并联组成的，如图13所示，它的铭牌如下表。由此可知，电热丝正常工作时的电功率是______W。正常吹热风6 min，电吹风机消耗的电能是________kW·h，电热丝产生的电热为_____________J。
14．(2020镇江改编)某家用电暖器上标有“220 V 1 210 W”的字样，电暖器正常工作时的电阻为_____Ω，工作10 min产生的热量为_____________J。电暖器通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线的电阻远_______(选填“大于”或“小于”)电暖器电阻。若家庭电路中只有电暖器工作，标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘在10 min内转了500 r，则电暖器消耗的电能为_________J，其实际功率为________W，实际电压为______V。(不考虑电阻随温度的变化)
例6 学习了电热器的知识以后，老师要求每位同学设计一个加热挡功率为1 210 W、保温挡功率为110 W的电热器，并画出简单的电路原理图，电源电压统一按照220 V处理。王力同学根据老师的要求设计了如图14甲、乙所示的两个电路图。请你帮助王力同学回答以下几个问题:
多挡位家用电器的分析与计算(易错点)
(1)图甲所示的电路中开关S使用的是单刀双掷开关，当开关S连接触点“2”时，电热器处于_______挡，并分析说明:__________________ ________________________________________________________________________________________________。(2)图乙中开关S1闭合、S2断开时，电热器处于_______挡。图甲中电阻R1的阻值为_____Ω，R2的阻值为______Ω。图乙中电阻R3的阻值为_____Ω，R4的阻值为______Ω。
15．(2020青岛)某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图15甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水的过程中，电热水壶的电功率随时间变化的图像如图乙所示。该电热水壶加热和保温时的电流之比为_______；电阻R2的阻值为_________Ω；给1.2 kg的水加热，使水温从20 ℃升至80 ℃，电热水壶的工作效率为90%，需要加热______s。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
16．如图16是小明家电火锅的简化电路图。它有高、中、低三个加热挡位，R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。当开关S1闭合、S2接b点时，电火锅处于_____挡位。已知R1＝60.5 Ω，电火锅处于低挡位时的功率为160 W，电源电压为220 V。电阻R2的阻值为______Ω，电火锅处于高挡位时的电功率为________W。在晚上用电高峰期，用高挡位将1 kg初温为20 ℃的水加热到100 ℃需用时600 s，若加热效率为70%，则此时电火锅的实际功率为______W。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关实验考点一览表
U形管中液面的高度差
通过电阻的电流和通电时间
例题 在探究电热与什么因素有关时，小明利用如图17甲、乙所示的装置进行实验。已知在两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)本实验是根据_______(选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生热量的多少的，这里应用的科学方法是_________。(2)如图甲，两密闭容器中的电阻丝串联接到电源两端，则通过两电阻丝的_______相同。通电一段时间后，由图甲可以得出的结论是____________________________________________________________。
在通过电阻的电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多
(3)如图乙，两密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻丝和这个容器内的电阻丝并联，则通过两容器中电阻丝的电流_________(选填“相同”或“不相同”)。通电一段时间后，由图乙可以得出的结论是_______________________________________ __________________________。
在电阻、通电时间相同时，通过电阻的电流
越大，电阻产生的热量越多
(4)如果通电一段时间发现图乙中左侧U形管液面高度差逐渐变大，但右侧不变，则可能的原因是_______________。
2．(2019,5题)在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图19所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温_______℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要_____(选填“粗”或“细”)。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
命题点2 串、并联电路的相关计算3．(2018,5题)在图20所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2 A。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为_______A，R2的电功率为_______W。为了保障电路安全，_________两个开关不能同时闭合。
4．(2016,5题)在图21所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出:Rx＝________，Rx的电功率Px＝____________。
5．(2020,5题)在图22所示的电路中，电阻R0为6 Ω，电源电压不变。把“6 V 3 W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为____V，电流表的示数为_______A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为____V。
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
命题点3 多挡位家用电器类相关计算7．(2017,5题)图24为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220 V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400 W和40 W。当开关S1、S2均闭合时，饮水机处于_______(选填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为______Ω；用饮水机给2 kg的水加热，当水温升高50 ℃时，水吸收的热量为____________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8．(2015,6题)图25是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是_____(选填“冷”“温”或“热”)水。若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W，则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为____________ J。
命题点4 焦耳定律9．(2013,15题)在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1
(2)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15 ℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7 min。已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则该电热水壶的加热效率为多少？(3)小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小，请利用所学的物理知识进行解释。
(2)由铭牌可知，电热水壶的额定容量V＝2.0 L＝2.0×10－3 m3电热水壶内水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×2.0×10－3 m3＝2 kg水需要吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－15 ℃)＝7.14×105 J
(3)电热水壶等功率较大的用电器工作时通过电源连接线的电流会较大。如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大。由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
11．(2014,21题)南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山上水库，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力作出贡献。(1)蓄能电站放水发电时，_______能转化为_____能。(2)蓄能电站发电总功率为110 MW，采用220 kV的高压进行输电，求高压输电电路的电流。(3)蓄能电站每天可发电5小时，若一天发电量由热电转化效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(煤的热值为3.0×107 J/kg)
12．(2020,21题)在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220 V 3 000 W”的电热水器。(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的_____效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度设置，红外线是_________(选填“可见”或“不可见”)光。(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有“10 A”和“16 A”两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。(3)已知该电热水器的加热效率为 90% ，求它正常工作时把 30 L水从20 ℃加热到47 ℃需要的时间。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
命题点6 力、电综合计算13．(2019,20题节选)我国从2019年4月15日起，正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h。g取10 N/kg。试问:(1)当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？
解:(1)蓄电池充满电需要的时间t＝5 h＝1.8×104 s充满电后蓄电池储存的电能W电＝Pt＝100 W×1.8×104 s＝1.8×106 J(2)由题意知，电动车克服阻力做的功W＝ηW电＝75%×1.8×106 J＝1.35×106 J人和车的总重力G总＝(m车＋m人)g＝(50 kg＋70 kg)×10 N/kg＝1 200 N
14．(2015,22题)在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图26甲所示:放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的压力检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12 V，R0为定值电阻，当电路中电压表的示数小于2.4 V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取10 N/kg。试问:
甲 乙 图26
(1)当物品随传送带匀速运动时，物品_______(选填“受”或“不受”)摩擦力。(2)当压力检测区上没有物品时，电压表的示数为2 V，电阻R0的阻值为多少？(3)当压敏电阻R的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在压力检测区上的物品的质量是多少？(4)电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过压力检测区的物品的最小质量将_______(选填“增大”或“减小”)。
一、电能和电功(9年7考，除2016、2014年)1．电能(1)电能用W表示，常用单位是________________，也叫度，能量的国际单位是__________。(填名称及符号)(2)单位换算:1度＝____kW·h＝____________J。7.2×105 J＝_______kW·h。
2．电能表(也叫电度表)(1)作用:计量用电器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_____就是这段时间内用电的千瓦时数，也就是这段时间内用电的度数。如图1，电能表读数是_________________。
1 020.3 kW·h
(3)电能表常见参数的意义“220 V”表示这个电能表应该在 220 V电压下使用；“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_____A；“3 000 revs/(kW·h)”表示____________________________________ _________________。
用电器每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3 000转
3．电功(1)概念:电流做功的多少叫电功。电流通过用电器对外做功，将电能转化为其他形式的能。电流做了多少功，就消耗多少_______。电功的国际单位也是焦耳(J)，常用单位是千瓦时(kW·h)。(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。
二、电功率(9年8考，除2012年)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＝_____(适用于所有电路)。
4．变形公式:P＝_____(适用于所有电路)。推导公式:P＝_____；P＝______。(适用于纯电阻电路)5．用电器正常工作时的电压叫额定电压。用电器在额定电压下工作时的电功率叫___________。用电器上标着“220 V 24 W”字样，表示用电器的___________是220 V，额定功率是_______。U实>U额时，P实_____P额；(可能会损坏用电器)U实＝U额时，P实_____P额；(用电器正常工作)U实
三、焦耳定律(9年6考，除2019、2014、2012年)1．电流的热效应:电流通过导体时电能转化为_____能，这种现象叫做电流的热效应。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:Q＝_______。对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，所以纯电阻电路中Q＝W＝______＝Pt＝______＝I2Rt(1)串联电路中常用公式:Q＝I2Rt，Q1∶Q2＝R1∶R2；
4．利用电流热效应工作的用电器: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，要使电热快速散去，常装有散热板(片)或微型风扇等。
1．千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，千瓦是_________的单位，千瓦时是_____________的单位。额定功率为____kW的用电器，正常工作1 h消耗的电能是1 kW·h。2 kW·h的电能可供额定功率为250 W的用电器正常工作____h。
千瓦与千瓦时(RJ九年级P93卡片提示)
2．婷婷对某些家用电器的工作参数进行了估计，其中正确的是( )A．普通电吹风机的工作电流约为0.8 AB．21寸电视机的电功率约为1 000 WC．家用空调连续工作1 h，消耗的电能约为0.1度D．台式电脑的电功率约为200 W
用电器的电功率(RJ九年级P92小资料)
课外拓展3．以下五种常见用电设备的电功率大小描述正确的是( )A．教室单个日光灯管正常发光时的电功率约为200 WB．家用普通照明LED灯正常发光时的电功率约为150 WC．智能手机待机时的电功率约为100 WD．家用电热水壸正常工作时的电功率约为100 WE．家用电饭锅的额定功率约为1 000 W
发热功率与电阻的关系(RJ九年级P101想想议议)
5．下列用电器中不属于电热的利用的是( )
电热的利用与防止(RJ九年级P99、P101)
A．电暖器 B．电饭煲
C．电炉 D．微型风扇
例1 (1)小辉同学在家中拍了一张电能表的照片，如图2所示，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是_______(填序号)。①电能表的额定电流在5 A至10 A之间②电能表工作时通过的电流不允许超过10 A③电能表的额定功率为2 200 W④该电能表转盘转过1 500转，电路中的用电器消耗0.5 kW·h的电能⑤该电能表显示到目前为止一共耗电2 015.5 J
(2)完成下面有关电能的计算:①某用电器工作时的电流是0.2 A，电压为220 V，工作时间为1 min，消耗的电能是________J。②一个标有“110 V 1 000 W”的电饭锅正常工作6 min，消耗的电能是____________J，合_______kW·h。③给一个阻值为10 Ω的定值电阻通电，电流大小为0.2 A,1 min内电流做功_____J，该过程中电能转化为_____能。
④将一个阻值为5 Ω的定值电阻接在电源电压为2 V的电路中，2 min内电流做功_____J。⑤一个电能表上标有“3 000 revs/(kW·h)”的字样，若电路在5 min内消耗了1.8×105 J的电能，则电能表转盘转了______转。
1．某电烙铁上标有“220 V 100 W”字样，1 kW·h的电能可使它正常工作_____h。该电烙铁正常工作3 h，耗电_______度。
2．(2020淮安改编)如图3，甲、乙分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。上个月小英家用电_________kW·h，若每度电的费用是0.5元，她家上个月的电费是_________元。由电能表表盘可知，小英家同时工作的用电器总功率最大为________W。若电能表上指示灯闪烁320次，表示用电器消耗的电能是_______kW·h，合____________J。
3．(2019襄阳)小奕看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mA·h，则它充满电后存储的电能为_________J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为______h。
4．现有两个定值电阻R1和R2(R1＞R2)，按照如图4所示的两种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。图甲中，电阻R1、R2和整个电路消耗的电能分别为W1、W2和W总；图乙中，电阻R1、R2和整个电路消耗的电能分别为W1′、W2′和W总′，则下列关系正确的是( )A．W总>W总′B．W总＝W总′C．W1>W2 W1′
例2 (原创)完成下面有关电功率的计算:(1)小灯泡正常发光时的电压为3.5 V，通过它的电流为0.5 A，此时小灯泡的实际功率是________W，额定功率是________W；(使用公式P＝_____)(2)一个电阻的阻值为10 Ω，通过它的电流是0.1 A时，则该电阻的功率是_______W；(使用公式P＝______)(3)一个电阻的阻值为10 Ω，当它两端加上5 V的电压时，该电阻的功率是_______W；(使用公式P＝_____)
电功率的简单计算(易错点)
5．(2020南充改编)将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12 V，通过它的电流为3 A，则该电阻丝的电阻为____Ω；若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V，则其电功率变化了_____W。
6．(2020牡丹江改编)如图5甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12 V 6 W”的字样，其电阻不随温度变化，R为定值电阻。当开关S闭合时，小灯泡L正常发光，电流表的示数如图乙所示。小灯泡L的电阻为_____Ω，通过电阻R的电流为_______A，电阻R的电功率为_______W。
7．(2020眉山)有两个定值电阻，甲标有“10 Ω 1 A”字样，乙标有“15 Ω 0.6 A”字样，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路中，以下说法正确的是( )A．甲、乙并联时允许干路通过的最大电流为1.6 AB．甲、乙并联时允许乙的最大功率为9 WC．甲、乙串联时允许电源的最大电压为19 VD．甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6 W
例3 (2019临沂)如图6甲所示，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图像。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，小灯泡变暗B．电流表示数为0.4 A时，小灯泡的电阻是25 ΩC．电压表示数为2.5 V时，小灯泡的电功率是1.25 WD．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25 W
电功率的计算——图像类(易错点)
8．如图7是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，灯泡L的额定电压为2 V，则:(1)图线____为灯泡L的I－U图像，灯泡L的额定功率为_______W，正常发光时的电阻为____Ω；图线____为电阻R的I－U图像，其阻值为_____Ω。
(2)将灯泡L和电阻R并联接在电源电压为2 V的电路中，干路电流为________A，电路的总功率为_______W。
(3)将灯泡L和电阻R串联，通过灯泡L的电流为0.15 A时，灯泡L的实际功率为________W，电源电压为____V；若使灯泡L不被烧坏，电源电压最大为____V，此时电阻R的功率为________W。(4)将灯泡L与电阻R并联接入电路，若灯泡L的实际功率为0.3 W，则电源电压为_______V；当灯泡L与阻值为10 Ω的电阻R1并联时，若干路电流为0.45 A，则电源电压为____V。
9．如图8甲是用来控制温度的温控器，其内部电路原理如图乙所示，电源电压恒为12 V，电流表的量程为0～0.6 A，R2是阻值为10 Ω的定值电阻，R1为温控传感器，其阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关，下列说法中正确的是( )A．环境温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变小B．当电流表示数为0.2 A时，环境温度为40 ℃C．当环境温度为40 ℃时，R1的电功率为4 WD．当环境温度为100 ℃时，电路的总功率最大
例4 (2020黑龙江改编)将分别标有“6 V 6 W”和“3 V 3 W”字样的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3 V的电源两端，_____灯更亮；若将两只灯泡并联接在该电源两端，两灯的电功率之比P甲:P乙＝_______，若串联和并联时电路的总功率分别为P1和P2，则P1:P2＝_______。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
串、并联电路中的比例关系(易错点)
方法指导 串、并联电路中的比例关系
10.(2019天水)如图9所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶3。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为_______；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为_______。
11．(2019苏州)额定电压均为6 V的甲、乙两灯，其I－U图线如图10所示。下列说法正确的是( )A．甲、乙两灯的电阻均随电压的增大而减小 B．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1C．甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时，电阻之比为3∶2D．甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时，实际功率之比为1∶3
12．(2020济宁改编)如图11所示的电路中，L1、L2为两个阻值恒定的灯泡，甲、乙是连接实验室常用电流表或电压表的位置。在甲、乙位置分别接入量程不同的某种电表，只闭合开关S1，两灯均发光，两电表指针偏转角度相同，则灯L1与L2的阻值之比为_______。断开开关S1，在甲、乙位置分别接入另一种电表，闭合开关S1和S2，两灯均发光，则此时两电表示数之比为_______，灯L1与L2的电功率之比为_______。
例5 (2020安徽改编)在如图12甲所示的电路中，电源电压U＝9 V，电阻R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，则通电1 min该电路产生的热量为______J，产生热量较多的电阻是_____。若将两电阻并联接在该电源上，如图乙所示，通电1 min产生热量较少的电阻是_____，电路产生的总热量为______J。
焦耳定律及其计算(重点)
注意 在纯电阻电路中，由于Q＝W，因此用来计算电功的所有公式均可用于计算电热。
13．某电吹风机是由电热丝与电动风扇并联组成的，如图13所示，它的铭牌如下表。由此可知，电热丝正常工作时的电功率是______W。正常吹热风6 min，电吹风机消耗的电能是________kW·h，电热丝产生的电热为_____________J。
14．(2020镇江改编)某家用电暖器上标有“220 V 1 210 W”的字样，电暖器正常工作时的电阻为_____Ω，工作10 min产生的热量为_____________J。电暖器通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线的电阻远_______(选填“大于”或“小于”)电暖器电阻。若家庭电路中只有电暖器工作，标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘在10 min内转了500 r，则电暖器消耗的电能为_________J，其实际功率为________W，实际电压为______V。(不考虑电阻随温度的变化)
例6 学习了电热器的知识以后，老师要求每位同学设计一个加热挡功率为1 210 W、保温挡功率为110 W的电热器，并画出简单的电路原理图，电源电压统一按照220 V处理。王力同学根据老师的要求设计了如图14甲、乙所示的两个电路图。请你帮助王力同学回答以下几个问题:
多挡位家用电器的分析与计算(易错点)
(1)图甲所示的电路中开关S使用的是单刀双掷开关，当开关S连接触点“2”时，电热器处于_______挡，并分析说明:__________________ ________________________________________________________________________________________________。(2)图乙中开关S1闭合、S2断开时，电热器处于_______挡。图甲中电阻R1的阻值为_____Ω，R2的阻值为______Ω。图乙中电阻R3的阻值为_____Ω，R4的阻值为______Ω。
15．(2020青岛)某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图15甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水的过程中，电热水壶的电功率随时间变化的图像如图乙所示。该电热水壶加热和保温时的电流之比为_______；电阻R2的阻值为_________Ω；给1.2 kg的水加热，使水温从20 ℃升至80 ℃，电热水壶的工作效率为90%，需要加热______s。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
16．如图16是小明家电火锅的简化电路图。它有高、中、低三个加热挡位，R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。当开关S1闭合、S2接b点时，电火锅处于_____挡位。已知R1＝60.5 Ω，电火锅处于低挡位时的功率为160 W，电源电压为220 V。电阻R2的阻值为______Ω，电火锅处于高挡位时的电功率为________W。在晚上用电高峰期，用高挡位将1 kg初温为20 ℃的水加热到100 ℃需用时600 s，若加热效率为70%，则此时电火锅的实际功率为______W。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关实验考点一览表
U形管中液面的高度差
通过电阻的电流和通电时间
例题 在探究电热与什么因素有关时，小明利用如图17甲、乙所示的装置进行实验。已知在两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)本实验是根据_______(选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生热量的多少的，这里应用的科学方法是_________。(2)如图甲，两密闭容器中的电阻丝串联接到电源两端，则通过两电阻丝的_______相同。通电一段时间后，由图甲可以得出的结论是____________________________________________________________。
在通过电阻的电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多
(3)如图乙，两密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻丝和这个容器内的电阻丝并联，则通过两容器中电阻丝的电流_________(选填“相同”或“不相同”)。通电一段时间后，由图乙可以得出的结论是_______________________________________ __________________________。
在电阻、通电时间相同时，通过电阻的电流
越大，电阻产生的热量越多
(4)如果通电一段时间发现图乙中左侧U形管液面高度差逐渐变大，但右侧不变，则可能的原因是_______________。
2．(2019,5题)在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图19所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为________W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温_______℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要_____(选填“粗”或“细”)。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
命题点2 串、并联电路的相关计算3．(2018,5题)在图20所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2 A。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为_______A，R2的电功率为_______W。为了保障电路安全，_________两个开关不能同时闭合。
4．(2016,5题)在图21所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出:Rx＝________，Rx的电功率Px＝____________。
5．(2020,5题)在图22所示的电路中，电阻R0为6 Ω，电源电压不变。把“6 V 3 W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为____V，电流表的示数为_______A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为____V。
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
命题点3 多挡位家用电器类相关计算7．(2017,5题)图24为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220 V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400 W和40 W。当开关S1、S2均闭合时，饮水机处于_______(选填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为______Ω；用饮水机给2 kg的水加热，当水温升高50 ℃时，水吸收的热量为____________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8．(2015,6题)图25是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是_____(选填“冷”“温”或“热”)水。若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W，则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为____________ J。
命题点4 焦耳定律9．(2013,15题)在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1
(2)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15 ℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7 min。已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则该电热水壶的加热效率为多少？(3)小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小，请利用所学的物理知识进行解释。
(2)由铭牌可知，电热水壶的额定容量V＝2.0 L＝2.0×10－3 m3电热水壶内水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×2.0×10－3 m3＝2 kg水需要吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－15 ℃)＝7.14×105 J
(3)电热水壶等功率较大的用电器工作时通过电源连接线的电流会较大。如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大。由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
11．(2014,21题)南阳市南召县回龙抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站。在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山上水库，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力作出贡献。(1)蓄能电站放水发电时，_______能转化为_____能。(2)蓄能电站发电总功率为110 MW，采用220 kV的高压进行输电，求高压输电电路的电流。(3)蓄能电站每天可发电5小时，若一天发电量由热电转化效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(煤的热值为3.0×107 J/kg)
12．(2020,21题)在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220 V 3 000 W”的电热水器。(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的_____效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度设置，红外线是_________(选填“可见”或“不可见”)光。(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有“10 A”和“16 A”两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。(3)已知该电热水器的加热效率为 90% ，求它正常工作时把 30 L水从20 ℃加热到47 ℃需要的时间。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
命题点6 力、电综合计算13．(2019,20题节选)我国从2019年4月15日起，正式实施电动自行车新国标。李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h。g取10 N/kg。试问:(1)当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？
解:(1)蓄电池充满电需要的时间t＝5 h＝1.8×104 s充满电后蓄电池储存的电能W电＝Pt＝100 W×1.8×104 s＝1.8×106 J(2)由题意知，电动车克服阻力做的功W＝ηW电＝75%×1.8×106 J＝1.35×106 J人和车的总重力G总＝(m车＋m人)g＝(50 kg＋70 kg)×10 N/kg＝1 200 N
14．(2015,22题)在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图26甲所示:放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的压力检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12 V，R0为定值电阻，当电路中电压表的示数小于2.4 V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取10 N/kg。试问:
甲 乙 图26
(1)当物品随传送带匀速运动时，物品_______(选填“受”或“不受”)摩擦力。(2)当压力检测区上没有物品时，电压表的示数为2 V，电阻R0的阻值为多少？(3)当压敏电阻R的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在压力检测区上的物品的质量是多少？(4)电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过压力检测区的物品的最小质量将_______(选填“增大”或“减小”)。
相关课件
人教版中考物理复习第15讲电功、电功率第1课时电功、电功率作业课件： 这是一份人教版中考物理复习第15讲电功、电功率第1课时电功、电功率作业课件，共16页。
人教版中考物理复习第15讲电功、电功率第1课时电功、电功率教学课件： 这是一份人教版中考物理复习第15讲电功、电功率第1课时电功、电功率教学课件，共34页。PPT课件主要包含了kW•h，做功快慢，正常工作，额定电压，额定功率，实际功率等内容，欢迎下载使用。
沪粤版中考物理复习第15讲电能与电功率第1课时电功电功率作业课件： 这是一份沪粤版中考物理复习第15讲电能与电功率第1课时电功电功率作业课件，共25页。PPT课件主要包含了灯泡的亮度等内容，欢迎下载使用。
