2021-2022学年人教版物理中考专题复习之电功率课件PPT

这是一份2021-2022学年人教版物理中考专题复习之电功率课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了思维导图构建，千瓦时，kW·h，6×106，读数之差，WUIt，每消耗，电流做功快慢，正常工作，正常发光等内容，欢迎下载使用。
考点一　电能与电功【主干必备】1.电能：(1)利用：把电能转化为其他形式的能。
(2)单位及其换算：①国际单位：_________，符号：______。 ②常用单位：度，学名：_________，符号：_________。 ③换算：1度=______ kW·h=____________ J。 
2.电能表：(1)用途：测量用电器在一段时间内消耗的_________。 
(2)铭牌上通常所标参数的含义：如图所示a.“220 V”表示电能表应在__________的电路中使用。 b.10(20) A表示电能表的标定电流为_________，额定最大电流为_________。 
c.600 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，电能表转盘转________转。 
(3)读数方法：电能表计数器上前后两次___________，就是用户在这一段时间消耗电能的千瓦时数。图中电能表的读数为____________ kW·h。 
3.电功：(1)实质：电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流_________的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。 
(2)影响电流做功多少的因素：电流的大小、电压的高低、通电时间的长短。电压越高，电流越大，通电时间越长，电流做功_________。 (3)计算公式：__________。 
【辨·正误】(1)焦耳也是电功的单位。( )(2)电能表是测量电功率的仪表。( )(3)电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少。( )
【核心突破】考向1　电能表的读数【原型题】(2019·呼和浩特中考)一个电能表，表盘上标明“720 revs/(kW·h)”，它的意思是______________________________________________，呼和浩特
1 kW·h电能，表盘上的转盘转过720转
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___________元电费。 
【讲·悟】(1)识图形：电能表计数器中最后一位是小数。(2)找本质：电能表计数器中前后两次示数之差，即为消耗的电能。
【变式题】(2019·衡阳中考)小明家上次查看电能表示数为 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是电　功　率( )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·hB.电能表是测量电功率的仪表C.若只让一个标有“220 V　1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转D.这个电能表的额定功率为2 200 W
考向2　电功的计算【原型题】 (2018·重庆中考B卷)如图所示的电路中，定值电阻R1=40 Ω，R2=20 Ω。电压表示数为10 V，求：(1)通过R2的电流。(2)通电300 s电流通过R1所做的功。
解：(1)分析电路知，两电阻串联，电压表测量电阻R2两端的电压，则通过R2的电流I2= =0.5 A。
(2)R1、R2串联，则I1=I2=0.5 AR1两端电压：U1=I1R1=0.5 A×40 Ω=20 V通电300 s电流通过R1所做的功：W1=U1I1t=20 V×0.5 A×300 s=3 000 J。答：(1)通过R2的电流是0.5 A。(2)通电300 s电流通过R1所做的功是3 000 J。
【变式题】如图所示，定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上，当开关闭合时，电流表A1的示数为0.6 A，电流表A2的示数为0.2 A。求：(1)定值电阻R1的大小。(2)R2在40 s的时间内消耗的电能。
解：(1)定值电阻R1的大小为：R1= =10 Ω；(2)R2在40 s的时间内消耗的电能为：W=U2I2t=6 V×0.2 A×40 s=48 J。
答：(1)定值电阻R1的大小是10 Ω。(2)R2在40 s的时间内消耗的电能是48 J。
考点二　电功率【主干必备】1.意义：表示_________________的物理量，电流做功越快，电功率_________。 2.定义：_________与_________之比。 3.计算公式：P=____=_______。 
4.单位：(1)国际单位：瓦特(W)。(2)常用单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW)。(3)换算：1 kW=_______W，1 W=_______mW。 
5.常见用电器的电功率：
6.额定电压、额定功率：(1)额定电压：用电器_____________时的电压。 (2)额定功率与实际功率的比较。
(3)实际电压、实际功率与灯泡亮度的关系。
【辨·正误】(1)用电器的额定功率越大，消耗的电能一定越多。 ( )(2)用电器的额定功率与用电器两端的电压和通过的电流有关。( )(3)小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。( )
(4)用电器标有“220 V　100 W”字样，则该用电器的额定电压为220 V，额定功率为100 W。( )
【核心突破】考向1　灯泡亮暗的比较【原型题】(2019·龙东中考)甲、乙两个小灯泡上分别标有“6 V　3 W”和“4 V　2 W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化)，下列判断错误的是电　功　率( )
A.若把它们并联在4 V电路中，乙灯正常发光B.若把它们并联在4 V电路中，甲灯比乙灯亮C.若把它们串联在10 V电路中，两灯都可以正常发光D.若把它们串联在10 V电路中，甲灯比乙灯亮
【讲·悟】(1)套公式：利用R= 计算并比较电阻大小。(2)抓本质：灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
(3)找关键：两灯泡串联，根据P=I2R可知，电阻越大，实际功率越大。两灯泡并联，根据P= ，R越小，实际功率越大。
【延伸题】若把规格为“2.5 V　0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V　0.3 A”的小灯泡L2并联，接在2.5 V的电源上，则小灯泡____可以正常发光，小灯泡____更亮。 
考向2　电功、电功率的计算【原型题】(2019·眉山中考)如图甲所示，灯泡L标有“20 V　8 W”的字样，把它与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压恒为25 V，灯泡L的I-U图象如图乙所示。求：电　功　率
(1)当灯泡L正常发光时，整个电路1 min内消耗的电能。(2)移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3 W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？
【讲·悟】(1)析电路：灯泡L与滑动变阻器串联。(2)识图形：从图象中可以看出，灯泡两端电压为20 V，此时电流为0.4 A ；灯L两端电压为10 V，通过灯的电流I′=0.3 A时的实际功率为3 W。
(3)抓关键词：灯泡L标有“20 V　8 W”的字样，灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为20 V。
解：(1)由图象知，当灯泡的电压为U额=20 V时，通过的电流I额=0.4 A由于串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为I=I额=0.4 A整个电路1 min内消耗的电能：W=UIt=25 V×0.4 A×1×60 s=600 J
(2)由图象知，当灯泡实际功率P实=3 W时，根据P实=U实I实可得：U实=10 V，I实=0.3 A滑动变阻器两端的电压：U′=U-U实=25 V-10 V=15 V通过滑动变阻器的电流：I′=I实=0.3 A滑动变阻器连入电路的电阻：R′= =50 Ω滑动变阻器消耗的功率：P′=U′I′=15 V×0.3 A=4.5 W
答：(1)整个电路1 min内消耗电能600 J；(2)滑动变阻器连入电路的电阻值为50 Ω，滑动变阻器消耗的电功率为4.5 W。
【变式题】(2019·济宁中考)如图所示，电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6 V，通过灯泡L的电流为0.2 A；用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1∶4，灯泡L正常发光。求：
(1)电阻R的阻值。(2)灯泡L的额定电压。(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率。
解：(1)用一根导线连接b、c时，L与R串联，电阻R的阻值：R= =48 Ω。
(2)一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，L与R并联，因为 ，所以 ，解得RL= =12 Ω，此时灯泡正常发光，可知灯泡L的额定电压等于电源电压，即U额=IL(R+RL)=0.2 A×(48 Ω+12 Ω)=12 V。
(3)只用一根导线连接c、d时，只有灯泡L工作，电路消耗的总功率：P′L= =12 W。答：(1)电阻R的阻值是48 Ω；(2)灯泡L的额定电压是12 V； (3)消耗的电功率是12 W。
【明·技法】 电功、电功率的计算
【失分警示】　在进行计算时，一般不考虑温度对电阻的影响，可以认为同一用电器在不同电压下的电阻是相同的。
考向3　电学比值计算【原型题】(2019·苏州中考)额定电压均为6 V的甲、乙两灯，I-U图线如图所示。下列说法正确的是 ( )电　功　率
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小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
【讲·悟】(1)识图：此图为电流和电压关系的图象，两灯的I-U图线向横轴(电压)偏折。(2)套公式：利用P=UI可求出功率之比，利用并联电路中电阻之比等于电流的反比可求出电阻之比。
【变式题】(2018·广东中考)如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关__________，若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5，则R1与R2的电阻之比为_________ ，R1与R2消耗的电功率之比为_________。 电　功　率
【易错警示】　(1)在串联电路中，除了电流之比为1∶1，其他对应的电学量均与电阻成正比，对应的电学量之比等于电阻之比。(2)在并联电路中，除了电压之比为1∶1，其他对应的电学量均与电阻成反比。
(3)对于不同电路中的同一电阻，如串联电路、并联电路中的R1，抓住电阻不变，根据P= 和P=I2R可得其电功率之比P1∶P1′= ∶U1′2= ∶I1′2。
考点三　焦耳定律【主干必备】1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成_______的现象。 
2.影响电流通过导体产生热的多少的因素：(1)在电流和通电时间相同的情况下，电阻_________，这个电阻产生的热量越多。 (2)在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流_________，这个电阻产生的热量越多。 
(3)在电阻和电流相同的情况下，通电时间_________，这个电阻产生的热量越多。 
3.焦耳定律：(1)内容：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_____________成正比。 (2)公式：__________。 
4.电热的利用和防止：(1)利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。(2)防止：用电器装有风扇、散热窗等，将产生的热散去。
【辨·正误】(1)电动机是利用电流的热效应工作的。( )(2)一个电热丝电阻越大，产生的热量越多。( )(3)“220 V　100 W”的电视机和“220 V　100 W”的电饭锅在相同的时间内产生的热量一样多。 ( )
【核心突破】考向　电能、电功率、电热的综合计算【原型题】(2019·临沂中考)图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5 500 W，内部等效电路如图乙
所示，R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20 ℃，淋浴头的出水温度为40 ℃，淋浴20 min共用水100 L。假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]，求：(1)电热丝R1的阻值。(2)该热水器高温挡功率。
【讲·悟】(1)识电路：只闭合开关S1时，电路中只有R1工作，同时闭合S1、S2时，两电阻并联。(2)找规律：只有R1工作时，电路为保温状态，R1和R2同时工作时，电路为加热状态。
解：(1)由乙图知，只闭合开关S1时，电路中只有R1工作，此时为低温挡；同时闭合S1、S2时，两电阻并联，为高温挡。低温挡功率为5 500 W，由P= 得：R1= =8.8 Ω；(2)水的体积V=100 L=0.1 m3，质量：m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.1 m3=100 kg，水吸收的热量：Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×
100 kg×(40 ℃-20 ℃)=8.4×106 J，电热丝工作产生的热量全部被水吸收，所以电热丝消耗的电能：W=Q吸=8.4×106 J，所用时间：t=20 min=1 200 s，高温挡功率：P′= =7×103 W。
答：(1)电热丝R1的阻值是8.8 Ω；(2)该热水器高温挡功率是7×103 W。
【变式题】(2019·湘西中考)如图是普通家用两挡电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，且电阻阻值相同，高温挡位功率为1 100 W，低温挡位功率为440 W，家庭电路电压U=220 V，求：
(1)电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度。(2)电路中R1的阻值。(3)如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元，试计算用该电取暖器的低温挡位取暖4小时需要缴纳的电费。
解：(1)由P=UI，可知高温挡时的电流：I高= =5 A。(2)由P=UI，可知当S1闭合，R2被短路时，电路中电流较大，电功率较大，为高温挡，此时R1两端的电压为220 V，由I= 可知，R1= =44 Ω。(3)由W=Pt可知，消耗的电能：W=Pt=440×10-3 kW×4 h=
1.76 kW·h，需要缴纳的费用为1.76 kW·h×0.55元/(kW·h)=0.968元。答：(1)电路中的电流是5 A；(2)电路中R1的阻值是44 Ω；(3)需要缴纳的电费是0.968元。
【明·技法】 1.电能、电功率、电热在计算时的公式比较如下：
说明：选择公式的办法：先审题，明确已知的物理量和所求量，然后再分析电路的性质(是纯电阻电路还是非纯电阻电路)，看哪个公式的已知量多，就先考虑选用哪个公式，在计算时一定要注意各物理量单位之间的换算和统一。
2.电热结合的综合计算：(1)水吸收的热量的计算：Q=cmΔt。(2)用电器消耗电能放出的热量：Q=I2Rt、Q=W=Pt=UIt= (纯电阻电路)。
3.电热器的多挡位问题：(1)多挡位的实质：切换电热器的开关，改变电热器的功率。
(2)电路中多挡位问题的解决思路：解决多挡位问题的关键是判断电路电阻的大小。对于家庭电路，在不同挡位时总电压不变，根据P= 可知，总电阻最小时，总功率最大，此时电热器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，此时电热器处于低温挡。
(3)常见的多挡位电路设计：
实验一：测量小灯泡的电功率【实验电路图】
【实验解读】1.实验原理：P=UI2.实验器材：(1)滑动变阻器的作用：①保护电路。②改变小灯泡两端的电压。
(2)电表量程及滑动变阻器规格的选取。①电压表的量程一般根据电源电压、小灯泡的额定电压来选取。②电流表的量程，根据小灯泡的规格利用I= 或I= ，估算出电流来选取。③可以利用试触法选择电表量程。
④滑动变阻器的规格根据R滑= 来选取。(3)实验前，开关应断开，滑动变阻器应调到阻值最大位置。
3.电路故障分析：(1)小灯泡处断路：小灯泡不亮，电压表有明显示数，电流表无示数；(2)小灯泡处短路：小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；
(3)滑动变阻器接入下面两个接线柱：闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置时，小灯泡的亮度比较暗且不发生变化。(4)电压表、电流表都有示数，灯泡不亮，可能是滑动变阻器连入阻值过大。
4.实验数据分析：(1)多次测量的目的：测量小灯泡在不同电压下的电功率并进行比较。(2)不能求电功率平均值的原因：在不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是变化的，求电功率的平均值没有意义。
(3)小灯泡的U-I图象不是一条直线的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【失分警示】　用该实验装置无法研究电流与电压的关系，原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大。
【原型题】(2019·眉山中考)测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡(额定电压为2.5 V)、电源(电压恒为6 V)、电流表(0～0.6 A、0～3 A)、电压表(0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。电　功　率
(1)如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。答：
(2)电路连接正确后，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.检查灯泡是否断路B.检查灯泡是否短路C.检查开关接触是否良好D.移动滑动变阻器的滑片
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为________A。小灯泡的额定功率为_________W，小灯泡正常发光的电阻为_________Ω。 
(4)完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：①按电路图连接电路。②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=________(用I额、I1、I2、R表示)。 
【延伸题】(1)连接电路时开关应_________。 (2)闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是_______________。 
(3)小刚在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如下表)，你认为这样处理数据是___________(选填“合理”或“不合理”)的。 
实验二：电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关【实验装置】
【实验解读】1.加热物质选择：(1)被加热的物质选用空气(或煤油)的原因：利用其比热容小，可以使实验现象更明显。(2)被加热物质的要求：物质种类、质量、初温均相等。
2.实验方法：(1)转换法：利用U形管中液面高度变化反映电阻丝产生热量的多少，U形管中液面高度变化越大，电阻丝产生的热量越多。
(2)控制变量法：①探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系：控制电流和通电时间相同，将两段不同的电阻丝串联，比较电流通过电阻丝产生热量的多少(如图甲)。②探究电流通过导体产生的热量与电流的关系：控制电阻和通电时间相同，将两个等大的电阻并联后，再与另外一个等大的电阻串联(如图乙)。
【原型题】小颖同学利用如图所示装置进行探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验。图甲、乙所示为两个透明容器，密封着等质量的空气，U形管A、B中液面高度的变化反映密闭空气的温度变化。两个密闭容器中各有
一段电阻丝R1、R2，乙容器中电阻丝电阻比较大。小颖同学将两段电阻丝串联接入电路进行实验。(1)小颖同学探究的是电流产生的热量与_________(选填“电流”或“电阻”)大小的关系。 (2)此实验中控制变量是_____________和_________。 
(3)在某次实验中，通电较长时间后，小颖同学发现U形管中的液面高度没有变化。经检查，电路完好，则发生此现象的原因可能是_____________。 
【延伸题】(1)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过观察U形管的液面变化情况体现出来的，这里应用的实验方法是：___________。 
(2)下列实验中也用到这种方法的是______。 A.探究导体电阻与长度的关系时，保持导体的横截面积和材料相同B.将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动 C.为了比较不同物质的吸热本领，保持质量相等
(3)请根据以上实验结论简要解释“电炉工作时，电炉丝发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热”：____________________________________________________________________________________________________________________。 
炉丝与导线是串联的，电流和通电时间相等，电炉丝的
电阻较大，产生的热量较多，而导线的电阻极小，所以
(4)如果要探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系，还需要的测量器材是_________。