江西省2020中考物理大一轮复习第一篇教材复习第16课时电功电功率课件 1 38页

第 16 课时 电功　电功率 第一篇　教材复习 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点一　 电功 1. 电功 (1) 意义：电能转化为其他形式的能的过程实质是电流做功的过程。电流做了多少功 , 就有多少 　　　　 转化为其他形式的能量。   (2) 电功单位： ① 国际单位： 　　　　 , 简称 　　　　 , 符号 　　　　 。 ② 通用单位： 　　　　 , 符号 　　　　 , 俗称度 ,1 kW · h= 　　 　　 J 。   电能 焦耳 焦 J 千瓦时 kW·h 3.6×10 6 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 电能表 　　电能表是测量电能 ( 或电功 ) 的仪表。电能表计数器上前后两次的示数之差 , 为相应时间段内消耗的电能。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 示例 ] 如图 16-1 所示 , 电能表计数器的最后一位一般是小数位 , 此时读数应该是 　　　　 kW · h 。铭牌上几个重要的参数：        图 16-1 “ 220 V ”表示电能表应该在电压为 220 V 的电路中使用。 “ 10(20) A ”： 10 A 是标定电流 ,20 A 是额定最大电流。电流表工作时的电流不能超过额定最大电流。 “ 50 Hz ”表示电能表要在 50 Hz 的交流电路中使用 ; “ 600 r/(kW · h) ”表示用电器每消耗 1 kW · h 的电能时 , 电能表转盘转 　　　　 转。 2020.9 600 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 UIt Pt 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点二 　 电功率 1. 电功率的概念 (1) 定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。 (2) 物理意义：表示电流做功的 　　　　 。电流做功越快 , 单位时间消耗的电能越多 , 即电功率越大。   [ 点拨 ] 电功率是反映电流做功快慢的物理量 , 与做功时间无关 , 由电流和电压决定。单位是 W 和 kW, 换算关系为 1 kW= 　　　　 W 。   快慢 1000 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 3. 额定功率和实际功率 (1) 额定电压是用电器 　　 　 工作的电压。用电器上标明的电压就是 　　 　 。 (2) 额定功率是用电器在 　　　　 电压下工作时的功率。用电器上标明的功率就是额定功率。   (3) 实际功率是用电器在 　　　　 电压下工作时的功率 , 是不确定的。   (4) 电灯的亮度由 　　　　　　 的大小决定。   (5) 实际功率和额定功率的关系： ① 当 U 实 = U 额 时 , 则 P 实 　　　　 P 额 , 小灯泡正常发光 ;  ② 当 U 实 < U 额 时 , 则 P 实 　　　　 P 额 , 小灯泡发光偏暗 ;  ③ 当 U 实 > U 额 时 , 则 P 实 　　　　 P 额 , 小灯泡容易被烧坏。   正常 额定电压 额定 实际 实际功率 = < > 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 探究一　 电功、电能表的读数 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 1. 林红家里的电能表在 1 个月时间里表盘示数变化如图 16-2 甲、乙所示 , 则她家这个月消耗的电能是 　　　　　 kW · h; 现在她家只开启一台用电器 , 当电能表转盘转了 30 r 时 , 家庭电路消耗的电能是 　　　　　 J 。         图 16-2 213.0 1.8×10 5 2. 张薇期末成绩考得好 , 爸爸奖励她一部新手机 , 张薇发现手机电池上标有“电压 3.7 V, 容量 3500 mA · h ”的字样 , 则它充满电后存储的电能为 　　　 　 J 。经查 , 该手机的待机电流为 20 mA, 则该手机最长待机时间为 　　　　 h 。   考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 4.662×10 4 175 探究二 　 电功率的理解与计算 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 3. [2018 · 北京 ] 有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙 , 甲的额定功率为 1800 W, 乙的额定功率为 1200 W 。两个电热水壶都正常工作时 , 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 甲电热水壶两端的电压较高 B. 电流通过甲电热水壶做功较快 C. 通过两个电热水壶的电流相等 D. 相同时间内 , 两个电热水壶消耗的电能一样多 B 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 4. [2018 · 黑龙江 ] 小明家的电能表如图 16-3 所示 , 当小明家只有一盏电灯工作时 ,15 min 内转盘正好转过 25 圈 , 则该灯泡消耗的电能是 　　　　 kW · h, 它的电功率为 　　　　 W 。          图 16-3 0.01 40 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 5. 某型号电饭锅具有保温与加热两种功能 , 其简化电路如图 16-4 所示 , R 1 、 R 2 均为电热丝。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. S 1 、 S 2 闭合时 , 电饭锅处于加热状态 B. S 1 、 S 2 闭合时 , 电饭锅处于保温状态 C. S 1 闭合、 S 2 断开时 , 电饭锅处于加热状态 D. S 1 断开、 S 2 闭合时 , 电饭锅处于保温状态 图 16-4 [ 答案 ]A 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 探究三 　 用电器的实际功率和额定功率 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 6. [2019 · 江西 ] 如图 16-5 所示 , 将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为 U 且保持不变的电路中 , 通过分别调节滑动变阻器 R 1 和 R 2 使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比 I 甲 ∶ I 乙 = 　　　　 , 而电路的总功率之比 P 甲 ∶ P 乙 = 　　　　 。         图 16-5 2∶1 2∶1 7. 将额定电压相同的甲、乙两只白炽灯串联在电压不变的电路中 , 发现甲灯比乙灯亮 , 下面判断正确的是 ( 　　 ) A. 甲灯的额定功率和实际功率都大 B. 甲灯的额定功率小 , 实际功率大 C. 乙灯的额定功率和实际功率都大 D. 乙灯的额定功率小 , 实际功率大 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 B 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 8. 图 16-6 为一只“ 6 V 　 1.5 W ”小灯泡的电流随电压变化关系的图像 , 把这样三只灯泡串联起来 , 接在 12 V 的电源两端 , 此时每只灯泡的电阻及实际功率为 ( 　　 )   图 16-6 A. 24 Ω 　 0.67 W B. 20 Ω 　 0.8 W C. 24 Ω 　 0.96 W D. 20 Ω 　 0.67 W B 探究四 　 动态电路分析 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 9. ( 不定项 ) 如图 16-7 所示 , 电源两端电压不变 , R 1 是定值电阻 , R 2 是滑动变阻器。闭合开关 S 后 , 滑动变阻器的滑片 P 向 b 端移动时 , 下列判断正确的是 ( 　　 ) A. 电流表 A 的示数变小 , 电压表 V 1 的示数变小 B. 电压表 V 2 的示数与电流表 A 的示数的比值不变 C. 电压表 V 1 的示数变小 , 电阻 R 1 消耗的功率变小 D. 电压表 V 2 的示数变大 , 电路消耗的总功率变大 图 16-7 AC 10. [2019 · 江西 ] 如图 16-8 所示 , 电源电压保持不变 ,S 掷到 1 时 , 小灯泡恰好正常发光。当 S 由 1 掷到 2 时 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电流表示数变小 , 小灯泡正常发光 B. 电压表示数不变 , 小灯泡发光暗淡 C. 电流表示数变小 , 电压表示数变小 D. 电压表示数不变 , 电流表示数变大 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 图 16-8 A 探究五 　 电功、电功率的综合计算 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 11. 某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系 , 电路如图 16-9 甲所示。滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动的过程中 , R 1 的 U-I 图像如图乙所示。求： (1) R 1 的阻值。 (2) 电路消耗的最大功率。 (3) 当 R 2 消耗的电功率为 0.5 W 时 , R 2 的阻值。 图 16-9 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 11. 某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系 , 电路如图 16-9 甲所示。滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动的过程中 , R 1 的 U-I 图像如图乙所示。求： (2) 电路消耗的最大功率。 图 16-9 解： (2) 当滑动变阻器连入电路的电阻为 0 时 , 电路中的电流最大 , 由 U - I 图像可知 , 最大电流为 I 1 =0.6 A, 此时电阻 R 1 两端的电压等于电源电压 U 1 = U =6 V, 电路消耗的最大功率 P = UI 1 =6 V×0.6 A=3.6 W 。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 11. 某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系 , 电路如图 16-9 甲所示。滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动的过程中 , R 1 的 U-I 图像如图乙所示。求： (3) 当 R 2 消耗的电功率为 0.5 W 时 , R 2 的阻值。 图 16-9 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 12. [2018 · 江西 ] 如图 16-10 所示 , 电源电压可调 , 小灯泡 L 1 标有“ 6 V 　 6 W ”的字样 , 小灯泡 L 2 、 L 3 标有“ 6 V 　 12 W ”的字样。 ( 不考虑温度对灯丝电阻的影响 ) (1) 闭合开关 S 1 、 S 2 、 S 3 , 调节电源电压为 6 V 时 , 求电流表 A 1 的示数。 (2) 闭合开关 S 2 , 断开开关 S 1 、 S 3 , 调节电源电压为 12 V 时 , 求电路消耗的总功率。 (3) 闭合开关 S 2 、 S 3 , 断开开关 S 1 , 调节电源电压为 10 V 时 , 求小灯泡 L 3 的实际发光功率。   图 16-10 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 12. [2018 · 江西 ] 如图 16-10 所示 , 电源电压可调 , 小灯泡 L 1 标有“ 6 V 　 6 W ”的字样 , 小灯泡 L 2 、 L 3 标有“ 6 V 　 12 W ”的字样。 ( 不考虑温度对灯丝电阻的影响 ) (2) 闭合开关 S 2 , 断开开关 S 1 、 S 3 , 调节电源电压为 12 V 时 , 求电路消耗的总功率。   图 16-10 解： (2) 闭合开关 S 2 , 断开开关 S 1 、 S 3 ,L 2 和 L 3 两灯串联 , 且两灯规格相同 , 分压都是 6 V, 两灯均正常发光 , 故电路消耗的总功率 P = P 2 + P 3 =12 W+12 W=24 W 。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 12. [2018 · 江西 ] 如图 16-10 所示 , 电源电压可调 , 小灯泡 L 1 标有“ 6 V 　 6 W ”的字样 , 小灯泡 L 2 、 L 3 标有“ 6 V 　 12 W ”的字样。 ( 不考虑温度对灯丝电阻的影响 ) (3) 闭合开关 S 2 、 S 3 , 断开开关 S 1 , 调节电源电压为 10 V 时 , 求小灯泡 L 3 的实际发光功率。   图 16-10 解： (3) 闭合开关 S 2 、 S 3 , 断开开关 S 1 , 电路为 L 3 的简单电路 ,L 3 两端实际电压为 10 V 时 , 远远超过其额定电压 6 V, 此时灯泡 L 3 被烧坏 , 实际功率为 0 。 实验突破 素养提升 突破 　 测量小灯泡的电功率 原理 　 P = UI 实物图 与 电路图 电路 连接 　 开关：连接电路时 , 开关要 断开 。 　 滑动变阻器：滑动变阻器“一上一下”接入电路 , 且开关闭合前 , 滑片要移到 阻值最大处 。 　 电表： ① 电流表与小灯泡 串联 , 电压表与小灯泡 并联 ;② 电流从 正接线柱 流入 , 负接线柱 流出 ;③ 电压表的量程由 小灯泡的额定电压 决定 , 电流表的量程由 小灯泡的额定电流 决定 【 实验梳理 】 特殊方法测电功率 实验突破 素养提升 （续表） 滑动变 阻器的 作用 　 改变 灯泡两端的电压 和保护电路。连接电路无误后 , 移动滑片的位置 , 同 时眼睛观察 电压表的示数 , 当电压表的示数达到额定电压时 , 停止移动滑片 , 并记下电流表的示数 , 利用公式即可求出灯泡的额定功率 电路故 障分析 　 电表示数异常的原因： ① 电流表无示数：与电流表串联的电路 断路 ( 或 电流表被短路或断路 );② 电流表指针满偏：电流表 所选量程太小 或与之串 联的电路发生 短路 ;③ 电压表无示数：小灯泡发生 短路 ( 或电压表短路或断 路 , 或与电压表并联的电路以外部分断路 );④ 电压表示数接近电源电压： 小 灯泡发生断路 , 或滑动变阻器短路。 特殊方法测电功率 实验突破 素养提升 （续表） 电路故 障分析 　 小灯泡不亮的原因： ① 电路完好 , 灯不亮： 滑动变阻器连入电路的阻值太 大 , 移动滑片观察小灯泡是否发光 ;② 电路故障 , 灯不亮：小灯泡断路或短路 , 根据电表示数判断。 　 移动滑片 , 电表示数不变的原因：滑动变阻器 同时接两个上接线柱 或 同时 接两个下接线柱 多次测量的目的 　 测出小灯泡在不同电压下的实际功率并比较、探究 电功率与电压的关系 及小灯泡亮度变化规律 ( 小灯泡实际电压不同 , 小灯泡的实际功率理应不同 , 求平均值没有意义 ) 特殊方法测电功率 实验突破 素养提升 （续表） 设计 表格 图像 分析 小灯泡的 U - I 图像是曲线 , 原因是 灯丝电阻随温度 的升高而增大 　　物理量 实验次数　　 电压 U /V 电流 I /A 电功率 P /W 小灯泡发光情况 1 2 3 特殊方法测电功率 实验突破 素养提升 （续表） 实验 结论 　 不同电压下 , 小灯泡的功率不同 , 实际电压越大 , 小灯泡的 功率越大 ; 　 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 实验 评估 　 小灯泡额定电压为 3.8 V 时 , 电压表读数不准确 ; 若电源电压为 6 V, 可将电 压表改接在滑动变阻器两端 , 来减小 实验误差 特殊方法测电功率 实验突破 素养提升 例 1 在测定“小灯泡电功率”的实验中 , 电源电压为 4.5 V, 小灯泡额定电压为 2.5 V 、电阻约为 10 Ω 。 (1) 请你用笔画线代替导线 , 将图 16-11 甲中的实物电路连接完整 , 要求滑动变阻器的滑片 P 向右移动时小灯泡变暗。 图 16-11 特殊方法测电功率 如图所示 实验突破 素养提升 (2) 闭合开关 , 移动滑动变阻器的滑片 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) 电路故障排除后 , 闭合开关 , 移动滑动变阻器的滑片 P 到某一位置时 , 电压表示数如图乙所示 , 为 　　　　 V, 若想测量小灯泡的额定功率 , 应将图甲中的滑片 P 向 　　　　 ( 选填“ A ”或“ B ” ) 端移动 , 使电压表的示数为 2.5 V 。   (4) 移动滑片 P , 记下多组电压表和电流表示数 , 并绘制图丙所示的 I - U 图像 , 根据图像信息 , 可计算出小灯泡的额定功率是 　　　　 W, 此时小灯泡的电阻是              Ω 。   (5) 实验室可提供选用的滑动变阻器 R 1 和 R 2 的最大电阻分别为 5 Ω 和 20 Ω, 请你判断本实验中选用的是 　　　　 ( 选填“ R 1 ”或“ R 2 ” ) 。   特殊方法测电功率 小灯泡断路 2.2 A 0.5 12.5 R 2 实验突破 素养提升 (6) 小明按同一电路连接好最后一根导线 , 小灯泡立即发出明亮耀眼的光 , 并很快熄灭 , 检查后发现连线正确 , 请你找出他在实验中两个操作不当之处： ① 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ;② 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (7) 小勇利用上述装置测量另一只标有“ 2.5 V ”字样的小灯泡的电功率 , 记录的数据如下表所示。分析实验数据得出： 电压 U /V 1.5 2.0 2.5 3.0 电流 I /A 0.2 0.22 0.25 0.28 电功率 P /W 0.3 0.44 0.625 0.84 发光情况 很暗 暗 正常发光 很亮 特殊方法测电功率 连接电路时开关没有断开 连接电路时滑片 P 没有移到阻值最大处 实验突破 素养提升 ① 小灯泡的发光亮度是由灯泡的 　　　 　 决定的 , 且灯泡的 　　　 　 越大 , 灯泡发光越亮。   ③ 在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时 , 电压表与电流表的示数之比 　　　　 ( 选填“变大”“变小”或“不变” ), 导致这一结果的原因是      　　　　　　　　　　　　 　 。   特殊方法测电功率 实际功率 实际功率 小灯泡两端的电压是额定电压时 , 小灯泡的功率才是额定功率 变大 小灯泡 的电阻随温度的升高而增大 (8) 整理器材时发现滑动变阻器的 PA 部分比 PD 部分热 , 原因是 　          。   PA 部分电阻 比 PD 部分电阻大 实验突破 素养提升 特殊方法测电功率