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文档简介

1、第十八章第十八章 电电 功功 率率 一、电能一、电能1.1.实质:电能实质:电能 其他形式的能其他形式的能. .2.2.国际单位:国际单位:_._.3.3.常用单位及换算:常用单位及换算:1 kWh1 kWh=_J.=_J.4.4.计算公式:计算公式:W=Pt=_.W=Pt=_.5.5.测量工具:测量工具:_(1)(1)读数方法:电能表计数器上前后两次读数方法:电能表计数器上前后两次_,就是用户,就是用户在这一段时间消耗电能的千瓦时数在这一段时间消耗电能的千瓦时数. .用电器电源焦耳焦耳(J)(J)3.63.610106 6 UItUIt电能表电能表读数之差读数之差(2)(2)铭牌上通常所标参

2、数的含义:如图所示铭牌上通常所标参数的含义:如图所示220 V220 V表示电能表的表示电能表的_._.额定电压额定电压10(20) A10(20) A表示电能表的表示电能表的_(_(额定电流额定电流) )为为10 A10 A,_最大电流为最大电流为20 A20 A,即电能表满足标准规定的准确度的最,即电能表满足标准规定的准确度的最大电流值大电流值. .3 000 r/kWh3 000 r/kWh表示接在这个电能表上的用电器每消耗表示接在这个电能表上的用电器每消耗1 1 kWhkWh的电能的电能, ,电能表转盘转电能表转盘转_._.标定电流标定电流额定额定3 000 r3 000 r【活学巧用

3、【活学巧用】测电能算电费测电能算电费小明在只使用电暖器取暖时,发现电能表的示数在小明在只使用电暖器取暖时,发现电能表的示数在4 h4 h内由甲内由甲图变为乙图图变为乙图. .(1)(1)电暖器工作时,将电能转化为电暖器工作时,将电能转化为_能能. .(2)(2)在在4 h4 h内,电暖器消耗的电能为内,电暖器消耗的电能为_kWh_kWh, , 应付电费应付电费_元元. .电费价格按电费价格按0.550.55元元(kWh(kWh) )计算计算提示:提示:(1)(1)电流通过电暖器时,电暖器发热温度升高,内能增电流通过电暖器时,电暖器发热温度升高,内能增加,将电能转化为内加,将电能转化为内( (热

4、热) )能;能;(2)(2)在在4 h4 h内,电暖器消耗的电能为内,电暖器消耗的电能为W=2 143.0 kWW=2 143.0 kWh h- -2 138.2 kW2 138.2 kWh=4.8 kWh=4.8 kWh h;应付的电费为;应付的电费为n=4.8 kWn=4.8 kWh h0.550.55元元(kW(kWh h)=2.64)=2.64元元. .答案:答案:(1)(1)内内 (2)4.8 2.64 (2)4.8 2.64 二、电功率二、电功率1.1.物理意义物理意义: :表示表示_的快慢的快慢. .2.2.定义定义: :用电器用电器1 s1 s内所消耗的内所消耗的_._.3.3

5、.计算公式计算公式:P= =_.:P= =_.4.4.国际单位:国际单位:_._.5.5.常用单位及换算:常用单位及换算:1 kW=_W.1 kW=_W.消耗电能消耗电能电能电能WtUIUI 瓦特瓦特(W)(W)1 0001 0006.6.额定功率、额定电压额定功率、额定电压(1)(1)额定电压额定电压: :用电器用电器_时的电压时的电压. .(2)(2)额定功率额定功率: :用电器在用电器在_下工作时的功率下工作时的功率. .(3)(3)实际电压实际电压: :用电器用电器_时的电压时的电压. .(4)(4)实际功率实际功率: :用电器在用电器在_下工作时的功率下工作时的功率. .7.7.测量

6、灯泡的电功率测量灯泡的电功率(1)(1)实验原理实验原理:P=_.:P=_.正常工作正常工作额定电压额定电压实际工作实际工作实际电压实际电压UIUI(2)(2)实验设计实验设计( (如图如图) )(3)(3)分析论证分析论证当当U U实实UU额额时时,P,P实实_P_P额额, ,灯泡偏亮灯泡偏亮. .当当U U实实U = =【活学巧用【活学巧用】电灯的铭牌电灯的铭牌如图如图, ,家庭电路中常用的一种灯泡及其铭牌家庭电路中常用的一种灯泡及其铭牌. .(1)(1)铭牌中铭牌中“220 V”220 V”表示表示_,“40 W”40 W”表示表示_._.(2)(2)这个灯泡正常工作时的电流是这个灯泡正

7、常工作时的电流是_A_A,电阻是,电阻是_._.(3)(3)在在200 V200 V的电压下灯泡的实际功率是的电压下灯泡的实际功率是_W._W.提示:提示:(1)(1)铭牌中所标识的两个数值分别是灯泡的额定电压、铭牌中所标识的两个数值分别是灯泡的额定电压、额定功率额定功率.(2).(2)正常工作时,通过灯泡的电流正常工作时,通过灯泡的电流 =0.18 A=0.18 A,灯丝的电阻,灯丝的电阻 ;(3)(3)在在200 V200 V的电压下灯泡的实际功率的电压下灯泡的实际功率 . .答案:答案:(1)(1)灯泡的额定电压是灯泡的额定电压是220 V 220 V 灯泡的额定功率是灯泡的额定功率是4

8、0 W40 W(2)0.18 1 222 (3)32.7 (2)0.18 1 222 (3)32.7 22U200 VP32.7 WR1 222 实实P40 WIU220 V额额U220 VR1 222 I0.18 A额三、焦耳定律三、焦耳定律1.1.电流的热效应:电流通过导体时电流的热效应:电流通过导体时_的现象的现象. .2.2.电热的计算电热的计算焦耳定律焦耳定律(1)(1)表述:电流通过导体产生的热量跟表述:电流通过导体产生的热量跟_成正比,成正比,跟跟_成正比,跟成正比,跟_成正比成正比. .(2)(2)公式:公式:Q=_.Q=_.3.3.电热的利用和防止电热的利用和防止(1)(1)

9、利用:利用:_、_、电熨斗、电热孵化器等、电熨斗、电热孵化器等. .(2)(2)防止:用电器装有风扇、散热窗等,将产生的热散去防止:用电器装有风扇、散热窗等,将产生的热散去. .电能转化为热电能转化为热电流的二次方电流的二次方导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间I I2 2RtRt电热水器电热水器电饭锅电饭锅一、灯泡亮暗的比较一、灯泡亮暗的比较灯泡的亮暗是由它消耗的实际功率决定的,消耗的实际功率越灯泡的亮暗是由它消耗的实际功率决定的,消耗的实际功率越大,灯泡就越亮大,灯泡就越亮. .1.1.灯泡正常发光灯泡正常发光2.2.灯泡不正常发光灯泡不正常发光( (额定电压相同额定电压相同) )(1)(

10、1)两灯泡串联两灯泡串联(2)(2)两灯泡并联两灯泡并联3.3.额定电压、额定功率都不同的灯泡,比较亮度额定电压、额定功率都不同的灯泡,比较亮度. .思路:思路:即:实际功率与额定功率之比为实际电压与额定电压的平方比即:实际功率与额定功率之比为实际电压与额定电压的平方比. .【中考警示【中考警示】(1)(1)即使灯泡的额定电压不同,只要其实际功率即使灯泡的额定电压不同,只要其实际功率相同,则灯泡的亮度一定相同;相同,则灯泡的亮度一定相同;(2)(2)灯泡的额定功率是固定不变的,其实际功率随实际电压的灯泡的额定功率是固定不变的,其实际功率随实际电压的变化而变化;变化而变化;(3)(3)将灯泡接入

11、电路时,为了不损坏灯泡,加在灯泡两端的电将灯泡接入电路时,为了不损坏灯泡,加在灯泡两端的电压一般不能大于其额定电压压一般不能大于其额定电压. .【延伸拓展【延伸拓展】白炽灯泡呈梨形的原因白炽灯泡呈梨形的原因白炽灯泡的灯丝是用金属钨制成的白炽灯泡的灯丝是用金属钨制成的. .通电后,灯丝发热,温度通电后,灯丝发热,温度高达高达2 500 2 500 以上以上. .金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微金属钨在高温下升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上. .时间长了灯泡就时间长了灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明会变黑,降低亮度,影响照明.

12、.科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量科学家们根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,并把灯泡做成梨形惰性气体,并把灯泡做成梨形. .这样,灯泡内的惰性气体对流这样,灯泡内的惰性气体对流时,金属钨升华时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,附着在时,金属钨升华时的黑色微粒大部分被气体卷到上方,附着在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使白炽灯泡照明的亮度不受灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使白炽灯泡照明的亮度不受影响影响. .【典例【典例1 1】(2011(2011乐山中考乐山中考) )把标有把标有“220 V 60 W”220 V 60 W”的甲灯和的甲灯和标有标有“22

13、0 V 100 W”220 V 100 W”的乙灯串联后接在的乙灯串联后接在220 V220 V的电路中,则的电路中,则( )( )A.A.因为甲灯的电阻较大,所以甲灯较亮因为甲灯的电阻较大,所以甲灯较亮B.B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮因为通过它们的电流相等,所以一样亮C.C.因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮因为乙灯额定功率较大,所以乙灯较亮D.D.因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮【思维导图【思维导图】由灯泡的规格推算灯泡串联时的实际功率是比较由灯泡的规格推算灯泡串联时的实际功率是比较灯泡亮度的依据灯泡亮度的依据. .思路如下:思路如下:【精讲精

14、析【精讲精析】选选A.A.本题考查比较灯泡亮度本题考查比较灯泡亮度. .根据根据 比较比较两灯泡的电阻大小,有两灯泡的电阻大小,有R R甲甲R R乙乙;两灯泡串联时通过它们的电;两灯泡串联时通过它们的电流相等,有流相等,有I I甲甲=I=I乙乙;根据;根据P=IP=I2 2R R可知两灯消耗的实际功率大小可知两灯消耗的实际功率大小关系为关系为P P甲甲P P乙乙;实际功率大的灯泡亮,故可判断甲灯较亮;实际功率大的灯泡亮,故可判断甲灯较亮. .2URP额额二、电能、电功率、电热的综合计算二、电能、电功率、电热的综合计算1.1.电功与电能的关系:电流做功的过程就是消耗电能的过程,电功与电能的关系:

15、电流做功的过程就是消耗电能的过程,即电能转化为其他能的过程;电流做了多少功,就消耗多少电即电能转化为其他能的过程;电流做了多少功,就消耗多少电能能. .2.2.电能与电热的关系电能与电热的关系电能电能( (电功电功)(W) )(W) 电热电热(Q) (Q) 计算公式计算公式W=UItW=UItQ=IQ=I2 2RtRt快慢程度快慢程度P P电电=UI=UIP P热热=I=I2 2R R关系关系在纯电阻电路中,在纯电阻电路中,W=Q,PW=Q,P电电=P=P热热在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中,W,WQ,PQ,P电电P P热热 电能电能 电流做功电流做功 W=UItW=UIt 内能内能(Q=I(

16、Q=I2 2Rt)Rt)机械能机械能化学能等化学能等 纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路 3.3.电能、电功率、电热在计算时的公式比较如下电能、电功率、电热在计算时的公式比较如下 公公 种种 式式 类类物理量物理量纯电阻电路纯电阻电路 非纯电非纯电阻电路阻电路 电能电能22UWUItI Rtt WPtRW=UItW=UItW=PtW=Pt电功率电功率22WUPUII RtRWPUIt电热电热22UQI RtUIttRQ=IQ=I2 2Rt Rt 发热功率发热功率P P热热=I=I2 2R R选择公式的方法:先审题弄清已知的物理量和所求量,再看是选择公式的方法:先审题弄清已知的物理量和

17、所求量,再看是纯电阻电路,还是非纯电阻电路,看哪个公式已知量多,就选纯电阻电路,还是非纯电阻电路,看哪个公式已知量多,就选哪个公式哪个公式. .欧姆定律只适用于纯电阻电路欧姆定律只适用于纯电阻电路. .【方法技巧【方法技巧】其他推导公式其他推导公式(1)(1)电路中的总功率:电路中的总功率:P=PP=P1 1+P+P2 2+ +P+Pn n. .(2)(2)串联电路中:串联电路中: . .(3)(3)并联电路中:并联电路中: . .(4)(4)额定电压相同的用电器,串联时:额定电压相同的用电器,串联时: . .(5)(5)利用电能表计算电能:利用电能表计算电能:W=WW=W2 2-W-W1 1

18、(W(W1 1、W W2 2是前后两次电能表的是前后两次电能表的示数示数) ); kWkWh(nh(n是实际的转数,是实际的转数,m m是电能表标定转数是电能表标定转数).).11112222WQPRWQPR11122221WQPRWQPR1212PPPP实额额实nWm【中考警示【中考警示】(1)(1)进行计算时,一般不考虑温度对电阻的影响,进行计算时,一般不考虑温度对电阻的影响,同一用电器在不同电压下的电阻一般是相同的同一用电器在不同电压下的电阻一般是相同的. .(2)(2)用电器的用电器的P P额额、U U额额具有惟一性、对应性,而用电器的具有惟一性、对应性,而用电器的P P实实、U U实

19、实可以有多个,但具有同体性和同时性可以有多个,但具有同体性和同时性. .(3)(3)运用运用 进行计算,单位要统一,要对应好:进行计算,单位要统一,要对应好:WJWJ、tsts、PWPW或或WkWWkWh h、thth、PkWPkW. .WPt【典例【典例2 2】在探究】在探究“家用电器家用电器”的综合实践活动中,小明与同的综合实践活动中,小明与同学合作,在爸爸的协助下,以家里的电水壶为观察研究对象,学合作,在爸爸的协助下,以家里的电水壶为观察研究对象,记录了表中的有关数据记录了表中的有关数据. .观察对象观察对象 有关活动与相关记录有关活动与相关记录 观察电水壶铭牌观察电水壶铭牌 额定电压:

20、额定电压:220 V220 V额定功率:额定功率:800 W800 W容量:容量:2 L 2 L 观察电能表铭牌观察电能表铭牌 有关参数:有关参数:220 V220 V10(40) A 50 Hz10(40) A 50 Hz1 200 r/kWh1 200 r/kWh 根据表中的记录,请解答下面的问题:根据表中的记录,请解答下面的问题:(1)(1)求电水壶中发热体正常工作时的电阻值求电水壶中发热体正常工作时的电阻值. .(2)(2)求求2 min2 min内电水壶正常工作时发热体产生的热量内电水壶正常工作时发热体产生的热量. .(3)(3)求求2 min2 min内电水壶消耗的电能和实际功率内

21、电水壶消耗的电能和实际功率. .观察对象观察对象 有关活动与相关记录有关活动与相关记录 在电水壶对水加热时观在电水壶对水加热时观察电能表察电能表 关闭家里其他用电器,只将电水关闭家里其他用电器,只将电水壶接入电路,观察电能表,表盘壶接入电路,观察电能表,表盘在在2 min2 min内转过了内转过了30 r 30 r 测量电水壶中水的温度测量电水壶中水的温度 壶中装水量:壶中装水量:1.5 kg1.5 kg通电前温度:通电前温度:30 30 通电通电2 min2 min后温度:后温度:44 44 【思维导图【思维导图】抓住题干表中的信息并熟练掌握、灵活运用电功、抓住题干表中的信息并熟练掌握、灵活

22、运用电功、电功率、电热的计算公式是解答本题的关键电功率、电热的计算公式是解答本题的关键. .【精讲精析【精讲精析】(1)(1)电水壶中发热体正常工作时的电阻值电水壶中发热体正常工作时的电阻值 ; ;(2)(2)因电水壶正常工作,产生的热量等于消耗的电能因电水壶正常工作,产生的热量等于消耗的电能. .则则Q=W=Pt=800 WQ=W=Pt=800 W2 260 s=9.660 s=9.610104 4 J J;(3)2 min(3)2 min内电水壶消耗的电能内电水壶消耗的电能W= W= 30 r=30 r= = = 3.63.610106 6 J=9 J=910104 4 J J;电水壶消耗

23、的实际功率电水壶消耗的实际功率 . .答案:答案:(1)60.5 (2)9.6(1)60.5 (2)9.610104 4 J J(3)9(3)910104 4 J 750 W J 750 W22U220 VR60.5 P800 W额额11 200 r / kW h1 kW h401404W9 10 JP750 Wt120 s实【备选例题【备选例题】(2011(2011广安中考广安中考) )如表为一台电烤箱的铭牌,其如表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,内部简化电路如图所示,R R1 1和和R R2 2均为电热丝均为电热丝. .求:求:(1) (1) 电烤箱在高温挡正常工作电烤箱在高温

24、挡正常工作15 min15 min所消耗的电能所消耗的电能. .(2) (2) 电烤箱在低温挡正常工作时,电烤箱在低温挡正常工作时,R R2 2的阻值是多少的阻值是多少. .(3)(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200 V200 V,电烤箱在,电烤箱在高温挡的实际功率是多少?高温挡的实际功率是多少?( (实际功率计算结果保留到小数点实际功率计算结果保留到小数点后一位后一位) )【精讲精析【精讲精析】(1)(1)电烤箱在高温挡正常工作电烤箱在高温挡正常工作15 min15 min消耗的电能消耗的电能W W高高=P=P高高t=1 100 Wt=1 10

25、0 W60 s60 s15=9.915=9.910105 5 J J;(2)(2)电烤箱在高温挡工作时,实际上是只有电烤箱在高温挡工作时,实际上是只有R R1 1在工作,则在工作,则在低温挡工作时,实际上是在低温挡工作时,实际上是R R1 1和和R R2 2串联起来同时工作,则串联起来同时工作,则R R2 2=R=R总总-R-R1 1=110 -44 =66 =110 -44 =66 ;221U220 VR44 P1 100 W额高22U220 VR110 P440 W额总低(3)(3)当实际电压为当实际电压为200 V200 V时,电烤箱在高温挡的实际功率时,电烤箱在高温挡的实际功率 . .

26、答案:答案:(1)9.9(1)9.910105 5 J (2)66 (3)909.1 W J (2)66 (3)909.1 W221U200 VP909.1 WR44 实实一、实验探究:探究测量小灯泡的电功率一、实验探究:探究测量小灯泡的电功率1.1.实验原理:实验原理:_._.2.2.实验器材:电源、小灯泡、开关、实验器材:电源、小灯泡、开关、_、导线、导线、_、_等等. .P=UIP=UI滑动变阻器滑动变阻器电流表电流表电压表电压表3.3.实验结论实验结论用电器两用电器两端的电压端的电压 电功率电功率 用电器工作情况用电器工作情况 U U实实U U额额 P P实实P P额额 _U U实实U

27、 U额额 P P实实_P_P额额 不能正常工作不能正常工作 U U实实U U额额 P P实实_P_P额额 易烧坏或缩短使用寿命易烧坏或缩短使用寿命 正常工作正常工作4.4.问题探究问题探究(1)(1)实验中滑动变阻器的作用有哪些?实验中滑动变阻器的作用有哪些?提示:提示:保护电路;保护电路;调节小灯泡两端的电压,使小灯泡两端调节小灯泡两端的电压,使小灯泡两端电压略低于、等于或略高于额定电压电压略低于、等于或略高于额定电压. .(2)(2)怎样选择电压表、电流表的量程怎样选择电压表、电流表的量程? ?提示:提示:电压表量程参照小灯泡的额定电压,选择大于额定电压电压表量程参照小灯泡的额定电压,选择

28、大于额定电压的量程,如额定电压为的量程,如额定电压为2.5 V2.5 V的小灯泡,电压表可选的小灯泡,电压表可选0 03 V3 V量量程程. .电流表量程选择采用试触法,保证指针偏转角度在电流表量程选择采用试触法,保证指针偏转角度在 左右,左右,能用小量程的不用大量程能用小量程的不用大量程. .12(3)(3)在测小灯泡额定功率的实验中,手和眼各自的分工是什么?在测小灯泡额定功率的实验中,手和眼各自的分工是什么?提示:提示:手移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当示手移动滑片的位置,同时眼睛观察电压表的示数,当示数达到小灯泡的额定电压时,停止移动滑片数达到小灯泡的额定电压时,停止移动滑片

29、. .(4)(4)能否用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定能否用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率功率? ?提示:提示:不能不能. .额定功率为小灯泡额定电压下的电功率,且在不额定功率为小灯泡额定电压下的电功率,且在不同的电压下小灯泡的电功率不同,小灯泡的电功率随外加电压同的电压下小灯泡的电功率不同,小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化的变化而变化, ,故不能求平均值故不能求平均值. .【中考警示【中考警示】注意以下电路故障产生的现象注意以下电路故障产生的现象(1)(1)灯泡处开路:灯泡不亮,电压表有明显示数,电流表无示灯泡处开路:灯泡不亮,电压表有明显示数,电流表无示

30、数;数;(2)(2)灯泡处短路:灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;灯泡处短路:灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;(3)(3)滑动变阻器接入错误:调节滑动变阻器滑片的位置时,灯滑动变阻器接入错误:调节滑动变阻器滑片的位置时,灯泡亮度不变,电流表、电压表示数不变泡亮度不变,电流表、电压表示数不变. .【典例【典例1 1】(2012(2012杭州中考杭州中考) )某同学在某同学在“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验中,所用电源电压为的实验中,所用电源电压为6 V6 V,小灯泡,小灯泡L L的额定电压为的额定电压为2.5 V2.5 V,他按图甲所示的电路进行实验,他按图甲所示的电路进

31、行实验. .实验时,他调节滑动变实验时,他调节滑动变阻器滑片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数阻器滑片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数( (如表所示如表所示).).请回答下列问题:请回答下列问题:(1)(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整所示实物图连接完整. .(2)(2)分析表中实验数据,可知小灯泡分析表中实验数据,可知小灯泡L L的额定功率为的额定功率为_W._W.(3)(3)小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻

32、,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值均值. .你认为小施同学的做法对吗?请说明理由你认为小施同学的做法对吗?请说明理由. .实验次数实验次数 表示数表示数/V /V 表示数表示数/A /A 1 12.02.00.170.172 22.52.50.200.203 33.03.00.220.22【精讲精析【精讲精析】本题考查测量小灯泡电功率的实验本题考查测量小灯泡电功率的实验.(1).(1)由表格中由表格中电流数据可知,电流表选择电流数据可知,电流表选择0 00.6 A.0.6 A.在电路图中,滑片向右在电路图中,滑片向右移

33、动时电阻变大,则实际连接时也需要滑片向右移动时电阻变移动时电阻变大,则实际连接时也需要滑片向右移动时电阻变大,所以可以连接大,所以可以连接C(C(或或D)D)和电流表的和电流表的0 00.6 A0.6 A量程量程.(2).(2)小灯泡小灯泡的额定电压为的额定电压为2.5 V2.5 V,因此选用表格中的电流,因此选用表格中的电流0.2 A.0.2 A.则则P=UI=2.5 VP=UI=2.5 V0.2 A=0.5 W.(3)0.2 A=0.5 W.(3)灯丝温度不同,电阻阻值也不灯丝温度不同,电阻阻值也不同同. .由表格数据得,随着电压增大,灯泡功率增大,灯丝温度由表格数据得,随着电压增大,灯泡

34、功率增大,灯丝温度升高,电阻会变大,因此不能分别求阻值、取平均值升高,电阻会变大,因此不能分别求阻值、取平均值. .答案:答案:(1)(1)如图所示如图所示(2)0.5 (3)(2)0.5 (3)不对,随着电压增大,灯泡功率增大,灯丝温度不对,随着电压增大,灯泡功率增大,灯丝温度升高,电阻会变大升高,电阻会变大【延伸探究【延伸探究】结合典例探究以下问题:结合典例探究以下问题:(1)(1)连接电路时,开关连接电路时,开关S S应断开,防止因电路应断开,防止因电路_(_(选填选填“短短路路”或或“开路开路”) )而损坏仪器而损坏仪器. .(2)(2)连接完实验电路后,小施闭合开关,发现灯泡不亮,电

35、流连接完实验电路后,小施闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压表无示数,电压表有示数且接近于电源电压. .请你帮助小施分请你帮助小施分析电路出现故障的原因:析电路出现故障的原因:_._.【解析【解析】(1)(1)连接电路时,开关一定要断开,可以避免电路因连接电路时,开关一定要断开,可以避免电路因为短路而被损坏,起到保护作用;为短路而被损坏,起到保护作用;(2)(2)在连接完实验电路后,在连接完实验电路后,小施闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数小施闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且接近于电源电压,这说明灯泡处接线柱松动或者灯丝已经烧且

36、接近于电源电压,这说明灯泡处接线柱松动或者灯丝已经烧断,实质上是电压表串联在了电路中断,实质上是电压表串联在了电路中. .答案:答案:(1)(1)短路短路 (2)(2)小灯泡开路小灯泡开路( (断路断路) )二、实验探究:探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因二、实验探究:探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关素有关1.1.实验原理:依据实验原理:依据_设计的,通过设计的,通过_显示产生电热的多少显示产生电热的多少. .2.2.实验器材:电源、两段实验器材:电源、两段_不同的电阻丝、两个装有相等不同的电阻丝、两个装有相等_煤油的烧瓶煤油的烧瓶. .测量仪器:测量仪器:_和秒表等和秒表

37、等. .3.3.实验方法:实验方法:_法和转化法法和转化法. .电流的热效应电流的热效应温度计示数变化温度计示数变化阻值阻值质量质量温度计温度计控制变量控制变量4.4.实验结论实验结论(1)(1)在电流、通电时间相同时,电阻在电流、通电时间相同时,电阻_,产生的热量越多;,产生的热量越多;(2)(2)在通电时间、电阻相同时,通过的电流在通电时间、电阻相同时,通过的电流_,产生的热量,产生的热量越多;越多;(3)(3)在电流、电阻相同时,通电时间在电流、电阻相同时,通电时间_,产生的热量越多,产生的热量越多. .越大越大越大越大越长越长5.5.问题探究问题探究(1)(1)实验中,如何操作才能控制

38、电流相等?实验中,如何操作才能控制电流相等?提示:提示:使两阻值不同的电阻丝串联使两阻值不同的电阻丝串联. .(2)(2)实验中,如何控制电压相等?实验中,如何控制电压相等?提示:提示:使两阻值不同的电阻丝并联使两阻值不同的电阻丝并联. .(3)(3)实验中为什么选用煤油而不选用水?实验中为什么选用煤油而不选用水?提示:提示:因为水的比热容较大,煤油的比热容较小,取质量相同、因为水的比热容较大,煤油的比热容较小,取质量相同、初温相同的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油温度变化较大,初温相同的水和煤油,吸收相同的热量后,煤油温度变化较大,实验效果比较明显实验效果比较明显. .【中考警示【中考警示】

39、在公式在公式Q=IQ=I2 2RtRt中,中,Q Q与与R R成正比,在公式成正比,在公式中,中,Q Q与与R R成反比成反比. .二者并不矛盾,前者是在二者并不矛盾,前者是在I I、t t相同时;后者相同时;后者是在是在U U、t t相同时相同时. .2UQtR【典例【典例2 2】(2011(2011崇左中考崇左中考) )小明和小红想利用如图所示的装小明和小红想利用如图所示的装置探究置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系导体产生的热量与电阻大小的关系”. .两瓶煤油中都两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶浸泡着一段金属丝,烧瓶A A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧

40、瓶烧瓶B B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大. .两瓶煤油中温度两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度计可以显示煤油的温度. .(1)(1)根据根据_法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等量相等. .(2)(2)小红问小明:小红问小明:“打开水龙头就可以得到水,干嘛不用水代打开水龙头就可以得到水,干嘛不用水代替煤油?替煤油?”对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为最合理的是案,你认为最合理的是_._.A.A.因为煤油有颜色便于观察因为煤油有颜色便于观察B.

41、B.因为煤油有比较大的热值因为煤油有比较大的热值C.C.因为煤油有比较小的密度因为煤油有比较小的密度D.D.因为煤油有比较小的比热容因为煤油有比较小的比热容(3)(3)实验中,小明和小红发现烧瓶实验中,小明和小红发现烧瓶B B中温度计的示数升高得快,中温度计的示数升高得快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越_,产生的热量越多,产生的热量越多. .(4)(4)小红把实验装置做了一些改动:在相同的烧瓶小红把实验装置做了一些改动:在相同的烧瓶A A、B B中装满中装满煤油,用细玻璃管代替温度计做实验,当煤油温度上升时,会煤油,用细玻璃

42、管代替温度计做实验,当煤油温度上升时,会看到细玻璃管内的液面明显上升看到细玻璃管内的液面明显上升. .下列实验中也用到这种思想下列实验中也用到这种思想和方法的是和方法的是_._.A.A.将不同的电阻丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小将不同的电阻丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小来比较电阻的大小来比较电阻的大小B.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动C.C.让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运动的快慢动的快慢D.D.将小铁屑均匀撒在磁体周围,

43、通过观察铁屑的分布情况来认将小铁屑均匀撒在磁体周围,通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况识磁场的分布情况【精讲精析【精讲精析】本题考查电热产生多少跟什么因素有关及一些常本题考查电热产生多少跟什么因素有关及一些常见物理方法的应用见物理方法的应用.(1).(1)根据控制变量的思想,只让一个量发生根据控制变量的思想,只让一个量发生变化而保持其他量不变变化而保持其他量不变. .(2)(2)因为水和煤油相比,煤油有比较小的比热容因为水和煤油相比,煤油有比较小的比热容, ,同样吸热升温同样吸热升温比水快,实验效果明显,便于比较比水快,实验效果明显,便于比较. .(3)(3)电路中两电阻串联,电流相等

44、、通电时间相等电路中两电阻串联,电流相等、通电时间相等 ,烧瓶,烧瓶B B中中镍铬合金丝电阻比较大,烧瓶镍铬合金丝电阻比较大,烧瓶B B中温度计的示数升高得快,这中温度计的示数升高得快,这表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产表明:在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多生的热量越多. .(4)(4)此实验渗透的思想仍是转换放大法,应用了转换放大法中此实验渗透的思想仍是转换放大法,应用了转换放大法中把微小的、不易观察的现象用其他方法放大为明显的、易观察把微小的、不易观察的现象用其他方法放大为明显的、易观察的现象,的现象,B B项正是用的此方法项正是用的此方法

45、,D,D项只是转换法,项只是转换法,A A、C C是控制变是控制变量法量法. .答案:答案:(1)(1)控制变量控制变量 (2)D (3)(2)D (3)大大 (4)B(4)B【延伸探究【延伸探究】结合典例探究以下问题:结合典例探究以下问题:(1)(1)本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以_._.(2)(2)本实验中,若将本实验中,若将A A、B B两烧瓶并联,两烧瓶并联,_中煤油升温快中煤油升温快. .【解析【解析】(1)(1)滑动变阻器还可以改变电路中的电流,从而研究滑动变阻器还可以改变电路中的电流,从而研究电热的多少与电流的关系

46、电热的多少与电流的关系. .(2)A(2)A、B B并联后,两电阻丝两端的电压相等,由并联后,两电阻丝两端的电压相等,由 得:得:U U、t t相同时,相同时,Q Q与与R R成反比成反比. .则则A A瓶中煤油升温快瓶中煤油升温快. .答案:答案:(1)(1)改变电路中的电流大小改变电路中的电流大小 (2)A(2)A瓶瓶2UQtR一、电能表和电能一、电能表和电能1.(20121.(2012临沂中考临沂中考) )如图所示的几种用电器工作时,以电能转如图所示的几种用电器工作时,以电能转化成内能为应用目的的是化成内能为应用目的的是( )( )【解析【解析】选选D.D.本题考查电能和其他形式能的转化

47、本题考查电能和其他形式能的转化. .电视机有电电视机有电流通过时发光、发声,电能转化为声能和光能,故流通过时发光、发声,电能转化为声能和光能,故A A选项错;选项错;电动自行车和抽油烟机的电动机有电流通过时转动,电能转化电动自行车和抽油烟机的电动机有电流通过时转动,电能转化为机械能,故为机械能,故B B、C C选项错;电烤箱通过电流时发热,电能转化选项错;电烤箱通过电流时发热,电能转化为内能,故为内能,故D D选项正确选项正确. .2.(20102.(2010乐山中考乐山中考) )电能表是测量用电器消耗电能的仪表,小电能表是测量用电器消耗电能的仪表,小华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦

48、时的转速是否华同学想验证他家里电能表表盘上标注的每千瓦时的转速是否准确,于是他将标有准确,于是他将标有“220 V 3 A”220 V 3 A”的用电器单独接入电路中,的用电器单独接入电路中,当该用电器正常工作当该用电器正常工作5 min5 min后,电能表的转盘正好转了后,电能表的转盘正好转了110 r110 r,则该电能表每千瓦时的实际转数应是,则该电能表每千瓦时的实际转数应是( )( )A.2 400 rA.2 400 rB.2 000 rB.2 000 rC.1 500 rC.1 500 rD.1 200 rD.1 200 r【解析【解析】选选B.B.本题考查电能表的相关计算本题考查电

49、能表的相关计算. .由题意,用电器正由题意,用电器正常工作常工作5 min5 min消耗的电能:消耗的电能:W=UItW=UIt=220 V=220 V3 A3 A5 560 s=60 s=198 000 J=0.055 kW198 000 J=0.055 kWh h;则该电能表每千瓦时的实际转数:;则该电能表每千瓦时的实际转数: . .故选故选B.B.110 rn2 000 r /(kW h)0.055 kW h3.(20123.(2012江西中考江西中考) )江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案:每月耗电第一档电量为案:每月耗电第一档电量为150150

50、度及以内,维持现行价格不变,度及以内,维持现行价格不变,即每度电即每度电0.60.6元;第二档电量为元;第二档电量为151151度至度至280280度,每度电度,每度电0.650.65元;元;小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则她家上月用小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示,则她家上月用电为电为_ kWh_ kWh;如据此听证方案计算,她家上个月电费;如据此听证方案计算,她家上个月电费要比原来多付要比原来多付_元元. .【解析【解析】本题考查家用电能表的读数本题考查家用电能表的读数. .用户在一段时间内消耗用户在一段时间内消耗的电能等于计数器前后两次读数之差,小袁家上月用电的电能等

51、于计数器前后两次读数之差,小袁家上月用电6 327.1 kW6 327.1 kWh-6 112.1 kWh-6 112.1 kWh=215 kWh=215 kWh h;需要多付的电费;需要多付的电费是是(215 kW(215 kWh-150 kWh-150 kWh)h)0.050.05元元/kW/kWh h=3.25=3.25元元. .答案:答案:215 3.25215 3.25【方法技巧【方法技巧】电能和电功电能和电功电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功电能发生了转化就说电流做了多少功(

52、(电功电功).).日常生活中我们日常生活中我们常说消耗了多少电能,而一般不说电流做了多少功,实际上两常说消耗了多少电能,而一般不说电流做了多少功,实际上两种说法是等效的种说法是等效的. .二、电功率二、电功率4.(20114.(2011鄂尔多斯中考鄂尔多斯中考) )小刚利用电能表测某家用电器的电功小刚利用电能表测某家用电器的电功率率. .当电路中只有这个用电器工作时,测得在当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min15 min内,消耗内,消耗电能电能0.3 kWh0.3 kWh,这个用电器可能是,这个用电器可能是( )( )A.A.空调器空调器 B.B.电冰箱电冰箱C.C.电视机电视机

53、D.D.收音机收音机【解析【解析】选选A.A.本题考查电功率的计算及常见用电器的功率大小本题考查电功率的计算及常见用电器的功率大小. .根据用电器在根据用电器在15 min15 min内消耗电能内消耗电能0.3 kW0.3 kWh h,计算出它的电功,计算出它的电功率再进行判断率再进行判断. .这个用电器的电功率这个用电器的电功率 ,空调器比较符合实际空调器比较符合实际. .W0.3 kW hP1.2 kWt0.25 h5.(20115.(2011宁波中考宁波中考) )小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是能是( )( )A.A.电灯的实际电压变大电灯的实

54、际电压变大B.B.电灯的额定电压变小电灯的额定电压变小C.C.电灯的实际功率变小电灯的实际功率变小D.D.电灯的额定功率变小电灯的额定功率变小【解析【解析】选选C.C.本题考查灯泡亮度改变的原因本题考查灯泡亮度改变的原因. .灯泡的亮度是由灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,灯泡的额定功率和额定电压是不会变灯泡的实际功率决定的,灯泡的额定功率和额定电压是不会变化的,、错,对;当灯泡的实际电压变大时,灯泡的实化的,、错,对;当灯泡的实际电压变大时,灯泡的实际功率将会变大,灯泡应变亮,错际功率将会变大,灯泡应变亮,错. .6.(20126.(2012眉山中考眉山中考) )如图所示的电路中,电源电压

55、保持不变,如图所示的电路中,电源电压保持不变,R R为定值电阻,当开关闭合时,标有为定值电阻,当开关闭合时,标有“8 V 8 W”8 V 8 W”的小灯泡的小灯泡L L恰恰好正常发光;若保持定值电阻好正常发光;若保持定值电阻R R不变,将不变,将L L换成另一只标有换成另一只标有“8 V 4 W”8 V 4 W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率际功率( )( )A.A.大于大于4 W4 WB.B.等于等于4 W4 WC.C.小于小于4 W4 WD.D.无法确定无法确定【解析【解析】选选A.A.根据根据 计算出计算出“8 V 8 W”8

56、V 8 W”的小灯泡电阻的小灯泡电阻R R1 1=8 ,“8 V 4 W”=8 ,“8 V 4 W”的小灯泡电阻的小灯泡电阻R R2 2=16 .=16 .由题意可知换接由题意可知换接“8 V 4 W”8 V 4 W”的小灯泡后,串联电路中电流减小,定值电阻的小灯泡后,串联电路中电流减小,定值电阻R R两两端电压减小,电源电压不变,所以端电压减小,电源电压不变,所以“8 V 4 W”8 V 4 W”两端电压高于两端电压高于8 V8 V,其实际功率大于,其实际功率大于4 W4 W,故,故A A选项正确选项正确. .2URP额额7.(20127.(2012重庆中考重庆中考) )如图所示电路,电源电

57、压保持不变,如图所示电路,电源电压保持不变,R R为为定值电阻定值电阻. .闭合开关闭合开关S S,调节滑动变阻器,调节滑动变阻器RR,发现电流表示数,发现电流表示数从从0.1 A0.1 A变为变为0.3 A0.3 A,电压表示数改变了,电压表示数改变了4 V.4 V.由此可判断在这一由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值过程中滑动变阻器连入电路的阻值_(_(选填选填“变大变大”或或“变变小小”) ),定值电阻,定值电阻R R的电功率变化了的电功率变化了_ W._ W.【解析【解析】本题综合考查欧姆定律的计算和电功率的计算本题综合考查欧姆定律的计算和电功率的计算. .图中图中定值电阻定

58、值电阻R R和滑动变阻器和滑动变阻器RR串联在电路中,电压表测滑动变阻串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压;闭合开关器两端的电压;闭合开关S S后,调节滑动变阻器后,调节滑动变阻器RR,电路中的,电路中的电流变大,说明滑动变阻器电流变大,说明滑动变阻器RR连入电路的阻值变小;电压表连入电路的阻值变小;电压表的示数改变了的示数改变了4 V4 V,应为减小了,应为减小了4 V4 V,则定值电阻两端的电压随,则定值电阻两端的电压随之增加了之增加了4 V,4 V,则有则有 , ,即即 ,-0.1 A-0.1 A,解得,解得R=20 R=20 ;定值电阻;定值电阻R R的电功率变化的电功率变化P=

59、IP=I2 22 2R-R-I I1 12 2R=(0.3 A)R=(0.3 A)2 220 -(0.1 A)20 -(0.1 A)2 220 =1.6 W.20 =1.6 W.答案:答案:变小变小 1.61.62121UUIIRR2121UUIIR4 V0.3 AR【方法技巧【方法技巧】 和和P=UIP=UI的比较的比较二者都可以用来计算电功率,前者是电功率的定义式,反映了二者都可以用来计算电功率,前者是电功率的定义式,反映了电功率等于电能除以通电时间;后者是电功率的决定式,反映电功率等于电能除以通电时间;后者是电功率的决定式,反映了电功率的大小取决于加在导体两端的电压和通过的电流了电功率的

60、大小取决于加在导体两端的电压和通过的电流. .在在应用两个公式时,只要知道其中任意两个物理量,都可以利用应用两个公式时,只要知道其中任意两个物理量,都可以利用这两个公式或变形式对第三个物理量进行求解这两个公式或变形式对第三个物理量进行求解. .WPt三、电功率的测量三、电功率的测量8.(20128.(2012陕西中考陕西中考) )如图所示是测量标有如图所示是测量标有“2.5 V 0.3 A”2.5 V 0.3 A”字字样的小灯泡电功率实验,闭合开关,灯泡较暗,为了测出灯泡样的小灯泡电功率实验,闭合开关,灯泡较暗,为了测出灯泡的额定功率须向的额定功率须向_(_(选填选填“左左”或或“右右”) )

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