人教版九年级物理下册复习课件第十八章电功率

第十八章电功率第1节电能电功第十八章电功率第1节电能电功新知梳理应用示例课堂小结课堂反馈一电能新知梳理第1节电能电功1.来源:发电机或电池等电源将

转化为

。

2.利用:用电器将

转化为

。

3.单位(1)国际单位是

,符号为

。

(2)常用单位是

,符号为

,俗称“

”。

(3)换算关系:1kW·h=

J。

其他形式的能电能焦耳J千瓦时kW·h度3.6×106电能其他形式的能

二电能的计量1.计量工具:电能表(图18-1-1)。图18－1－1第1节电能电功2.电能表参数的物理意义(1)“220V”表示这个电能表应该接在220V的电路中使用。(2)“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。(3)“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。(4)“600revs/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转。第1节电能电功3.计量方法(1)用电器在某段时间内消耗的电能等于电能表前后两次示数(W1、W2)之差,即W=

。

(2)利用转盘转数计算,即W=

kW·h(n为电能表转盘在某段时间内的转数;N为接在电能表上的用电器,每消耗1kW·h电能,转盘的转数)。

W2-W1第1节电能电功1.实质:电能转化为其他形式的能的过程也可以说是

的过程,有多少电能发生了转化就说

做了多少功,即

是多少。

[点拨]用电动机移动物体是电流做功的一种表现;电流使用电器发热、发光是电流做功的又一种表现。总之,电流做功的表现很多,凡是通过电流引起的变化,都是电流做功的表现。三电功电流做功电流电功第1节电能电功电流2.计算(1)实验探究表明:电流做功的多少跟

的大小、

的高低、

的长短都有关系。

(2)精确实验表明:电功与电压、电流和通电时间的关系是W=

。

(3)变形式W=t多用于并联纯电阻电路,W=I2Rt多用于串联纯电阻电路。电压通电时间UIt第1节电能电功应用示例类型一电能A例1[2018·湘西州]如图18-1-2所示家用电器中,正常工作时,电能主要转化为机械能的是 (

)图18－1－2第1节电能电功[解析]在常见的家用电器中,电风扇工作时主要把电能转化为机械能;而电水壶、电饭煲工作时主要把电能转化为内能;电视机工作时主要将电能转化为光能和声能。第1节电能电功[易错警示]①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(电功)。在日常生活中,我们常说消耗了多少电能,一般不说电流做了多少功,实际上两种说法是等效的。②关于电能转化的判断:一般通电后动起来的是电能转化为机械能,通电后发热的是电能转化为内能。第1节电能电功130类型二电能的计量0.1例2[2018·十堰改编]小天家电能表本月初的示数为,本月底的示数如图18-1-3所示,小天家本月消耗的电能为

kW·h。若电能表的转盘在10min内转了300转,则在这10min内接在该电能表上的用电器消耗的电能为

kW·h。

图18－1－3第1节电能电功[解析]由图可知,电能表本月初的示数为W1=821.6kW·h,本月末的示数为W2=951.6kW·h,则小天家本月消耗的电能:W=W2-W1=951.6kW·h-821.6kW·h=130kW·h;由题图可知,每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转3000转,所以电能表的转盘转300转时,用电器消耗的电能为W'=kW·h=0.1kW·h。第1节电能电功[易错警示]有关电能表的读数问题电能表的读数电能表计数器的最后一个数字框内为十分位，不是个位电能表示数的单位为常用单位kW.h，而不是国际单位J接在电能表上的用电器在一段时间内消耗的电能为电能表前后两次示数之差，不是某次读数第1节电能电功第1节电能电功类型三电功例3[2018·重庆改编]如图18-1-4所示的电路中,定值电阻R1=40Ω,R2=20Ω,闭合开关S,电压表的示数为10V。求:(1)通过R2的电流。(2)通电300s,电流通过R1、R2分别所做的功。(3)通电300s,电流所做的总功图18－1－4第1节电能电功第1节电能电功(2)串联电路中各处的电流相等,则通过R1的电流I1=I2=0.5A,通电300s,电流通过R1所做的功:W1=R1t=(0.5A)2×40Ω×300s=3000J;通电300s,电流通过R2所做的功:W2=R2t=(0.5A)2×20Ω×300s=1500J。(3)通电300s,电流所做的总功:W=W1+W2=3000J+1500J=4500J。[方法指导]电功的计算(1)对电功公式W=UIt的理解①同时性:对应同一段时间的电流和电压。②同体性:电流和电压要对应电路中的同一段导体。③单位对应性:U-V,I-A,t-s⇒W-J。(2)整个电路消耗的电能(电流做功)的两种求解方法第1节电能电功整体法：W总=UIt对整个电路应用电功的公式进行求解：W总=UIt，其中U为电路的总电压，I为电路总电流求和法：W总=W1+W2电流做功的过程就是电路消耗电能的过程，因而电流做功的多少等于消耗电能的多少。无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能等于各元件消耗的电能之和第1节电能电功注意:(1)电流通过用电器做了多少功,则用电器就消耗了多少电能,所以求解用电器消耗电能的多少就是求解电流做的功W。(2)计算电功,需明确对象。求电流通过谁所做的电功,则公式中代入的就是谁两端的电压和通过谁的电流。第1节电能电功WL=ULILt求电流通过灯泡L所做的电功灯泡L两端的电压通过灯泡L的电流第1节电能电功课堂小结测量工具：电能表电能电能的来源与利用国际单位：焦耳（J）电功作用：测量一段时间内用电器消耗的电能铭牌：各参数的意义计量：前后读数之差单位

常用单位：千瓦时（kW.h）换算关系：1kW.h=3.6×106J第1节电能电功1.下列用电器中,工作时主要将电能转化为机械能的是 (

)A.电烙铁 B.电风扇 C.电熨斗 D.电水壶课堂反馈B第1节电能电功2.对于如图1-1所示电能表的参数,下列说法中不正确的(

)A.每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转过2500转B.这个电能表在50Hz的交流电路中使用C.电能表读数的单位是kW·hD.电能表正常工作时的电压一定为220V,电流一定

为5A图1－1D第1节电能电功602.16×108

3.小明同学家的电能表某月月初的示数如图1-2甲所示,月末的示数如图乙所示,那么小明同学家该月消耗的电能为

kW·h,合

J。

图1－2第1节电能电功电流的大小电压的高低通电时间的长短焦(J)

W=UIt电功电压伏(V)通电时间电流安(A)秒(s)4.电流做功的多少与

、

、

有关。计算公式:

。其中W表示

,单位是

;U表示

,单位是

;I表示

,单位是

;t表示

,单位是

。

5.用电压恒为3V的电源给一小电动机供电使其转动,1min内小电动机消耗的电能为36J,则通过电动机的电流是

A。

0.2第1节电能电功6.如图1-3所示,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.4A。求:(1)电源电压。(2)通电100s,电流通过R1、R2所做的功分别是多少。图1－3第1节电能电功第1节电能电功

谢谢观看！第十八章电功率第2节电功率第十八章电功率第2节电功率新知梳理应用示例课堂小结课堂反馈一电功率新知梳理第2节电功率1.物理意义电功率是表示

的物理量。

2.单位国际单位是

,简称

,符号为

;常用单位是

,1kW=

W。

电流做功快慢瓦特WkW1000瓦

3.大小(1)电功率等于

与

之比。

(2)定义式:P=

=

。

(3)推导式:P=

=

。(适用于电能全部转化为内能的纯电阻电路)4.千瓦时:电功率为1kW的用电器正常工作

h所消耗的电能为1kW·h。电功时间UII2R1第2节电功率二额定电压额定功率1.额定电压:用电器

时的电压。

2.额定功率:用电器在

下工作时的电功率。

3.灯泡实际功率和额定功率的关系(1)U实>U额,P实

P额,灯泡较亮或烧坏。

(2)U实=U额,P实

P额,灯泡

。

(3)U实<U额,P实

P额,灯泡较暗或不发光。

正常工作额定电压>=正常发光<第2节电功率第2节电功率1.直接测量:使用专用的功率表。2.间接测量(1)根据公式P=

,测出用电器两端的电压和通过用电器的电流,就可以得出用电器的电功率。

(2)根据公式P=

,用电能表测量出用电器消耗的电能,用停表或钟表测量出消耗电能所用时间,间接得知用电器的电功率。

三电功率的测量UI第2节电功率例1下列关于电功和电功率的说法中正确的是 (

)A.电功率是表示电流做功多少的物理量B.电流通过导体消耗电能越多,电功率越大C.单位时间内电流做的功越多,电功率就越大D.不同的用电器,工作时间长的消耗电能一定多应用示例类型一电功率C第2节电功率第2节电功率[易错警示]电功与电功率电功表示电流做功的多少表示电流做功的快慢快慢≠多少电功率

电功率大小等于电功与时间的比值不能仅凭电功率大小推断电功多少或时间长短，也不能仅凭电功多少或时间长短推断电功率大小第2节电功率[易错警示]①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(电功)。在日常生活中,我们常说消耗了多少电能,一般不说电流做了多少功,实际上两种说法是等效的。②关于电能转化的判断:一般通电后动起来的是电能转化为机械能,通电后发热的是电能转化为内能。第2节电功率例2一只电炉接在照明电路中工作10s,电流做功4840J。求:(1)此电炉的电功率。(2)若电炉每天工作30min,一个月(30天)消耗的电能是多少。类型二电功率的简单计算第2节电功率第2节电功率W=PtJ

kW.hWs

kWh第2节电功率例3

如图18-2-1所示,R1=24Ω,R2=36Ω,电路中的电流为0.2A。求:(1)R1的电功率。(2)整个电路的电功率。(3)整个电路工作3min消耗的电能。图18－2－1第2节电功率(1)R1两端的电压:U1=IR1=0.2A×24Ω=4.8V,R1的电功率:P1=U1I=4.8V×0.2A=0.96W。(2)R2两端的电压:U2=IR2=0.2A×36Ω=7.2V,电源电压:U=U1+U2=4.8V+7.2V=12V,整个电路的电功率:P总=UI=12V×0.2A=2.4W。(3)整个电路工作3min消耗的电能:W总=P总

t=2.4W×180s=432J。第2节电功率第2节电功率序号已知物理量待求物理量①U、I②U、R③I、RU=IR、P=I2R④P、U⑤P、I⑥P、R第2节电功率

整体法：P总=UIt对整个电路应用电功率的公式进行求解：P总=UI，其中U为电路的总电压，I为电路总电流求和法：P总=P1+P2无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总电能等于各元件消耗的电能之和，则电路的总功率一定等于各元件的电功率之和(2)整个电路的总功率P总的两种求解方法第2节电功率类型三额定功率与实际功率的相关计算例4

一只电烙铁的铭牌上标着“220V

110W”的字样,将这只电烙铁接入110V的电路中,则下列说法中正确的是(电阻不变) (

)A.电烙铁的实际功率为55WB.电烙铁的实际功率为27.5WC.流过电烙铁的实际电流为20AD.电烙铁的电阻为10ΩB第2节电功率第2节电功率第2节电功率类型四灯泡的亮度问题例5

[2019·黑龙江]甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V

3W”和“4V

2W”的字样,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 (

)A.若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光B.若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮C.若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光D.若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮B第2节电功率第2节电功率第2节电功率第2节电功率类型五关于动态电路的电功率分析例6如图18-2-2所示,电源电压不变,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器的滑片由右向左滑动时 (

)A.电流表示数变小,电压表示数变大B.电压表示数变小,R0的电功率变大C.电流表示数变大,电路的总功率变小D.电压表示数变大,R0的电功率变小B第2节电功率第2节电功率第2节电功率课堂小结电功率电流做功的快慢定义：电功与时间之比公式：

、P=UI单位：瓦（W）、千瓦（kW）实际电压实际功率额定电压额定功率第2节电功率1.在物理学中,用电功率表示电流做功的

,其大小等于

与

的比值,其公式为

。电功率的单位是

。电功率大表示用电器消耗电能

,电功率小表示用电器消耗电能

。课堂反馈A快慢

电功时间

瓦特（W）

快

慢第2节电功率2.下列说法中正确的是 (

)A.电流做功越多,电功率就越大 B.电流做功时间越长,电功率就越大C.电流做功越快,电功率就越大 D.电功率大的用电器做的功一定多D第2节电功率3.某吸尘器的电功率是0.8kW,合

W,表示的物理意义是

。

4.两个灯泡的电功率分别为50W和25W,它们都消耗100J的电能,50W的灯泡用的时间为

,25W的灯泡用的时间为

。即消耗相同的电能,功率大的灯泡所用时间

(选填“长”或“短”),功率小的灯泡所用时间

(选填“长”或“短”),所以说电功率是表示电流做功

的物理量。800在1s内电流通过该吸尘器做功800J2s4s短

长

快慢第2节电功率5.某用电器在25h内消耗的电能为1kW·h,则该用电器的电功率为

kW,合

W。6.如图2-1所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为两节新干电池,则该手电筒小灯泡的功率为

。

图2－1

400.04

1.5W第2节电功率7.如图2-2所示电路,电源电压为3V,闭合开关,电阻R两端的电压为1V,电路中的电流为0.2A。求:(1)电阻R的电功率。(2)灯泡L的电功率。(3)电路消耗的总功率。图2－2第2节电功率1.一只标有“36V

40W”字样的灯泡,其额定电压为

V,额定功率为

W,正常工作时灯泡的电阻为

Ω,正常工作时的电流为

A。将灯泡接入某电路时,测得灯泡两端电压是18V,则此时灯泡的实际功率是

W。将灯泡接入另一电路时,测得通过灯泡的电流为1A,则灯泡两端的实际电压是

V,实际功率是

W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)

课堂反馈B364032.411.110

32.432.4第2节电功率2.决定灯泡亮暗程度的是 (

)A.通过灯丝的电流 B.灯泡自身电阻的大小C.灯泡的额定功率 D.灯泡的实际功率D第2节电功率3.现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220V

36W”和“36V

36W”字样,如果它们都能正常发光,则 (

)A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定4.一个标有“220V

100W”字样的电热器,当其两端的实际电压为200V时,它的实际功率 (

)A.大于100W B.等于100WC.小于100W D.条件不足,无法判断CC

第2节电功率[解析]由题意可知,电热器的额定电压是220V,所加的实际电压是200V,实际电压小于额定电压,故电热器的实际功率小于其额定功率。

第2节电功率5.一盏标有“36V

40W”字样的电灯接在某电路上,通过电灯的电流是1A,假设灯丝电阻不随温度而变化,则这盏灯的实际功率 (

)A.大于36W B.等于36WC.小于36W D.以上说法都不对

C第2节电功率6.某灯泡标有“220V

40W”字样,该灯泡正常发光时,问:(1)通过灯丝的电流是多大?(结果保留两位小数)(2)灯丝的电阻是多少?(3)如果通过灯泡的电流为0.1A,此灯泡的电功率为多少?灯泡还能正常发光吗?(忽略温度对灯丝电阻的影响[答案](1)0.18A

(2)1210Ω

(3)12.1W不能

第2节电功率

谢谢观看！第十八章电功率第3节测量小灯泡的电功率第十八章电功率第3节测量小灯泡的电功率新知梳理应用示例课堂小结课堂反馈测量小灯泡的电功率新知梳理第3节测量小灯泡的电功率(1)实验器材:电源、开关、导线、电流表、

、待测小灯泡、

。

(2)实验原理:用

测量出通过小灯泡的电流,用

测量出小灯泡两端的电压,利用电功率的公式

求出小灯泡的电功率。滑动变阻器电流表P=UI电压表电压表

(3)实验电路图:如图18-3-1甲所示。图18－3－1第3节测量小灯泡的电功率(4)实验步骤①根据电路图甲,将图乙中的实物图连接起来。②检查所连接的电路,无误后将滑动变阻器的滑片调到阻值最大位置。③闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的发光情况,读出此时电流表的示数,记录在数据表格中,最后利用公式P=UI求出小灯泡的额定功率。第3节测量小灯泡的电功率④利用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压,使电压表的示数低于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的发光情况,读出此时电流表的示数,记录在数据表格中。⑤利用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压,使电压表的示数略高于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的发光情况,读出此时电流表的示数,记录在数据表格中。⑥断开开关,整理器材。⑦根据记录的三组实验数据分别求出三个对应的小灯泡的电功率。第3节测量小灯泡的电功率(5)实验数据记录表格实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W小灯泡发光情况123第3节测量小灯泡的电功率(6)实验结论:小灯泡的亮暗由

决定,与额定功率

。

(7)评估交流:①连接电路时开关

,将滑动变阻器的滑片滑到

,电流表和电压表要选择合适的

;②滑动变阻器在实验中的作用:一是保护电路,二是

。实际功率无关断开阻值最大位置量程通过改变电路中的电流来改变小灯泡两端的电压第3节测量小灯泡的电功率例1为了测量一只标有“8V

0.4A”字样的小灯泡的电功率,小花同学设计了如图18-3-2所示的电路,现有实验器材如下:电压表V1(量程0~3V),电压表V2(量程0~15V),电流表A1(量程0~0.6A),电流表A2(量程0~3A),滑动变阻器R1(“10Ω

2A”),滑动变阻器R2(“50Ω

1A”),电源(电压恒为12V)一个,开关一只,导线若干。

应用示例类型一实验器材的选取第3节测量小灯泡的电功率要安全、准确地测量多组数据,需要选择合适的实验器材,其中电压表应选用

,电流表应选用

,滑动变阻器应选用

。V2A1R2第3节测量小灯泡的电功率第3节测量小灯泡的电功率[实验点拨]在“测量小灯泡的电功率”实验中,选择实验器材时要注意:①安全性原则:电表的最大测量值不能小于所测电路电压或电流的最大值,滑动变阻器允许通过的最大电流应不小于电路的最大电流。②精确性原则:在保证安全的前提下,所选电表量程不能太大,否则读数误差较大,测量结果不准确。③在保证安全的前提下,所选滑动变阻器的最大阻值不能太大,否则不便于调节。第3节测量小灯泡的电功率例2[2019·孝感]某班同学分成两个小组做了以下不同的实验:(1)第一小组观察小灯泡的亮度与其实际功率的关系,小灯泡的额定电压为2.5V,实物电路连接如图18-3-3所示。

图18－3－3第3节测量小灯泡的电功率①开关闭合后,会发现

(选填“电压表”或“电流表”)的指针反偏。

②将错误接线改正后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为0.2V时,发现灯泡不亮,你认为其原因是

(填选项前的字母序号)。

A.小灯泡断路B.小灯泡的实际功率太小电压表B第3节测量小灯泡的电功率③继续调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V,灯泡正常发光,电流表的示数为0.30A;再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3.0V,灯泡发光很亮,此时灯泡的实际功率

(选填“小于”“等于”或“大于”)1.08W。

(2)第二小组测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,采用如图18-3-4甲所示的电路图,其中电源电压为4.5V,R=10Ω。小于第3节测量小灯泡的电功率

0.38①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为

A,灯泡正常发光。

②保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关,将电流表改接到灯泡所在的支路,与灯泡串联;闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,则此时通过灯泡的电流为

A。

③灯泡的额定功率为

W。

图18－3－4

0.4

1.52第3节测量小灯泡的电功率[解析](1)①开关闭合后电流从电压表负接线柱流入,故会发现电压表的指针反偏。②灯泡的额定电压为2.5V,而灯泡的实际电压为0.2V时,实际电流很小,根据P=UI知灯泡的功率太小,灯泡不发光。③电压表的示数为2.5V,灯泡正常发光,电流表的示数为0.30A,灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;第3节测量小灯泡的电功率第3节测量小灯泡的电功率[实验点拨](1)在“伏安法测小灯泡的电功率”实验中,连接实物图时应注意:①电压表、电流表的“+”“-”接线柱不要接反;②电压表、电流表的量程不要接错;③连线不要交叉。(2)“伏安法测小灯泡电功率”实验中的电路故障及原因分析:①电流表或电压表的指针反向偏转→电流表或电压表的正、负接线柱接反了。②电压表示数为电源电压,电流表无示数→小灯泡断路或电流表与电压表位置互换。第3节测量小灯泡的电功率③电流表示数较大且不可变,电压表示数为电源电压→将滑动变阻器上面两个接线柱接入了电路或滑动变阻器短路。④电流表示数很小且不可变,电压表示数较小→将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路。⑤电压表和电流表都无示数→除小灯泡以外串联部分的某一位置发生断路。第3节测量小灯泡的电功率⑥闭合开关前灯泡已亮,电流表和电压表的指针都正常偏转,但闭合开关后,灯泡熄灭,两电表指针不再偏转→开关并联在电源两端,此时应立即断开开关并改正错误,以防烧坏电源。⑦闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数→闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置且电源电压较大。第3节测量小灯泡的电功率课堂小结测量小灯泡的电功率实验原理：P=UI与测小灯泡电阻实验的相同点和不同点实验电路图第3节测量小灯泡的电功率1.测量电功率的基本仪表有

和

,用这两种电表测量电功率的方法叫做

,测量电功率的原理是

。请在图3-1甲所示虚线框中画出实验电路图,并用笔画线代替导线,按照你所画的电路连接图乙中的实物电路。(小灯泡上标有“2.5V”字样)

课堂反馈电压表电流表伏安法P=UI第3节测量小灯泡的电功率图3－1[答案]图略

图略第3节测量小灯泡的电功率2.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中,手和眼睛最合理的分工是 (

)A.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数B.手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表的示数C.手移动变阻器的滑片,眼睛观察灯泡是否发光D.手移动变阻器的滑片,眼睛观察变阻器滑片的位置A第3节测量小灯泡的电功率3.为了迅速、准确地测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,至少要

节干电池;为了提高测量的精确程度,电压表最好选用

V的量程。闭合开关后调节

,使电压表的示数为

V,若此时电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为

W。

滑动变阻器0~3

2.5

0.5

2第3节测量小灯泡的电功率4.在“测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学拟用下列实验步骤,请你为他合理地排列一下顺序:

。

A.闭合开关B.断开开关,按电路图连接电路C.将测量数据填入表格D.移动变阻器滑片,使电压表示数为3.8VE.计算小灯泡的额定功率F.读出电流表的示数G.移动变阻器滑片,使滑动变阻器连入电路中的电阻最大BGADFCE第3节测量小灯泡的电功率

谢谢观看！第十八章电功率第4节焦耳定律第十八章电功率第4节焦耳定律新知梳理应用示例课堂小结课堂反馈1.定义:电流通过导体时电能转化成

的现象。

2.探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关(1)实验器材:电源、开关、导线、5Ω的定值电阻(三个)、10Ω的定值电阻(一个)、

、透明容器、电流表。

一电流的热效应新知梳理第4节焦耳定律内能U形管

(2)实验方法:该实验中电流通过导体时产生热量的多少与多个因素有关,因此实验时应运用

法。实验时,电流通过导体时产生热的多少是通过U形管中液面的高度变化来反映的,这种研究问题的方法称为

法。

控制变量转换第4节焦耳定律(3)实验装置(部分):如图18-4-1甲、乙所示。图18－4－1第4节焦耳定律(4)实验步骤①将装置甲连入电路。电路连接无误后闭合开关,读出此时电流表的示数,通电2min,观察U形管中液面的高度变化,并填入数据表格中。实验装置不变,通电4min,观察U形管中液面的高度变化,并填入数据表格中。第4节焦耳定律②将装置乙连入电路。电路连接无误后闭合开关,读出此时电流表的示数,通电2min,观察U形管中液面的高度变化,并填入数据表格中;实验装置不变,通电4min,观察U形管中液面的高度变化,并填入数据表格中。③断开开关,整理器材。第4节焦耳定律(5)实验数据记录表格装置图电阻/Ω电流/A通电时间/minU形管中液面的高度差/cmR1=5Ω2R2=10Ω2R1=5Ω4R2=10Ω4第4节焦耳定律第4节焦耳定律装置图电阻/Ω电流/A通电时间/minU形管中液面的高度差/cmR1=5Ω2R2=5Ω2R3=5Ω2R1=5Ω4R2=5Ω4R3=5Ω4(6)实验结论:在

和通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量

;在

和通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量

;在

和电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量

。

电流越多电阻电流越多越多第4节焦耳定律(7)评估交流:①实验中5Ω的定值电阻和10Ω的定值电阻串联的目的是控制电路中的

相等;②实验中两个5Ω的定值电阻并联后再和一个5Ω电阻串联的目的是改变电路中的

;③为了使实验结论具有普遍性,要多测几组数据。

电流电流第4节焦耳定律二焦耳定律正正Q=I2Rt正第4节焦耳定律1.电热的利用——电热器(1)原理:电流的

效应。

(2)组成:主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。热三电热的利用和防止第4节焦耳定律(3)优点:①清洁卫生；②热效率高；③可以方便地进行控制和调节温度。(4)举例:电炉、电饭锅、电热毯等。2.电热的防止利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。第4节焦耳定律例1[2019·长春模拟改编]实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用了如图18-4-2所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气并与U形管紧密相连,实验前U形管两端液面相平,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。应用示例类型一电流的热效应第4节焦耳定律图18－1－2(1)在实验过程中,通过观察U形管中

的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少,这是利用物理实验的

法研究问题。

液面高度转换第4节焦耳定律(2)图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与

的关系。(3)在图甲装置中若通电一段时间后,发现其中一个U形管中液面的高度几乎不变,出现该现象的原因可能是

。容器的气密性不好电阻大小第4节焦耳定律

(4)图乙所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与

的关系。

(5)综合分析图甲、乙两装置的实验现象,可以得出的结论是:电流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小有关,通过导体的电流越大,导体的电阻越大,产生的热量

。电流大小越多第4节焦耳定律[解析](1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气温度的变化可以通过U形管液面高度的变化来反映,这种研究方法叫转换法。(2)图甲中两个电阻串联,电流相同,通电时间相同,电阻不同,通过观察可知,U形管右边的液面高度差大,即b容器中电流通过导体产生的热量较多,故结论为:当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。(3)由实验现象可知,甲装置两容器内电阻丝在相同时间内产生的热量不同,则U形管中应该出现液面高度差;若其中一个U形管中液面高度几乎不变,说明与此相连的容器有可能漏气。第4节焦耳定律(4)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个并联的5Ω电阻串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端电阻中的电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外,所以I左>I内,阻值都是5Ω,即阻值相等,通电时间相等,电流不同,是探究电流产生的热量跟电流大小的关系。(5)综合分析图甲、乙两装置的实验现象,可以得出的结论是:电流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小有关,通过导体的电流越大,导体的电阻越大,产生的热量越多。第4节焦耳定律控制电阻不同，通电时间相同，电流相同[实验点拨]探究电流热效应的实验中研究方法的运用研究方法探究电热与电阻的关系控制电阻相同，通电时间相同，电流不同探究电热与电流的关系控制变量法转换法比较电热的多少比较相同U形管中左右两侧液面的高度变化串联第4节焦耳定律类型二焦耳定律——多挡位问题例2[2019·苏州一模]小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫,如图18-4-3甲所示。小明经过研究发现该座椅垫有“高温”“低温”“关”三个挡位,其电路示意图如图乙所示,电源电压为12V,高温挡功率为20W,低温挡功率为9W。求:

图18－4－3第4节焦耳定律(1)座椅垫处于“低温”挡时,电路中的电流是多少。(2)座椅垫处于“高温”挡时,5min内放出的热量是多少。(3)加热片R1的阻值是多少。第4节焦耳定律第4节焦耳定律[方法指导]电热器多挡位问题第4节焦耳定律第4节焦耳定律类型三区分实际问题中的电功与电热例3

某直流电动机线圈的电阻是1.5Ω,把它接在稳压电源上,闭合开关,电动机正常工作,通过线圈的电流是2A,在20s内电动机所做的机械功是1080J。问:(1)在这段时间内,电流通过线圈产生的热量是多少?(2)在这段时间内,电流通过电动机做的功是多少?电源电压是多少?(3)如果在工作过程中,电动机因故障卡住无法转动,此时电动机中的电流是多少?第4节焦耳定律第4节焦耳定律第4节焦耳定律(2)混淆实际问题中的电功与电热的原因在于不理解常见用电器工作过程中能的转化。如电动机工作时,将电能转化为机械能和内能(此电路为非纯电阻电路),则有W=W机+Q,其中,电流通过电动机做功W=UIt,电流通过线圈产生的热量Q=I2Rt,如下所示:电流通过线圈做的功：Q=I2Rt电流通过电动机做的功：W=UIt电动机所做的机械功：W机=W-Q第4节焦耳定律第4节焦耳定律类型四电热的利用和防止例4[2019·常德模拟]下列不是利用电热的实例有 (

)A.用电饭锅煮饭B.用电熨斗熨衣服C.电视机外壳有许多小孔D.用电热水壶烧水C第4节焦耳定律[解析]电热既有有利的一面,也有有害的一面。用电饭锅煮饭、用电熨斗熨衣服、用电热水壶烧水这些实例是利用电热的;电视机上的散热孔是防止电热的实例。第4节焦耳定律[方法指导]电热的利用和防止电热的利用和防止电热的利用电热的防止电热器散热孔、散热片、安装散热风扇第4节焦耳定律课堂小结探究影响通电导体产生热量多少的因素电流的热效应公式：Q=I2Rt纯电阻电路：Q=W=UIt=I2Rt==Pt电流通电时间电阻焦耳定律单位：J、A、Ω、s非纯电阻电路:Q<W电热的利用和防止第4节焦耳定律1.关于电热的利用,下列说法中错误的是 (

)A.电热对我们来说总是有利的B.电视机、收音机上开小孔是为了散热C.电饭锅是利用电流热效应来工作的D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮课堂反馈A第4节焦耳定律2.某发热元件的阻值为420Ω,通过的电流为1A,通电10min产生的热量是

J;若某电炉的电炉丝电阻是100Ω,通电1min40s,产生的热量是4×104J,那么通过电炉丝的电流是

A。

3.一台额定电压为220V的电炉,电炉丝的电阻为44Ω,正常工作10min,电炉丝产生的热量是

J。

2.52×10526.6×105第4节焦耳定律4.如图4-1所示是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。请回答:图4－1第4节焦耳定律(1)电流产生的热量通过U形管中液面的

来反映,这种研究物理问题的方法叫

法。

(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,两个相同的透明容器中密封着质量相等且

相同的空气。

高度变化转换温度第4节焦耳定律(3)图甲所示两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,这样做的目的是控制

和

相同,研究电流通过导体时产生的热量与

的关系。

(4)在图乙中右侧容器外并联了一段与容器内阻值相同的电阻丝,其目的是研究电流通过导体时产生的热量与

的关系。

电流通电时间电阻电流第4节焦耳定律

谢谢观看！本章核心素养提升第十八章电功率本章核心素养提升科学知识梳理科学方法概览科学应用举例第十八章电功率知|识|梳|理科学知识梳理本章核心素养提升电功率电能来源：将

能转化为电能单位：国际单位是_______，生活中常用的是

，它们之间的换算关系是____________________焦耳(J)千瓦时(kW·h)常用工具：_______其他形式的1kW·h=3.6×106J电能表“50HZ”：表示这个电能表应在频率为50HZ的

电路中使用

“600revs/(kW.h)”：表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW.h的电能，电能表上的转盘转过

转“10（20）A”：表示这个电能表的

电流为10A,

电流为20A

本章核心素养提升电功率电能表参数“220V”：表示这个电能表应该接在220V的电路中使用交流标定额定最大600电能W=UIt电功电能与电功的关系

电功的计算公式：_______

本章核心素养提升电功率电功率物理意义：表示电流

的物理量

定义：电功率等于______与______之比做功快慢单位：基本单位是：

，符号是

，常用单位是

，换算关系是

_普适公式：_______

额定电压：用电器

的电压

时间电功额定功率：用电器

下工作时的功率

瓦特

W千瓦(kW)1kW=103W

正常工作额定电压本章核心素养提升测量小灯泡的电功率电功率实验原理：_______影响因素：音色是由发声体的_______、_______及_______等因素决定的材料结构发声方式结构滑动变阻器作用：一是保护电路；二是

_

电路图:通过改变电路中的电流来改变小灯泡两端的电压本章核心素养提升实验结论

（1）当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率

额定功率，小灯泡正常发光

电功率测量小灯泡的电功率（3）当小灯泡两端的实际电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率

额定功率，小灯泡发光较亮或烧坏

（2）当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率

额定功率，小灯泡发光较暗或不发光

等于小于大于本章核心素养提升焦耳定律焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟

的平方成正比，跟导体的

成正比，跟

成正比

电流热效应：电流通过导体时，

能转化为

能的现象电内电流表达式：_______电热的利用与防止电阻通电时间Q=I2Rt电功率本章核心素养提升图|说|教|材教材图片图片解读

本月初,某同学家的电能表表盘如图所示。已知家庭电路电压为220V,他家允许接入电路连续工作的用电器的总功率最大为

W。他只将一台额定功率为100W的用电器接入电路,在该用电器正常工作2h的时间内,电能表的转盘应转过

转。若该同学家本月消耗电能100度,则月末电能表的示数为

kW·h

4400102.0120本章核心素养提升教材图片图片解读

如图所示,节能灯的铭牌上标有“24W”字样,已知这只节能灯的额定电压是220V,由铭牌可知其额定功率是

,这只节能灯在额定电压下工作时,通过的电流是

,这只节能灯正常工作时的电阻是

,它正常工作20s,消耗的电能为

J

0.11A24W2017Ω480本章核心素养提升教材图片图片解读

如图所示是小明探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两电阻丝的阻值分别为5Ω和10Ω,分别密封在两个完全相同的透明容器中。该装置主要利用了电流的

效应工作,左边容器内通过电阻丝的电流

(选填“大于”“等于”或“小于”)右边容器内通过电阻丝的电流。通电一段时间后,小明发现右边U形管中液面高度差更大一些,由此可知电流通过导体时产生的热量与

有关

热等于电阻本章核心素养提升教材图片图片解读

采用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”,接通电源,密闭容器内的空气被加热后膨胀,使U形管中的液面高度发生变化,通过观察U形管中的液面变化情况比较容器内电阻丝产生热量的多少。

(1)如图所示探究的是电流通过导体产生的热量跟

的关系,

(选填“左”或“右”)边容器内的电阻丝产生的热量多。

(2)让实验装置冷却到初始状态,把右侧并联的两根电阻丝都放入容器内,探究的是电流产生的热量跟

的关系

电流左电阻本章核心素养提升科学方法概览物理学研究方法该方法在本章的应用控制变量法

因为电流通过导体时产生热量的多少跟多个因素有关系,所以在探究该问题时需要运用控制变量的思想设计实验,如:探究导体通电时产生的热量与电流的关系,需要控制电阻和通电时间相同,改变电流的大小;探究导体通电时产生的热量与电阻的关系,要控制电流和通电时间相同,改变电阻的大小本章核心素养提升物理学研究方法该方法在本章的应用转换法

电流通过导体时产生热量多少的显示问题——给等量的空气加热,比较其膨胀的体积(通过U形管中液面高度的变化来反映)本章核心素养提升科学应用举例易|错|概|念|辨|析判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。(

)

1.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表。分析指正：_____________________________________________。(

)

2.电功率大,表示电流做功快。分析指正：____________________________________________。√电能表是测量用电器消耗电能的仪表×本章核心素养提升(

)

3.千瓦和千瓦时都是电功率的单位。分析指正：___________________________________________。(

)4.通过用电器的电流做功越多,则用电器的电功率就越大。分析指正：___________________________________________________________________________________________________________________。(

)

5.用电器消耗相同的电能,所用时间短的电功率大。分析指正：___________________________________________。×千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功(电能)的单位×√通过用电器的电流做功越多,用电器的电功率不一定越大,判断电功率的大小还要看通电时间长短本章核心素养提升(

)

6.电能表上的转盘转动的圈数越多,表示电能表所在电路接入的用电器总功率越大。分析指正：_______________________________________________________________________________________________________________。(

)7.用电器两端的实际电压越大,用电器的额定功率就越大。分析指正：______________________________________________________________________________________________________________。×电能表上的转盘转动的快慢反映了电流做功的快慢,即电功率的大小;而转盘转动圈数多少表示的是电能表所在电路消耗电能的多少×用电器在额定电压下工作时的电功率是额定功率,额定功率是唯一的,与用电器两端所加的实际电压无关本章核心素养提升(

)

8.只要导体的电阻大,通电时间长,导体放出的热量就一定多。分析指正：__________________________________________________________________________________________________________________。(

)

9.如果导体的电阻为零,无论通过的电流多大,通电时间多长,导体都不会发热。分析指正：___________________________________________。×电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关,导体的电阻大,通电时间长,但电流不确定,因此导体放出的热量不一定多√本章核心素养提升(

)

10.电流通过电动机消耗电能的过程,就是将电能转化为内能的过程。分析指正：__________________________________________________________。电流通过电动机消耗电能的过程,就是将电能转化为机械能和内能的过程×本章核心素养提升重|点|考|点|剖|析考点一电能、电能表对电能的理解、电能表的使用跟生活用电联系密切,各省命题中有增大考查力度的趋势,但由于知识比较简单,主要以填空题和选择题为主。本章核心素养提升C例1[2019·衡阳]小明家上次查看电能表读数为,本次查看时电能表读数如图18-T-1所示,则下列说法中正确的是 (

)图18－T－1本章核心素养提升[方法技巧]电能表的表盘告诉我们考查什么本章核心素养提升考点二电功率电功率这一知识点是电学中的重点,也是难点,考查内容主要为对电功率的理解、电功率的计算以及电功率的测量(详见重点实验突破);在中考中各种题型均会考查。例2[2019·潘集区模拟]两灯L1和L2的规格分别为“6V

3W”和“3V

3W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法中正确的是(

)A.L1和L2的灯丝电阻之比为2∶1B.两灯串联,电路两端允许加的最大电压为9VC.两灯并联,当一盏灯正常发光时,通过另一盏灯的电流为1.0AD.两灯并联在3V电压两端,灯L1和L2消耗的实际功率之比为1∶4本章核心素养提升D本章核心素养提升本章核心素养提升本章核心素养提升考点三焦耳定律焦耳定律是电能知识的延伸,也是电学的一个重点,考查的内容主要包括电热的应用、电热的危害、电热的计算,在中考中主要以填空题、选择题的形式呈现。例3如图18-T-2所示,在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水,现将电阻丝R1、R2(R1<R2)分别按图中所示的四种方法连接放入水槽,并接入相同的电路。通电相同时间后,水槽中水温最高的是 (

)D本章核心素养提升图18－T－2本章核心素养提升本章核心素养提升本章核心素养提升考点四电功、电功率及电热的综合计算电功、电功率及电热的综合计算是电学的重点,往往是各地市中考的压轴计算题,通常以选择题、填空题、计算题的形式出现。例4[2019·绍兴]电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果,如图18-T-3甲所示是一款市场上的产品,小敏查阅使用说明书,其相关参数如下表所示。图18－T－3本章核心素养提升型号×××额定充电电压4.8V充电电流500mA电池容量800mA·h本章核心素养提升(1)当该款眼罩还剩10%的电池容量时,在额定电压下充电,充满电至少需要多长时间?(2)图乙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8V,已知电热丝R1的阻值为4Ω,电热丝R2的阻值为6Ω,开关S3只接a或b。本章核心素养提升①图乙电路中S1闭合、S2断开、S3接a时,加热电路为

(选填“高”“中”或“低”)温挡。

②中温挡的功率为多少瓦?③高温挡工作20min,眼罩消耗的电能为多少焦?本章核心素养提升本章核心素养提升本章核心素养提升实验一测量小灯泡的电功率重|点|实|验|突|破例5[2019·齐河县一模]小明同学用如图18-T-4甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。图18－T－4本章核心素养提升(1)连接电路时开关应

。

(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(3)小明检查电路无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表有示数,接近电源电压,移动滑片,实验现象没有发生变化,则导致这种现象的原因可能是

。

(4)排除故障后,小明移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为

V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向

(选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为2.5V。

断开灯泡断路2.2右本章核心素养提升（2）如图所示本章核心素养提升(5)小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图象,根据图象信息,计算出小灯泡的额定功率是

W。

(6)小明仔细观察了图丙中小灯泡的电流与电压变化关系图象,发现电流与电压不成正比,你认为原因

。

(7)小明又找来了5个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻替换小灯泡,来探究流过导体的电流与电阻的关系。实验中,小明控制电阻两端的电压为2.5V不变,为了完成实验,他选用的滑动变阻器的阻值至少为

Ω。

0.5灯丝电阻会随温度的变化而改变20本章核心素养提升本章核心素养提升(5)根据图丙所示的I-U图象知,灯泡在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率:P=UI'=2.5V×0.2A=0.5W。(6)小明仔细观察了图丙中小灯泡的电流与电压变化关系图象,发现电流与电压不成正比,原因是灯丝电阻会随温度的变化而改变。(7)电压表控制的电压为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=4.5V-2.5V=2V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.8倍,根据分压原理,当接入最大的25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.8×25Ω=20Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为20Ω的滑动变阻器。本章核心素养提升【变式延伸】结合上例探究以下问题:(1)若小明在实验中调节滑动变阻器测量时,把灯丝烧断了(其余元件完好),则此时电压表的示数约为

V。

(2)若小明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,理由:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

４.5不合理小灯泡在不同电压下的实际功率不同,求平均值没有意义本章核心素养提升实验序号电压U/V电流I/A功率P/Ｗ平均功率/Ｗ①2.00.180.3600.483②2.50.200.500③2.80.210.588本章核心素养提升(3)请结合实验图象,分析白炽灯泡烧坏往往发生在开灯瞬间的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(4)在完成上述实验后,小明同学又向老师借了一个已知阻值为R0的定值电阻、一个单刀双掷开关和一个相同规格的小灯泡,借助部分现有的实验器材,设计了如图18-T-5所示的电路,也测出了“2.5V”小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:①闭合开关S1,将S2拨到触点

(选填“1”或“2”),移动滑片使电压表的示数为

V;

②再将开关S2拨到触点

(选填“1”或“2”),保持滑片