中考物理精品輔導(dǎo)講義電功與電熱專題

1、精品輔導(dǎo)講義-電功與電熱專題學(xué)員編號： 年 級：初三 課時(shí)數(shù)： 3學(xué)員姓名： 輔導(dǎo)科目： 物理 學(xué)科教師： 課 題電功和電熱專題授課日期及時(shí)段2014-教學(xué)目的1、 知道電功電熱的區(qū)別，能夠在非純電阻電路里準(zhǔn)確選用公式；2、 掌握電能表的相關(guān)計(jì)算；3、 掌握用電器銘牌在計(jì)算中的應(yīng)用，以及電熱器的雙檔問題。教學(xué)內(nèi)容考點(diǎn)1、電功：1、定義：電流通過某段電路所做的功叫電功。2、實(shí)質(zhì)：電流做功的過程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。 電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。3、規(guī)

2、定：電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓，電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。4、計(jì)算公式：W=UIt =Pt（適用于所有電路） 對于純電阻電路可推導(dǎo)出：W= I2Rt= U2t/R串聯(lián)電路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:Wn=R1:R2:R3:Rn并聯(lián)電路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算在一定時(shí)間所做的總功 常用公式W= W1+W2+Wn 5、單位：國際單位是焦耳（J）常用單位：度（kwh） 1度=1千瓦時(shí)=1 kwh=3.6×106J6、測量電功：電能表：是測量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)所做電功（某一段時(shí)間內(nèi)消耗電

3、能）的儀器。 電能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字樣，分別表示：電能表額定電壓220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。(電子式電能表，其參數(shù)為imp/KW·h每消耗1KW·h的電能，指示燈閃爍的次數(shù)）讀數(shù)：A、測量較大電功時(shí)用刻度盤讀數(shù)。最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。3246832654如：電能表月初讀數(shù) 月底讀數(shù)是這個(gè)月用電 度合J B、測量較小電功時(shí)，用表盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)。如：某用電器單獨(dú)工作電能表（3000R/kwh）在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)36轉(zhuǎn)則10分鐘內(nèi)電器消耗的電能

4、是 J?！揪}解析】1、一臺25寸電視機(jī)正常工作時(shí)耗電功率120W，若一天正常工作6h，耗電_kWh其余時(shí)間電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)耗電功率6W，一天待機(jī)消耗的電能，若全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是_J。2、小紅家新購買了一臺標(biāo)有“220V 1000W”字樣的電熱器，他想借助家中的電能表測一測該電熱器的實(shí)際功率，他關(guān)閉了其它用電器，讓電熱器單獨(dú)工作了2min，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了80圈，電能表的銘牌如圖所示，電熱器在2min內(nèi)消耗的電能是_J，實(shí)際功率是_W3小偉利用電能表和秒表測某家用電器的電功率，當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí)，測得在15min內(nèi)消耗的電能為0.3kW·h，則這個(gè)用電器可能是 ( )

5、A空調(diào)機(jī)B電冰箱C電視機(jī)D節(jié)能燈【成果檢驗(yàn)】1、一臺洗衣機(jī)工作0.5h，電流做功3.6×106J，這臺洗衣機(jī)消耗的電能是_J2、將規(guī)格都是“220V 200W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一把電烙鐵，同時(shí)接入家庭電路中，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過它們產(chǎn)生熱量_；電流所做的功_（選填“電風(fēng)扇最多”、“電視機(jī)最多”、“電烙鐵最多”、“一樣多”）3、小鵬同學(xué)家的電能表如圖所示，則小鵬家已消耗的電能為_kWh，轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)過_轉(zhuǎn)；他發(fā)現(xiàn)家里只使用一只電水壺（其它用電器都關(guān)閉）時(shí)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤3分鐘轉(zhuǎn)過100轉(zhuǎn)，電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率為_W考點(diǎn)2、電功率：1、定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。2、物

6、理意義：表示電流做功快慢的物理量燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大小。3、電功率計(jì)算公式：P=UI=W/t（適用于所有電路） 對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P= I2R= U2/R串聯(lián)電路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:Pn=R1:R2:R3:Rn并聯(lián)電路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算總功率 常用公式P= P1+P2+Pn 4、單位：國際單位 瓦特（W） 常用單位：千瓦（kw）5、額定功率和實(shí)際功率： 額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標(biāo)有“PZ220V-25”字樣分別表示

7、：普通照明，額定電壓220V，額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發(fā)光”可知：該燈額定電壓為220V，額定功率25W，額定電流I=P/U=0.11A 燈絲阻值U2額/2936。 當(dāng)U實(shí) =U額時(shí)，P實(shí)=P額用電器正常工作（燈正常發(fā)光） 當(dāng)U實(shí)U額時(shí)，P實(shí)P額 用電器不能正常工作（燈光暗淡）,有時(shí)會損壞用電器P實(shí) P額 U2 額U2實(shí)實(shí)際功率隨電壓變化而變化根據(jù)P=U2/R得根據(jù)P=U2/R如果U 減小為原來的1/n 則P=當(dāng)U實(shí) > U額P實(shí) > P額 長期使用影響用電器壽命(燈發(fā)光強(qiáng)烈) P實(shí)= 0 用電器燒壞(燈絲燒斷) 燈L1“220V 100W”， 燈L2“220V 25W

8、”相比較而言，L1燈絲 粗短 ，L2燈絲 細(xì)長。判斷燈絲電阻口訣：“大（功率）粗短，小細(xì)長”（U額 相同）兩燈串聯(lián)時(shí)，燈L2亮，兩燈并聯(lián)時(shí)，燈L1亮。判斷哪個(gè)燈亮的口訣“串?。üβ剩┎⒋蟆?（U額 相同）“1度”的規(guī)定：1kw的用電器工作h消耗的電能。/ t 可使用兩套單位：“W、J、s”、“kw、 kwh、h”【精題解析】把標(biāo)有“220V 100W”和“220V 40W”字樣的兩個(gè)燈泡串聯(lián)接在220伏特的電路中下列說法中正確的是( )A100W燈泡比40W燈泡亮B40W燈泡兩端的電壓較高C100W燈泡的實(shí)際功率大于它的額定功率D40W燈泡的實(shí)際功率大于它的額定功率2某小區(qū)最近一段時(shí)間由于樓道

9、燈的供電系統(tǒng)高壓偏高，燈絲經(jīng)常熔斷，在電壓暫時(shí)無法改變的情況下，為了延長樓道燈的壽命，小明采取下列方法，可行的是（）A. 用額定功率較大的燈泡替換原來的燈泡接入原電路中使用B. 用額定功率較小的燈泡替換原來的燈泡接入原電路中使用C. 用額定功率相同的兩個(gè)燈泡串聯(lián)后替換原來的燈泡接入原電路中使用D. 用額定功率相同的兩個(gè)燈泡并聯(lián)后替換原來的燈泡接入原電路中使用3由電壓為220V的電源向遠(yuǎn)處某工地的一盞標(biāo)著“PZ 22060”的電燈供電，由于導(dǎo)線有電阻，燈泡消耗的實(shí)際功率為55W。則導(dǎo)線消耗的功率（）A小于5WB等于5WC大于5WD不能確定【成果檢驗(yàn)】1一條電阻絲接在電壓為U的電路中，它的功率是P

10、，下列措施可以使電阻絲的功率變?yōu)?P的是（）A兩條相同的電阻絲串聯(lián)起來；B該電阻絲改接在電壓是2U的電路中；C將電流調(diào)大到原來的2倍；D將該電阻絲剪去一半接在原電路中2 將兩只額定電壓相同的小燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中，如圖所示。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，燈L2 較暗，其原因是A燈L1額定功率較大 B燈L2兩端電壓較大 C燈L1的電阻較大D通過燈L1的電流較大 3. 如圖所示的電路，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，下列說法正確的是A. 燈泡L變亮B. 電壓表示數(shù)變大C. 電流表A1示數(shù)變小D. 電路消耗的總功率變大考點(diǎn)3、電熱器 1、電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)， 。2、電熱器：利用， 將能

11、轉(zhuǎn)化為 能的裝置。說明：熱效應(yīng)的產(chǎn)生與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。當(dāng)電阻消失，電流的熱效應(yīng)就不在。所以電熱器一般是由組成。超導(dǎo)體（能，不能）用于電熱器。3、焦耳定律：（1）定義：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與 成比，與 成比，與 成比。（2）公式： （適用范圍 ）、（ 適用范圍 ）4、電熱分配關(guān)系串聯(lián)電路的分配關(guān)系：（ 比）并聯(lián)電路的分配關(guān)系：（ 比） 【精題解析】1下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是 （ ）A筆記本電腦B電冰箱C電風(fēng)扇D電暖器2.給你一個(gè)穩(wěn)壓電源、兩根電阻不同的電熱絲用來加熱一壺水，使水溫升高最快的連接方法是 （ ）A、將兩根電阻絲串聯(lián) B、 將兩根電阻絲并聯(lián)C、 只用電阻較小的電阻絲

12、D、只用電阻較大的電阻絲考點(diǎn)4、電功、電功率、電熱的公式：(計(jì)算時(shí)單位一定要統(tǒng)一) 1、基本公式：P=_，w=_。 2、推導(dǎo)式，在純電阻電路中，電功和電熱公式通用；電功率和電熱功率公式通用：P=UI=I2R=U2/R ；W=Pt=_=_=_。在非純電阻電路中，電熱Q=I2Rt，電熱功率：P熱=I2R。3、電功大于電熱，電功率也大于電熱功率。注：從能量轉(zhuǎn)化的角度看，純電阻電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，即電功等于電熱。例如：日常生活中的白熾燈、電爐子、電飯鍋等純電阻電路工作時(shí)W=Q。而非純電阻電路是電流做功將電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，但還有一部分電能轉(zhuǎn)化為了熱能，此時(shí)電功大于電熱。例如：在電動機(jī)

13、轉(zhuǎn)動、洗衣機(jī)、電冰箱、電鈴、蓄電池(充電)等這些非純電阻的電路中W>Q。特別是涉及非純電阻電路的有關(guān)電功、電熱、電功率和發(fā)熱功率的計(jì)算，學(xué)生極容易混淆。以電動機(jī)為例，同學(xué)們在遇到非純電阻電路時(shí)，可牢記以下公式，解答所消耗的電能和產(chǎn)生的熱能。電動機(jī)工作時(shí)所消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一小部分才轉(zhuǎn)化為熱能。因此，在計(jì)算電動機(jī)電路可用以下公式。電流做功是所消耗的總能量W總=UIt；工作時(shí)所產(chǎn)生的熱能Q=W熱=I2Rt；所轉(zhuǎn)化的機(jī)械能W機(jī)W總-W熱UIt-I2Rt。電流做功的功率P總=UI；其發(fā)熱功率P熱=I2R；轉(zhuǎn)化的機(jī)械能功率P機(jī)=P總-P熱UI-I2R。【精題解析】1. 如圖所示，當(dāng)開關(guān)

14、閉合時(shí)，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為10V和4V，已知電動機(jī)M的線圈電阻為1，R是阻值為4的定值電阻，下列結(jié)論正確的是A. R兩端的電壓為6VB. 通過電動機(jī)的電流為6AC. 電阻R消耗的電功率為144WD. 電動機(jī)消耗的電功率為6W2一個(gè)電動機(jī)的線圈電阻是4.4，當(dāng)把它接在220V電壓下工作10min。已知：通過線圈的電流是5A,這時(shí)電動機(jī)做功_J，線圈產(chǎn)生的熱量是_J?！境晒麢z驗(yàn)】1.某電動機(jī)線圈電阻為1，接在220V的直流電壓下，工作電流為1A，則電動機(jī)消耗的電功率為_W；發(fā)熱損耗的電功率為_ W ；轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為_ W?？键c(diǎn)5、用電器銘牌在計(jì)算中的作用： 1、額定電壓和額定功率P

15、額=U額I額； 2、用電器銘牌上提供的數(shù)據(jù)非常重要，在計(jì)算時(shí)，往往抓住電阻不變這個(gè)“橋梁”，利用P= U2/R。 由可得，同一個(gè)電阻或燈炮，在不同的電壓下使用，則有；220 V圖14【精題解析】1、浴霸是安裝在浴室內(nèi)供取暖和照明的家用電器，某品牌浴霸的銘牌和簡化電路如圖14所示，L為照明燈，L1和L2是兩個(gè)功率均為275 W的紅外線取暖燈額定電壓額定頻率:額定功率照明取暖220V50HZ40W 550w(1)浴霸工作時(shí)，為了使取暖功率達(dá)到最大值，應(yīng)閉合的開關(guān)是（2）照明燈工作時(shí)，它的電阻是多大？（3）三燈同時(shí)正常工作半小時(shí)，消耗多少電能？ 【成果檢驗(yàn)】1、某電水壺的銘牌信息如圖1所示，電水壺在

16、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作.【c水=4.2×103J/（kg·)】(1) 電水壺裝滿初溫為20的水時(shí)，在額定電壓下將水燒開用了7 min.求：水吸收的熱量是多少?電水壺?zé)^程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少? (2)農(nóng)村電網(wǎng)改造前，用電高峰時(shí)電壓會下降l0.求：這時(shí)電水壺的實(shí)際功率P。.(電阻不隨溫度改變)(3)為使電水壺的功率在用電高峰時(shí)仍能達(dá)到2000W，甲、乙兩位同學(xué)對電水壺的電路進(jìn)行了改造，在原電阻絲R1兩端并聯(lián)一個(gè)電阻絲R2，如圖2所示，并分別推導(dǎo)出了R2的表達(dá)式.請你指出哪個(gè)表達(dá)式是錯(cuò)誤的，并分析若用此電阻絲來改造 電水壺的結(jié)果.考點(diǎn)6、電熱器的“雙檔”問題：此類問題都是看實(shí)際電

17、路中的實(shí)際功率，往往是電源電壓不變，故選公式：P=U2/R來進(jìn)行計(jì)算，通常是通過開關(guān)的不同組合，這要對電路圖有較好的識別能力，并熟悉同樣幾個(gè)電阻，串聯(lián)時(shí)電阻越串越大（此時(shí)為低溫檔），并聯(lián)時(shí)越并越小（此時(shí)為高溫檔）?！揪}解析】1.如下表及圖所示，是某電熱飲水機(jī)說時(shí)書的一些數(shù)據(jù)和電路原理圖，該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)的溫控開關(guān)S0控制）。求：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S0斷開時(shí)，飲水機(jī)的功率是多大？（2）保溫電阻R2的阻值是多少？（3）若正常工作時(shí)，該電熱器加熱的效率為90，將滿熱水箱的水從20加熱到95需要多長時(shí)間？（C水=4.2×103J/kg·）2.圖甲

18、是內(nèi)膽為鋁質(zhì)材料的電飯鍋，內(nèi)部電路如圖乙所示，R1是加熱電阻，阻值為48.4；R2是限流電阻，阻值為484。煮飯時(shí)，接通電源（220V50Hz），閉合手動開關(guān)S1，電飯鍋處在加熱狀態(tài)。當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到103時(shí)，開關(guān)S1會自動斷開，斷開后若無外力作用則不會自動閉合，S2是一個(gè)自動溫控開關(guān)，當(dāng)鍋內(nèi)食物溫度達(dá)到80時(shí)會自動斷開，溫度低于70時(shí)會自動閉合。（已知水的比熱容為4.2×103J/(kg. );查表可知鋁的熔點(diǎn)為660）請解答下列問題：（1）如果接通電源后沒有放入食物就閉合開關(guān)S1，電飯鍋的內(nèi)膽是否會熔化？為什么？（2）在保溫和加熱兩種情況下，電飯鍋消耗的電功率之比是多少？（3）

19、若在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將溫度為20，質(zhì)量為2.5kg的水燒開需要16min40s，求電飯鍋正常工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是多少？課后作業(yè)1小明家中的電能表如圖7所示，從表盤信息可知，小明家接入的用電器總功率不能超過_W。當(dāng)家里只有微波爐工作時(shí)，電能表在1 min內(nèi)轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，則微波爐消耗的電能為_J。2把標(biāo)有“6V 3W”的燈泡L1和標(biāo)有“12V 3W”的燈泡L2串聯(lián)接在電壓為6V的電源兩端，通過它們的電流為_A，它們消耗的功率之比為_；若將它們并聯(lián)接在該電源上，消耗的總功率為_W。3. 小華用如圖所示的電路測小燈泡功率電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為O3V，電流表的量程為00.6A，滑

20、動變阻器的規(guī)格為“20 lA”，燈泡標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣。若閉合開關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法正確的是A電流表示數(shù)的變化范圍是O0.5AB滑動變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是2.520C燈泡的最小功率是0.162WD該電路的最大功率是2.7W4、如圖是家庭、賓館常用的電熱水壺，襲中列出了其部分技術(shù)參數(shù) 型號FYTSl010A 額定電壓 220V 頻率 50Hz 額定功率 1000W 容量 1.OL (1)電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少? (2)電熱水壺正常工作時(shí)，用6min就能將整壺水燒開，如果水吸收的熱量是3.24×105J，則該電熱水壺的效率是多少? (3)有關(guān)電熱水壺的安全使用，有下列幾種說法，其中不正確的是(填序號) 電熱水壺不用時(shí)，應(yīng)拔下電源插頭；當(dāng)壺體和基座被弄臟時(shí)，放進(jìn)清水中清洗；電熱水壺工作時(shí)，身體不可靠近壺嘴；注入水時(shí)，水位不超過