九年級(jí)物理第十八章電功率章節(jié)復(fù)習(xí)課件_第1頁
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第18章電功率初中物理xuebatwo

設(shè)計(jì)第18章電功率初中物理xuebatwo設(shè)計(jì)1基本公式基本公式類型一電功和電功率的計(jì)算【命題解讀】高頻考點(diǎn),其主要在計(jì)算題中考查,偶爾也會(huì)在選擇題或填空題中涉及,試題以生活中常見的家用電器及其銘牌等為背景進(jìn)行考查.【關(guān)鍵】公式的選用.3類型一電功和電功率的計(jì)算3電功率物理意義:電流做功的快慢定義式:無任何限制單位:瓦特(W)1

kW=103W適用條件:純電阻電功率物理意義:電流做功的快慢定義式:無任何限制單位:瓦特(4電功率電功率有4個(gè)計(jì)算公式定義公式基本公式變形公式串聯(lián):I一定時(shí),P跟R成正比并聯(lián):U一定時(shí),P跟R成反比電功率電功率有4個(gè)計(jì)算公式定義公式基本公式變形公式串聯(lián):5電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件基本公式W=UItP=UI適用于各種電路中電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件推導(dǎo)公式W=P=并聯(lián)電路只適用于純電阻電路(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),不適用于含電動(dòng)機(jī)、電吹風(fēng)等電路(非純電阻電路)的計(jì)算W=I2RtP=I2R串聯(lián)電路電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件基本公式W=UItP=U額定電壓額定功率U額:用電器用電器正常工作時(shí)的電壓,叫做額定電壓。P額:用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率,叫做額定功率。對(duì)于純電阻用電器,額定電壓下,用電器的電阻為:用電器實(shí)際使用時(shí),電阻R是定值,因此R是解題的關(guān)鍵。額定電壓額定功率U額:用電器用電器正常工作時(shí)的電壓,叫做額7例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,通過該電阻的電流變化了0.1A,則該電阻的電功率變化了______.【方法一】假設(shè)定值電阻為R,則根據(jù)題意有解得R=40Ω,所以電阻的電功率變化量例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,通過該電阻的電流變化了0.1A,則該電阻的電功率變化了______.【方法二】假設(shè)6V時(shí)的電流為I,則根據(jù)題意有解得I=0.15A,所以電阻的電功率變化量例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,練習(xí)1

燈絲斷了以后搭接上,再接到原來的電路上使用,燈泡比原來要亮些,為什么?【答案】燈絲斷了,重新搭接,燈絲變短,電阻變小,流過燈絲的電流變大,而電壓不變.根據(jù)P=U2/R可知,電壓一定時(shí),電阻減小,則燈泡實(shí)際功率變大,所以更亮.練習(xí)1燈絲斷了以后搭接上,再接到原來的電路上使用,燈泡比練習(xí)2

有兩個(gè)電阻R1、R2,且R1>R2,將它們串聯(lián)接在某一電路中,在相同時(shí)間內(nèi)電流做功W1____W2,將它們并聯(lián)接在某一電路中,在相同時(shí)間內(nèi)電流做功W1____W2。><練習(xí)2有兩個(gè)電阻R1、R2,且R1>R2,將它們串聯(lián)接在練習(xí)3(多選)小華家利用晚上時(shí)間澆灌麥田,為了照明,他用長(zhǎng)導(dǎo)線將電從家中接到田間,所接燈泡型號(hào)為“220V

100W”,通電后,發(fā)現(xiàn)該燈泡明顯比家中相同型號(hào)的燈泡暗.

他用電流表測(cè)得導(dǎo)線中的電流為0.4A,由此可知(設(shè)燈泡電阻不變)A.導(dǎo)線的發(fā)熱功率為10.56WB.導(dǎo)線的發(fā)熱功率為12WC.燈泡的實(shí)際功率為88WD.燈泡的實(shí)際功率為77.44WAD原因:導(dǎo)線也有電阻練習(xí)3(多選)小華家利用晚上時(shí)間澆灌麥田,為了照明,他用【方法一】難點(diǎn):公式的選擇首先我們算出燈泡的電阻:已知的物理量為:電流I、總電壓U、燈泡電阻RL燈泡的實(shí)際功率:導(dǎo)線的發(fā)熱功率:PL實(shí)際=I2RL

=77.44WPD

=P總-PL實(shí)際總功率:P總

=UI=220V×0.4A=88W=88W-77.44W=10.56WRL=(220V)2/100W=484Ω【方法一】難點(diǎn):公式的選擇首先我們算出燈泡的電阻:已知的物理【方法二】算出所有的物理量:U=U導(dǎo)線+U燈泡=220VU導(dǎo)線=220V-U燈泡=26.4VU燈泡=R燈泡I=484Ω×0.4A=193.6VP導(dǎo)線=U導(dǎo)線I=

I2R導(dǎo)線=U導(dǎo)線2/R導(dǎo)線=10.56WP燈泡實(shí)際=U燈泡I=

I2R燈泡=U燈泡2/R燈泡=77.44WR導(dǎo)線=U導(dǎo)線/I=66

ΩR=U/I=220V/0.4A=550

ΩRL=484ΩI=0.4A【方法二】算出所有的物理量:U=U導(dǎo)線+U燈泡=220VU導(dǎo)小結(jié)難點(diǎn):公式的正確選擇解題關(guān)鍵:電阻R小結(jié)難點(diǎn):公式的正確選擇解題關(guān)鍵:電阻R類型二結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率的相關(guān)計(jì)算

【命題解讀】結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率相關(guān)計(jì)算,涉及串聯(lián)電路電流、電壓、電阻和電功率的關(guān)系.【關(guān)鍵】題目看似簡(jiǎn)單,但暗藏玄機(jī).16類型二結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率的相關(guān)計(jì)算16例2

如圖為一只“6V

1.5W”小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像.若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12V的電源兩端,則此時(shí)每只燈泡的電阻及實(shí)際功率為

)A.24Ω

、0.67WB.20Ω

、0.8WC.24Ω

、0.96WD.20Ω

、0.67WB【誤區(qū)】思維慣性:不看圖,直接按功率公式計(jì)算。例2如圖為一只“6V1.5W”小燈泡的電流隨電壓變練習(xí)

用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,小燈泡

L

標(biāo)有“6V

3W”字樣,小燈泡的

I-U

關(guān)系如圖乙所示,R為10Ω的定值電阻.當(dāng)小燈泡電功率為0.3W時(shí),定值電阻

R

消耗的功率是____W,電流表的示數(shù)為____A.0.10.4練習(xí)用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,小燈泡L標(biāo)有“6【解析】由電路圖可知,燈泡與定值電阻并聯(lián),電流表測(cè)電路干路中的電流,電壓表測(cè)電源的電壓.由圖像可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓UL=1V,通過的電流IL=0.3A時(shí),燈泡消耗的電功率為0.3W,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,定值電阻R

消耗的電功率:通過定值電阻R的電流:所有總電流:【解析】由電路圖可知,燈泡與定值電阻并聯(lián),電流表測(cè)電路干路中U-I圖像可用于研究一個(gè)導(dǎo)體的U-I關(guān)系,也叫外電阻的伏安特性曲線,其橫坐標(biāo)表示導(dǎo)體兩端電壓,縱坐標(biāo)表示通過電阻的電流。(1)某點(diǎn)的斜率表示該電阻的阻值大?。≧=)(2)坐標(biāo)的乘積表示該電阻的電功率(P=UI)圖像形狀僅僅由導(dǎo)體本身決定,與其兩端電壓和通過的電流無關(guān).U-I圖像可用于研究一個(gè)導(dǎo)體的U-I關(guān)系,也叫外電阻的伏類型三焦耳定律Q=I2Rt

【命題解讀】選擇題和簡(jiǎn)答題中主要考查焦耳定律的理解和應(yīng)用,常結(jié)合電飯煲、電風(fēng)扇、電視機(jī)、電烙鐵等來考查,難度較小.考查焦耳定律的計(jì)算時(shí)主要是在填空題中考查,其中涉及到焦耳定律的相關(guān)計(jì)算時(shí)難度稍大.【關(guān)鍵】對(duì)于非純電阻,Q<W.21類型三焦耳定律Q=I2Rt21例3

一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)的額定電壓為12

V,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.4Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),測(cè)得通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.5

A,問該電動(dòng)機(jī)工作10

min,線圈產(chǎn)生的熱量是多少?非純電阻電路例3一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)的額定電壓為12

V,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻解析:不能。W和Q雖然在數(shù)值上相等,但是兩個(gè)完全不同的東西,W是能量的輸入,有三個(gè)計(jì)算公式,而Q是能量的輸出,只有一個(gè)計(jì)算公式,即Q=I2Rt。只不過對(duì)于純電阻電器來說,正好W有一個(gè)計(jì)算公式和Q的計(jì)算公式在形式上一致。問題:對(duì)于純電阻來說,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此有.那么純電阻產(chǎn)生的熱量可以寫成嗎?解析:不能。W和Q雖然在數(shù)值上相等,但是兩個(gè)完全不同的東西,問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:從能量轉(zhuǎn)化的角度來說,對(duì)于非純電阻,電能W部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q,部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量N。因此有所以.問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:從能量問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:我們可以假設(shè)非純電阻是由兩個(gè)純電阻串聯(lián)組成的,線圈電阻r產(chǎn)生熱量Q,假象電阻R生成其他形式的能量N。這樣已知的量為:總電壓U、電流I、線圈電阻r,因此有rR問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:我們可例4

某電熱器的電阻是10Ω,通過2A的電流,1min產(chǎn)生的熱量是______J,若電流變?yōu)樵瓉淼?倍,則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉淼腳__倍.

24004【解析】Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2400J;由Q=I2Rt可知,Q與I2成正比。例4某電熱器的電阻是10Ω,通過2A的電流,1mi練習(xí)(非純電阻電路)如圖所示,電源電壓恒為12V,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為10Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為10V,此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作,則滑動(dòng)變阻器消耗的功率是____W;若電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2Ω,則通電5min電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是________J.0.424練習(xí)(非純電阻電路)0.424【電路圖分析】圖中電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)電壓,電流表測(cè)電路電流.線圈產(chǎn)生的熱量:【誤解】滑動(dòng)變阻器的功率:

【解析】滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:UR

=

U-UM

=

12V-10V=

2V;電路中的電流:【電路圖分析】圖中電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)電壓小結(jié)rR已知的量:總電壓U、電流I、線圈電阻r電流I:通常通過其他用電器(或純電阻)求得。Q=I2rt小結(jié)rR已知的量:總電壓U、電流I、線圈電阻r電流I:通常通類型四電學(xué)計(jì)算中的比值問題

【命題解讀】選擇題和填空題中對(duì)歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的考查.【關(guān)鍵】選擇正確的公式.30類型四電學(xué)計(jì)算中的比值問題30例5

兩定值電阻甲、乙的電流與電壓關(guān)系如圖所示.現(xiàn)將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為6V的電源兩端,則通過甲、乙兩電阻的電流之比為_____,甲、乙兩電阻兩端電壓之比為_____,甲、乙兩電阻消耗的功率之比為_____.2:11:12:1電流相等,電阻與電壓成正比:電壓相等,電流與電阻成反比:電壓相等,功率與電阻成反比:例5兩定值電阻甲、乙的電流與電壓關(guān)系如圖所示.現(xiàn)將甲【圖像信息解讀】電流相等,電阻與電壓成正比:【圖像信息解讀】電流相等,電阻與電壓成正比:比值問題串聯(lián)電路各電阻的功率與阻值成正比.W1∶W2=P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2(應(yīng)用的公式:P=I2R)P總=P1+P2W總=W1+W2并聯(lián)電路各電阻的功率與阻值成反比.W1∶W2=P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1(應(yīng)用的公式:P=U2/R)(2)燈泡的亮暗程度由實(shí)際電功率來決定.(1)原則:只能有一個(gè)變化的物理量比串聯(lián)各電阻的功率與阻值成正比.P總=P1+P2并聯(lián)各電練習(xí)

有兩個(gè)電阻:R1

=3Ω,

R2

=4Ω,若將它們串聯(lián)在電路中,則在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比

W1∶W2

=______;若將它們并聯(lián)在電路中,則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比

Q1∶Q2

=______.3:44:3串聯(lián):電流相同并聯(lián):電壓相同練習(xí)有兩個(gè)電阻:R1=3Ω,R2=4Ω,若練習(xí)

L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V40W”,把它們并聯(lián)接在110V的電源上,則().A.L1較亮B.L2較亮C.一樣亮D.條件不足不能比較【方法一】對(duì)于L1來說,電阻不變,電壓改變:對(duì)于L2來說,正常發(fā)光:練習(xí)L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V練習(xí)

L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V40W”,把它們并聯(lián)接在110V的電源上,則().A.L1較亮B.L2較亮C.一樣亮D.條件不足不能比較【方法二】對(duì)于L1、L2來說,并聯(lián)電壓相同、電阻不同:【并聯(lián)即可,電壓大小無關(guān)】練習(xí)L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V練習(xí)兩只普通照明燈泡:甲標(biāo)有“220V25W”,乙標(biāo)有“220V100W”,下列說法中正確的是().A.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多B.兩燈均正常發(fā)光時(shí),甲燈的電阻小于乙燈的電阻C.將乙燈接入110V的電路中,它的實(shí)際功率為50WD.兩燈串聯(lián)在220V的電路中,甲燈比乙燈亮對(duì)于L1、L2來說,串聯(lián)電流相同、電阻不同:D練習(xí)兩只普通照明燈泡:甲標(biāo)有“220V25W”,乙標(biāo)有類型五電學(xué)綜合計(jì)算

【命題解讀】以計(jì)算題為主,綜合考查歐姆定律、焦耳定律、電功率,是中考電學(xué)計(jì)算題的必考題目.38初中所有的電學(xué)公式類型五電學(xué)綜合計(jì)算38初中所有的電學(xué)公式例6

新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù),智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度,以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感,其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示.

R1和R2均為電熱絲,S1是自動(dòng)控制開關(guān).

煮飯時(shí),把電飯鍋接入220V電路中,在電飯鍋工作的30min內(nèi),電路中總電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示.

求:(1)

S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率;(2)

電熱絲R2的阻值.例6新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù),智能化地控制食物在不同時(shí)(1)

S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率解:S和S1都閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律和乙圖可知此時(shí)電流值

I=3A,則功率

P=UI=220V×3A=660W;

(1)S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率解:S和S1都閉合時(shí),(2)

電熱絲R2的阻值解:開關(guān)S1斷開時(shí),電路中只有R1工作,由乙圖可知,此時(shí)通過R1的電流值I1=2A,根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知,電阻R1與R2并聯(lián)時(shí),I2=I-I1=3A-2A=1A,根據(jù)歐姆定律得,R2

=220V/1A=

220Ω.

(2)電熱絲R2的阻值解:開關(guān)S1斷開時(shí),電路中只有R1工練習(xí)(中考真題)

小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋,如圖甲所示,他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三檔并可手動(dòng)調(diào)節(jié),其額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W。利用所學(xué)知識(shí)他設(shè)計(jì)了一個(gè)等效電路圖,如圖乙所示,用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲,單刀雙擲開關(guān)可接a、b或c觸點(diǎn)。當(dāng)它接入家庭電路中正常工作時(shí):(1)低溫檔加熱的電流多大?(2)中溫檔加熱1min,消耗多少度電?(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?練習(xí)(中考真題)小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋,如圖甲所示練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W分析電路:電壓一定時(shí),電路中的總電阻越大,電路的總功率越小。①S1閉合:S2接a點(diǎn),R1和R2并聯(lián);S2接b或c點(diǎn),為R1的簡(jiǎn)單電路;②S1斷開:S2接c點(diǎn),R1和R2串聯(lián);S2接a或b點(diǎn),電路為斷路。由此可知,(1)S1斷開,S2接c點(diǎn)時(shí),R1和R2串聯(lián),總電阻最大,總功率最小,為低溫檔;(2)S1閉合,S2接a點(diǎn)時(shí),R1和R2并聯(lián),總電阻最小,總功率最大,為高溫檔;(3)S1閉合,S2接b或c點(diǎn)時(shí),為R1的簡(jiǎn)單電路,為中溫檔。練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(1)低溫檔加熱的電流多大?解:低溫檔的額定功率分別為22W,故低溫檔加熱的電流練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(2)中溫檔加熱1min,消耗多少度電?解:中溫檔的額定功率分別為44W,故中溫檔加熱1min,消耗的電能練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?解:

S1閉合,S2接b或c點(diǎn)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,為中溫檔,因此S1斷開,S2接c點(diǎn)時(shí),R1和R2串聯(lián),總電阻最大,總功率最小,為低溫檔,此時(shí)電路中的總電阻所以定值電阻R2的阻值練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?解:

S1閉合,S2接a點(diǎn)時(shí),R1和R2并聯(lián),總電阻最小,總功率最大,為高溫檔,此時(shí)電路中的總電阻故高溫檔加熱的額定功率練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

干衣機(jī)是利用電加熱和吹風(fēng)來使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)的家用電器,如圖甲.圖乙為某型號(hào)干衣機(jī)工作電路的簡(jiǎn)化圖,表中為其相關(guān)參數(shù),干衣機(jī)一次工作需要依次完成烘干和冷卻兩個(gè)模式,請(qǐng)根據(jù)上述信息,解答下列問題:干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30練習(xí)干衣機(jī)是利用電加熱和吹風(fēng)來使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)練習(xí)

(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)?/p>

(選填“先S1后S2”或“先S2后S1”或“同時(shí)S1、S2”).(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30練習(xí)(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)椋?)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)?/p>

(選填“先S1后S2”或“先S2后S1”或“同時(shí)S1、S2”).干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣機(jī)在工作時(shí),為了避免發(fā)熱電阻的溫度過高,應(yīng)該先讓電動(dòng)機(jī)工作,后讓發(fā)熱電阻工作,故閉合開關(guān)順序?yàn)椤跋萐1后S2”.(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)椋?)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解:由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),發(fā)熱電阻R與電動(dòng)機(jī)M并聯(lián),干衣機(jī)處于烘干模式,P=700W;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電路為電動(dòng)機(jī)M的簡(jiǎn)單電路,干衣機(jī)處于冷卻模式,P1=100W,故發(fā)熱電阻R的電功率:P2=P-P1=700W-100W=600W,干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30P2P1(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解:所以通過發(fā)熱電阻的電流I=P2/U=600W/220V≈2.73A發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=600W×600s=3.6×105J干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30P2P1(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣熱風(fēng)功率P=700W,烘干時(shí)間t1=60min,干衣機(jī)一次工作完成烘干模式需要消耗的電能為W1=Pt1=700W×60min=0.7kW·h<0.72kW·h,故干衣機(jī)已完成烘干模式,正在采用冷卻模式工作.P2P1(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣機(jī)完成冷卻模式消耗的電能:W2=W總-W1=0.72kW·h-0.7kW·h=0.02kW·h,故干衣機(jī)在該次工作中完成冷卻模式所用的時(shí)間:t2=W2/P1=0.02kW·h/100W=0.2h=12min,故在該次工作中干衣機(jī)共工作時(shí)間:t總=t1+t2=60min+12min=72min.P2P1(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一測(cè)量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)2.實(shí)物圖的連接①電壓表、電流表量程的選擇和連接②滑動(dòng)變阻器的連接(一上一下)3.電路連接時(shí)開關(guān)要斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處4.滑動(dòng)變阻器的作用①保護(hù)電路;②在電阻R不變時(shí),用來改變電阻R兩端的電壓55實(shí)驗(yàn)突破1.實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)55實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一測(cè)量小燈泡的電功率5.電流表和電壓表的讀數(shù)6.數(shù)據(jù)或U-I圖像的分析7.電功率的計(jì)算8.用特殊方法測(cè)量電功率實(shí)驗(yàn)突破5.電流表和電壓表的讀數(shù)例1

某校兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V.實(shí)驗(yàn)桌上提供有如下器材:電源(電壓6V且恒定不變)、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器(50Ω

1A)各一只,導(dǎo)線若干.例1某校兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)小燈(1)曉松同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).①用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1甲所示的實(shí)物電路連接完整.②連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該_____.斷開(1)曉松同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).斷③閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P的過程中,觀察到電流表示數(shù)幾乎接近最大值時(shí),小燈泡仍然不亮,且電壓表無示數(shù),其原因可能是___________.小燈泡短路③閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P的過程中,觀察到電流表④排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為___V.要使小燈泡正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向___(選填“A”或“B”)端移動(dòng).1.1A④排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所⑤多次改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,并繪制出如圖丙所示的圖像.由圖像可知,小燈泡的額定功率是____W.0.5小燈泡額定電壓為2.5V;當(dāng)U=2.5V時(shí),通過小燈泡的電流I=0.2A;故小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.⑤多次改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,并繪(2)曉麗同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組的滑動(dòng)變阻器已損壞(其他器材和規(guī)格不變),老師提供了另一只滑動(dòng)變阻器(10Ω1A),小組同學(xué)討論后發(fā)現(xiàn),若要繼續(xù)用已連接完整的圖甲所示電路來測(cè)出小燈泡的額定功率,至少還要在原電路中___聯(lián)(選填“串”或“并”)一個(gè)____Ω的電阻.7.5串小燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.2A,要使小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為

由于所提供的滑動(dòng)變阻器的最大阻值只有10Ω,故應(yīng)在原電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,其阻值為17.5Ω-10Ω=7.5Ω.(2)曉麗同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組的滑動(dòng)變阻器已損壞(其他器材和規(guī)針對(duì)訓(xùn)練1在“探究小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣.(1)請(qǐng)將圖3甲中的實(shí)物電路連接完整,要求滑動(dòng)變阻器滑片向右滑時(shí),電路中電流變小(導(dǎo)線不允許交叉).針對(duì)訓(xùn)練1在“探究小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡標(biāo)有“2針對(duì)訓(xùn)練

在“探究小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣.(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表、電流表都有示數(shù),造成這種現(xiàn)象的原因可能是___________________.滑動(dòng)變阻器阻值過大電流表有示數(shù),無斷路;電壓表有示數(shù),小燈泡無短路。針對(duì)訓(xùn)練在“探究小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡標(biāo)有“2.(3)改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,測(cè)得幾組對(duì)應(yīng)的電壓與電流值,作出了如圖3乙所示的U-I圖像.從圖像可知小燈泡的額定功率是_____W,小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而_____;從圖像發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比,造成這種現(xiàn)象的原因是_____________________

.燈絲電阻隨溫度的升高而增大0.625增大(3)改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,測(cè)得幾組對(duì)應(yīng)的電壓與電流值,(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,老師給同學(xué)們一個(gè)10Ω的定值電阻R0和兩只電流表,讓他們測(cè)出標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.電路圖如圖3丙所示,請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整:閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)為_____A,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,電流表A2的示數(shù)如圖3丁所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是_____Ω(保留一位小數(shù)).11.90.38UR0=I1R0=3.8V,解得I1=0.38A并聯(lián):UR0=ULIL=I2-I1=0.7A-0.38A=0.32A(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,老師給同學(xué)們一個(gè)10Ω的定值電阻R0和兩只實(shí)驗(yàn)二探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流、電阻的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)方法(控制變量法、轉(zhuǎn)換法)2.選擇加熱物質(zhì)的要求(物質(zhì)相同、質(zhì)量相同、初溫相同)3.被加熱的材料選用煤油或空氣(利用其比熱容小,效果明顯且安全)4.電熱絲的選擇(根據(jù)題中探究要求,如果是探究電熱與電阻關(guān)系時(shí),要求選用不同阻值的電阻;探究電熱與電流關(guān)系時(shí),兩電阻絲要相同)5.通過氣體或液體熱脹的程度來顯示(通過轉(zhuǎn)換法來顯示電熱的多少)67實(shí)驗(yàn)二探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流、電阻的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)方實(shí)驗(yàn)二探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流、電阻的關(guān)系6.控制變量法的應(yīng)用(1)探究Q與I的關(guān)系,控制電熱絲R和通電時(shí)間t相同,改變通過兩電熱絲的電流I大小.(電路設(shè)計(jì):將阻值相同的電熱絲并聯(lián)在電路中)(2)探究Q與R的關(guān)系,控制通過電熱絲的電流I和通電時(shí)間t相同,選擇兩個(gè)電阻不同的電阻絲.(電路設(shè)計(jì):將阻值不同的電熱絲串聯(lián)在電路中)(3)探究Q與t的關(guān)系,控制電熱絲的阻值R和通過電熱絲的電流I相同,改變通電時(shí)間t的長(zhǎng)短.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Q=I2Rt實(shí)驗(yàn)二探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流、電阻的關(guān)系6.控制變例2用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流相同時(shí),通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”(圖中甲、乙是完全相同的密閉容器,實(shí)驗(yàn)前,A、B兩“U”形管內(nèi)液面是相平的).(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整.例2用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流相同時(shí),通過導(dǎo)體產(chǎn)生(2)電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量,因此,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過觀察“U”形管中液面的_______來顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化.通過對(duì)比觀察,你認(rèn)為___(選填“甲”或“乙”)容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多.由此可知:在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下,_____越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.高度差乙電阻轉(zhuǎn)換法(2)電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量,因此,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是通過觀(3)當(dāng)密閉容器中的空氣溫度升高時(shí),空氣的內(nèi)能將會(huì)_____(選填“變大”、“變小”或“不變”).變大(4)根據(jù)你得出的結(jié)論,簡(jiǎn)要解釋:電爐工作時(shí),電爐絲熱得發(fā)紅,而與電爐絲連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱.這是為什么?答:電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián),通過它們的電流相等,電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻大的多;在其他條件相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多.(3)當(dāng)密閉容器中的空氣溫度升高時(shí),空氣的內(nèi)能將會(huì)_____(6)生活中有很多家用電器是根據(jù)這一原理制成的,請(qǐng)舉一例:_______.電流電熱毯(5)若將圖4中所示裝置改裝成如圖5裝置,通電時(shí)間相同,發(fā)現(xiàn)A管液面上升較高,這表明在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,通過導(dǎo)體的_____越大,產(chǎn)生的熱量越多.(6)生活中有很多家用電器是根據(jù)這一原理制成的,請(qǐng)舉一例:_針對(duì)訓(xùn)練圓圓同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用了如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)仔細(xì)觀察甲、乙兩圖.(1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察兩個(gè)U形管中_________的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少.液面高度針對(duì)訓(xùn)練圓圓同學(xué)在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因(2)你認(rèn)為圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_____的關(guān)系.(3)由乙圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過電阻的_____越大,電阻產(chǎn)生的熱量越多.(4)該實(shí)驗(yàn)采取的探究方法是_____________________.電阻電流轉(zhuǎn)換法和控制變量法(2)你認(rèn)為圖甲所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量初中物理·九年級(jí)物理系列(人教版)第13章內(nèi)能第19章生活用電第14章內(nèi)能的利用第15章電流和電路第16章電壓電阻第17章歐姆定律第18章電功率第20章電與磁第21章信息的傳遞第22章能源與可持續(xù)發(fā)展其它章節(jié)資料,點(diǎn)擊即可進(jìn)入下載頁面!初中物理·九年級(jí)物理系列(人教版)第13章內(nèi)能第19章生75初中物理初中物理八年級(jí)物理上系列(人教版)九年級(jí)物理系列(人教版)中考物理系列(人教版)八年級(jí)物理下系列(人教版)初中物理初中物理八年級(jí)物理上系列(人教版)九年級(jí)物理系列(人76更多精彩資料,請(qǐng)到點(diǎn)擊下方圖案進(jìn)入更多精彩資料,請(qǐng)到點(diǎn)擊下方圖案進(jìn)入第18章電功率初中物理xuebatwo

設(shè)計(jì)第18章電功率初中物理xuebatwo設(shè)計(jì)78基本公式基本公式類型一電功和電功率的計(jì)算【命題解讀】高頻考點(diǎn),其主要在計(jì)算題中考查,偶爾也會(huì)在選擇題或填空題中涉及,試題以生活中常見的家用電器及其銘牌等為背景進(jìn)行考查.【關(guān)鍵】公式的選用.80類型一電功和電功率的計(jì)算3電功率物理意義:電流做功的快慢定義式:無任何限制單位:瓦特(W)1

kW=103W適用條件:純電阻電功率物理意義:電流做功的快慢定義式:無任何限制單位:瓦特(81電功率電功率有4個(gè)計(jì)算公式定義公式基本公式變形公式串聯(lián):I一定時(shí),P跟R成正比并聯(lián):U一定時(shí),P跟R成反比電功率電功率有4個(gè)計(jì)算公式定義公式基本公式變形公式串聯(lián):82電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件基本公式W=UItP=UI適用于各種電路中電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件推導(dǎo)公式W=P=并聯(lián)電路只適用于純電阻電路(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),不適用于含電動(dòng)機(jī)、電吹風(fēng)等電路(非純電阻電路)的計(jì)算W=I2RtP=I2R串聯(lián)電路電功、電功率的計(jì)算電功電功率適用條件基本公式W=UItP=U額定電壓額定功率U額:用電器用電器正常工作時(shí)的電壓,叫做額定電壓。P額:用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率,叫做額定功率。對(duì)于純電阻用電器,額定電壓下,用電器的電阻為:用電器實(shí)際使用時(shí),電阻R是定值,因此R是解題的關(guān)鍵。額定電壓額定功率U額:用電器用電器正常工作時(shí)的電壓,叫做額84例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,通過該電阻的電流變化了0.1A,則該電阻的電功率變化了______.【方法一】假設(shè)定值電阻為R,則根據(jù)題意有解得R=40Ω,所以電阻的電功率變化量例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,通過該電阻的電流變化了0.1A,則該電阻的電功率變化了______.【方法二】假設(shè)6V時(shí)的電流為I,則根據(jù)題意有解得I=0.15A,所以電阻的電功率變化量例1如果加在某定值電阻兩端的電壓從6V升高到10V,練習(xí)1

燈絲斷了以后搭接上,再接到原來的電路上使用,燈泡比原來要亮些,為什么?【答案】燈絲斷了,重新搭接,燈絲變短,電阻變小,流過燈絲的電流變大,而電壓不變.根據(jù)P=U2/R可知,電壓一定時(shí),電阻減小,則燈泡實(shí)際功率變大,所以更亮.練習(xí)1燈絲斷了以后搭接上,再接到原來的電路上使用,燈泡比練習(xí)2

有兩個(gè)電阻R1、R2,且R1>R2,將它們串聯(lián)接在某一電路中,在相同時(shí)間內(nèi)電流做功W1____W2,將它們并聯(lián)接在某一電路中,在相同時(shí)間內(nèi)電流做功W1____W2。><練習(xí)2有兩個(gè)電阻R1、R2,且R1>R2,將它們串聯(lián)接在練習(xí)3(多選)小華家利用晚上時(shí)間澆灌麥田,為了照明,他用長(zhǎng)導(dǎo)線將電從家中接到田間,所接燈泡型號(hào)為“220V

100W”,通電后,發(fā)現(xiàn)該燈泡明顯比家中相同型號(hào)的燈泡暗.

他用電流表測(cè)得導(dǎo)線中的電流為0.4A,由此可知(設(shè)燈泡電阻不變)A.導(dǎo)線的發(fā)熱功率為10.56WB.導(dǎo)線的發(fā)熱功率為12WC.燈泡的實(shí)際功率為88WD.燈泡的實(shí)際功率為77.44WAD原因:導(dǎo)線也有電阻練習(xí)3(多選)小華家利用晚上時(shí)間澆灌麥田,為了照明,他用【方法一】難點(diǎn):公式的選擇首先我們算出燈泡的電阻:已知的物理量為:電流I、總電壓U、燈泡電阻RL燈泡的實(shí)際功率:導(dǎo)線的發(fā)熱功率:PL實(shí)際=I2RL

=77.44WPD

=P總-PL實(shí)際總功率:P總

=UI=220V×0.4A=88W=88W-77.44W=10.56WRL=(220V)2/100W=484Ω【方法一】難點(diǎn):公式的選擇首先我們算出燈泡的電阻:已知的物理【方法二】算出所有的物理量:U=U導(dǎo)線+U燈泡=220VU導(dǎo)線=220V-U燈泡=26.4VU燈泡=R燈泡I=484Ω×0.4A=193.6VP導(dǎo)線=U導(dǎo)線I=

I2R導(dǎo)線=U導(dǎo)線2/R導(dǎo)線=10.56WP燈泡實(shí)際=U燈泡I=

I2R燈泡=U燈泡2/R燈泡=77.44WR導(dǎo)線=U導(dǎo)線/I=66

ΩR=U/I=220V/0.4A=550

ΩRL=484ΩI=0.4A【方法二】算出所有的物理量:U=U導(dǎo)線+U燈泡=220VU導(dǎo)小結(jié)難點(diǎn):公式的正確選擇解題關(guān)鍵:電阻R小結(jié)難點(diǎn):公式的正確選擇解題關(guān)鍵:電阻R類型二結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率的相關(guān)計(jì)算

【命題解讀】結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率相關(guān)計(jì)算,涉及串聯(lián)電路電流、電壓、電阻和電功率的關(guān)系.【關(guān)鍵】題目看似簡(jiǎn)單,但暗藏玄機(jī).93類型二結(jié)合U-I圖像進(jìn)行電功率的相關(guān)計(jì)算16例2

如圖為一只“6V

1.5W”小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖像.若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12V的電源兩端,則此時(shí)每只燈泡的電阻及實(shí)際功率為

)A.24Ω

、0.67WB.20Ω

、0.8WC.24Ω

、0.96WD.20Ω

、0.67WB【誤區(qū)】思維慣性:不看圖,直接按功率公式計(jì)算。例2如圖為一只“6V1.5W”小燈泡的電流隨電壓變練習(xí)

用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,小燈泡

L

標(biāo)有“6V

3W”字樣,小燈泡的

I-U

關(guān)系如圖乙所示,R為10Ω的定值電阻.當(dāng)小燈泡電功率為0.3W時(shí),定值電阻

R

消耗的功率是____W,電流表的示數(shù)為____A.0.10.4練習(xí)用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,小燈泡L標(biāo)有“6【解析】由電路圖可知,燈泡與定值電阻并聯(lián),電流表測(cè)電路干路中的電流,電壓表測(cè)電源的電壓.由圖像可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓UL=1V,通過的電流IL=0.3A時(shí),燈泡消耗的電功率為0.3W,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,定值電阻R

消耗的電功率:通過定值電阻R的電流:所有總電流:【解析】由電路圖可知,燈泡與定值電阻并聯(lián),電流表測(cè)電路干路中U-I圖像可用于研究一個(gè)導(dǎo)體的U-I關(guān)系,也叫外電阻的伏安特性曲線,其橫坐標(biāo)表示導(dǎo)體兩端電壓,縱坐標(biāo)表示通過電阻的電流。(1)某點(diǎn)的斜率表示該電阻的阻值大?。≧=)(2)坐標(biāo)的乘積表示該電阻的電功率(P=UI)圖像形狀僅僅由導(dǎo)體本身決定,與其兩端電壓和通過的電流無關(guān).U-I圖像可用于研究一個(gè)導(dǎo)體的U-I關(guān)系,也叫外電阻的伏類型三焦耳定律Q=I2Rt

【命題解讀】選擇題和簡(jiǎn)答題中主要考查焦耳定律的理解和應(yīng)用,常結(jié)合電飯煲、電風(fēng)扇、電視機(jī)、電烙鐵等來考查,難度較小.考查焦耳定律的計(jì)算時(shí)主要是在填空題中考查,其中涉及到焦耳定律的相關(guān)計(jì)算時(shí)難度稍大.【關(guān)鍵】對(duì)于非純電阻,Q<W.98類型三焦耳定律Q=I2Rt21例3

一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)的額定電壓為12

V,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2.4Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),測(cè)得通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.5

A,問該電動(dòng)機(jī)工作10

min,線圈產(chǎn)生的熱量是多少?非純電阻電路例3一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)的額定電壓為12

V,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻解析:不能。W和Q雖然在數(shù)值上相等,但是兩個(gè)完全不同的東西,W是能量的輸入,有三個(gè)計(jì)算公式,而Q是能量的輸出,只有一個(gè)計(jì)算公式,即Q=I2Rt。只不過對(duì)于純電阻電器來說,正好W有一個(gè)計(jì)算公式和Q的計(jì)算公式在形式上一致。問題:對(duì)于純電阻來說,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此有.那么純電阻產(chǎn)生的熱量可以寫成嗎?解析:不能。W和Q雖然在數(shù)值上相等,但是兩個(gè)完全不同的東西,問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:從能量轉(zhuǎn)化的角度來說,對(duì)于非純電阻,電能W部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q,部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量N。因此有所以.問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:從能量問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:我們可以假設(shè)非純電阻是由兩個(gè)純電阻串聯(lián)組成的,線圈電阻r產(chǎn)生熱量Q,假象電阻R生成其他形式的能量N。這樣已知的量為:總電壓U、電流I、線圈電阻r,因此有rR問題:對(duì)于非純電阻,,為什么?解析:我們可例4

某電熱器的電阻是10Ω,通過2A的電流,1min產(chǎn)生的熱量是______J,若電流變?yōu)樵瓉淼?倍,則相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量變?yōu)樵瓉淼腳__倍.

24004【解析】Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2400J;由Q=I2Rt可知,Q與I2成正比。例4某電熱器的電阻是10Ω,通過2A的電流,1mi練習(xí)(非純電阻電路)如圖所示,電源電壓恒為12V,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為10Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為10V,此時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作,則滑動(dòng)變阻器消耗的功率是____W;若電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2Ω,則通電5min電流通過電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是________J.0.424練習(xí)(非純電阻電路)0.424【電路圖分析】圖中電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)電壓,電流表測(cè)電路電流.線圈產(chǎn)生的熱量:【誤解】滑動(dòng)變阻器的功率:

【解析】滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:UR

=

U-UM

=

12V-10V=

2V;電路中的電流:【電路圖分析】圖中電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)電動(dòng)機(jī)電壓小結(jié)rR已知的量:總電壓U、電流I、線圈電阻r電流I:通常通過其他用電器(或純電阻)求得。Q=I2rt小結(jié)rR已知的量:總電壓U、電流I、線圈電阻r電流I:通常通類型四電學(xué)計(jì)算中的比值問題

【命題解讀】選擇題和填空題中對(duì)歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的考查.【關(guān)鍵】選擇正確的公式.107類型四電學(xué)計(jì)算中的比值問題30例5

兩定值電阻甲、乙的電流與電壓關(guān)系如圖所示.現(xiàn)將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為6V的電源兩端,則通過甲、乙兩電阻的電流之比為_____,甲、乙兩電阻兩端電壓之比為_____,甲、乙兩電阻消耗的功率之比為_____.2:11:12:1電流相等,電阻與電壓成正比:電壓相等,電流與電阻成反比:電壓相等,功率與電阻成反比:例5兩定值電阻甲、乙的電流與電壓關(guān)系如圖所示.現(xiàn)將甲【圖像信息解讀】電流相等,電阻與電壓成正比:【圖像信息解讀】電流相等,電阻與電壓成正比:比值問題串聯(lián)電路各電阻的功率與阻值成正比.W1∶W2=P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2(應(yīng)用的公式:P=I2R)P總=P1+P2W總=W1+W2并聯(lián)電路各電阻的功率與阻值成反比.W1∶W2=P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1(應(yīng)用的公式:P=U2/R)(2)燈泡的亮暗程度由實(shí)際電功率來決定.(1)原則:只能有一個(gè)變化的物理量比串聯(lián)各電阻的功率與阻值成正比.P總=P1+P2并聯(lián)各電練習(xí)

有兩個(gè)電阻:R1

=3Ω,

R2

=4Ω,若將它們串聯(lián)在電路中,則在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比

W1∶W2

=______;若將它們并聯(lián)在電路中,則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比

Q1∶Q2

=______.3:44:3串聯(lián):電流相同并聯(lián):電壓相同練習(xí)有兩個(gè)電阻:R1=3Ω,R2=4Ω,若練習(xí)

L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V40W”,把它們并聯(lián)接在110V的電源上,則().A.L1較亮B.L2較亮C.一樣亮D.條件不足不能比較【方法一】對(duì)于L1來說,電阻不變,電壓改變:對(duì)于L2來說,正常發(fā)光:練習(xí)L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V練習(xí)

L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V40W”,把它們并聯(lián)接在110V的電源上,則().A.L1較亮B.L2較亮C.一樣亮D.條件不足不能比較【方法二】對(duì)于L1、L2來說,并聯(lián)電壓相同、電阻不同:【并聯(lián)即可,電壓大小無關(guān)】練習(xí)L1標(biāo)有“220V100W”,L2標(biāo)有“110V練習(xí)兩只普通照明燈泡:甲標(biāo)有“220V25W”,乙標(biāo)有“220V100W”,下列說法中正確的是().A.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多B.兩燈均正常發(fā)光時(shí),甲燈的電阻小于乙燈的電阻C.將乙燈接入110V的電路中,它的實(shí)際功率為50WD.兩燈串聯(lián)在220V的電路中,甲燈比乙燈亮對(duì)于L1、L2來說,串聯(lián)電流相同、電阻不同:D練習(xí)兩只普通照明燈泡:甲標(biāo)有“220V25W”,乙標(biāo)有類型五電學(xué)綜合計(jì)算

【命題解讀】以計(jì)算題為主,綜合考查歐姆定律、焦耳定律、電功率,是中考電學(xué)計(jì)算題的必考題目.115初中所有的電學(xué)公式類型五電學(xué)綜合計(jì)算38初中所有的電學(xué)公式例6

新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù),智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度,以得到最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感,其簡(jiǎn)化電路如圖甲所示.

R1和R2均為電熱絲,S1是自動(dòng)控制開關(guān).

煮飯時(shí),把電飯鍋接入220V電路中,在電飯鍋工作的30min內(nèi),電路中總電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示.

求:(1)

S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率;(2)

電熱絲R2的阻值.例6新型電飯鍋采用“聰明火”技術(shù),智能化地控制食物在不同時(shí)(1)

S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率解:S和S1都閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián);根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律和乙圖可知此時(shí)電流值

I=3A,則功率

P=UI=220V×3A=660W;

(1)S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率解:S和S1都閉合時(shí),(2)

電熱絲R2的阻值解:開關(guān)S1斷開時(shí),電路中只有R1工作,由乙圖可知,此時(shí)通過R1的電流值I1=2A,根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知,電阻R1與R2并聯(lián)時(shí),I2=I-I1=3A-2A=1A,根據(jù)歐姆定律得,R2

=220V/1A=

220Ω.

(2)電熱絲R2的阻值解:開關(guān)S1斷開時(shí),電路中只有R1工練習(xí)(中考真題)

小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋,如圖甲所示,他查閱使用說明書發(fā)現(xiàn)便座加熱電路有高、中、低三檔并可手動(dòng)調(diào)節(jié),其額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W。利用所學(xué)知識(shí)他設(shè)計(jì)了一個(gè)等效電路圖,如圖乙所示,用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲,單刀雙擲開關(guān)可接a、b或c觸點(diǎn)。當(dāng)它接入家庭電路中正常工作時(shí):(1)低溫檔加熱的電流多大?(2)中溫檔加熱1min,消耗多少度電?(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?練習(xí)(中考真題)小亮家新裝了一臺(tái)智能電熱馬桶蓋,如圖甲所示練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W分析電路:電壓一定時(shí),電路中的總電阻越大,電路的總功率越小。①S1閉合:S2接a點(diǎn),R1和R2并聯(lián);S2接b或c點(diǎn),為R1的簡(jiǎn)單電路;②S1斷開:S2接c點(diǎn),R1和R2串聯(lián);S2接a或b點(diǎn),電路為斷路。由此可知,(1)S1斷開,S2接c點(diǎn)時(shí),R1和R2串聯(lián),總電阻最大,總功率最小,為低溫檔;(2)S1閉合,S2接a點(diǎn)時(shí),R1和R2并聯(lián),總電阻最小,總功率最大,為高溫檔;(3)S1閉合,S2接b或c點(diǎn)時(shí),為R1的簡(jiǎn)單電路,為中溫檔。練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(1)低溫檔加熱的電流多大?解:低溫檔的額定功率分別為22W,故低溫檔加熱的電流練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(2)中溫檔加熱1min,消耗多少度電?解:中溫檔的額定功率分別為44W,故中溫檔加熱1min,消耗的電能練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?解:

S1閉合,S2接b或c點(diǎn)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,為中溫檔,因此S1斷開,S2接c點(diǎn)時(shí),R1和R2串聯(lián),總電阻最大,總功率最小,為低溫檔,此時(shí)電路中的總電阻所以定值電阻R2的阻值練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22W和44W(3)高溫檔加熱的額定功率是多少瓦?解:

S1閉合,S2接a點(diǎn)時(shí),R1和R2并聯(lián),總電阻最小,總功率最大,為高溫檔,此時(shí)電路中的總電阻故高溫檔加熱的額定功率練習(xí)額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率分別為22練習(xí)

干衣機(jī)是利用電加熱和吹風(fēng)來使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)的家用電器,如圖甲.圖乙為某型號(hào)干衣機(jī)工作電路的簡(jiǎn)化圖,表中為其相關(guān)參數(shù),干衣機(jī)一次工作需要依次完成烘干和冷卻兩個(gè)模式,請(qǐng)根據(jù)上述信息,解答下列問題:干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30練習(xí)干衣機(jī)是利用電加熱和吹風(fēng)來使洗好的衣物中的水分快速蒸發(fā)練習(xí)

(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)?/p>

(選填“先S1后S2”或“先S2后S1”或“同時(shí)S1、S2”).(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30練習(xí)(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)椋?)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)?/p>

(選填“先S1后S2”或“先S2后S1”或“同時(shí)S1、S2”).干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣機(jī)在工作時(shí),為了避免發(fā)熱電阻的溫度過高,應(yīng)該先讓電動(dòng)機(jī)工作,后讓發(fā)熱電阻工作,故閉合開關(guān)順序?yàn)椤跋萐1后S2”.(1)出于安全用電考慮,干衣機(jī)在工作時(shí)閉合開關(guān)順序?yàn)椋?)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解:由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),發(fā)熱電阻R與電動(dòng)機(jī)M并聯(lián),干衣機(jī)處于烘干模式,P=700W;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電路為電動(dòng)機(jī)M的簡(jiǎn)單電路,干衣機(jī)處于冷卻模式,P1=100W,故發(fā)熱電阻R的電功率:P2=P-P1=700W-100W=600W,干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30P2P1(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電流是多少?發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少?(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))解:所以通過發(fā)熱電阻的電流I=P2/U=600W/220V≈2.73A發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=600W×600s=3.6×105J干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30P2P1(2)若該干衣機(jī)烘干連續(xù)正常工作10min,通過發(fā)熱電阻的電(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣熱風(fēng)功率P=700W,烘干時(shí)間t1=60min,干衣機(jī)一次工作完成烘干模式需要消耗的電能為W1=Pt1=700W×60min=0.7kW·h<0.72kW·h,故干衣機(jī)已完成烘干模式,正在采用冷卻模式工作.P2P1(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算說明該干衣機(jī)正在采用哪種模式工作?在該次工作中干衣機(jī)共工作多長(zhǎng)時(shí)間?干衣冷風(fēng)功率/W100干衣熱風(fēng)功率/W700烘干時(shí)間/min60冷卻時(shí)間/min30解:干衣機(jī)完成冷卻模式消耗的電能:W2=W總-W1=0.72kW·h-0.7kW·h=0.02kW·h,故干衣機(jī)在該次工作中完成冷卻模式所用的時(shí)間:t2=W2/P1=0.02kW·h/100W=0.2h=12min,故在該次工作中干衣機(jī)共工作時(shí)間:t總=t1+t2=60min+12min=72min.P2P1(3)若干衣機(jī)在一次工作中消耗電能0.72kW·h,通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一測(cè)量小燈泡的電功率1.實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)2.實(shí)物圖的連接①電壓表、電流表量程的選擇和連接②滑動(dòng)變阻器的連接(一上一下)3.電路連接時(shí)開關(guān)要斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處4.滑動(dòng)變阻器的作用①保護(hù)電路;②在電阻R不變時(shí),用來改變電阻R兩端的電壓132實(shí)驗(yàn)突破1.實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)55實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)一測(cè)量小燈泡的電功率5.電流表和電壓表的讀數(shù)6.數(shù)據(jù)或U-I圖像的分析7.電功率的計(jì)算8.用特殊方法測(cè)量電功率實(shí)驗(yàn)突破5.電流表和電壓表的讀數(shù)例1

某校兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V.實(shí)驗(yàn)桌上提供有如下器材:電源(電壓6V且恒定不變)、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器(50Ω

1A)各一只,導(dǎo)線若干.例1某校兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)小燈(1)曉松同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).①用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1甲所示的實(shí)物電路連接完整.②連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該_____.斷開(1)曉松同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).斷③閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P的過程中,觀察到電流表示數(shù)幾乎接近最大值時(shí),小燈泡仍然不亮,且電壓表無示數(shù),其原因可能是___________.小燈泡短路③閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P的過程中,觀察到電流表④排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為___V.要使小燈泡正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向___(選填“A”或“B”)端移動(dòng).1.1A④排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所⑤多次改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,并繪制出如圖丙所示的圖像.由圖像可知,小燈泡的額定功率是____W.0.5小燈泡額定電壓為2.5V;當(dāng)U=2.5V時(shí),通過小燈泡的電流I=0.2A;故小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.⑤多次改變滑片P的位置,獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,并繪(2)曉麗同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組的滑動(dòng)變阻器已損壞(其他器材和規(guī)格不變),老師提供了另一只滑動(dòng)變阻器(10Ω1A),小組同學(xué)討論后發(fā)現(xiàn),若要繼續(xù)用已連接完整的圖甲所示電路來測(cè)出小燈泡的額定功率,至少還要在原電路中___聯(lián)(選填“串”或“并”)一個(gè)____Ω的電阻.7.5串小燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.2A,要使小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接

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