中考物理總復(fù)習(xí)專題17 電功率(課件)-2024物理中考一輪復(fù)習(xí)資料_第1頁
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中考物理一輪復(fù)習(xí)資料匯編專題17電功率二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖一、新課標(biāo)要求三、知識(shí)梳理與典例四、實(shí)驗(yàn)專題五、綜合練習(xí)目錄專題17電功率一、新課標(biāo)要求(2022版)新課標(biāo)要求(2022版)3.4.5

結(jié)合實(shí)例,了解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實(shí)際功率。4.1.9

3.4.6

通過實(shí)驗(yàn),了解焦耳定律。能用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。專題17電功率二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)內(nèi)容電能電功01電功率02測(cè)量小燈泡的電功率03焦耳定律04專題17電功率內(nèi)容結(jié)構(gòu)專題17電功率電能表電能電功建立概念測(cè)量電功率建立概念焦耳定律電熱電熱的利用和防止應(yīng)用規(guī)律測(cè)量小燈泡電功率測(cè)量能量轉(zhuǎn)化思維導(dǎo)圖專題17電功率三、知識(shí)梳理與典例知識(shí)一、電能1.電能的來源與能量轉(zhuǎn)化電能的來源能量轉(zhuǎn)化過程干電池、蓄電池、鋰電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_____火力發(fā)電燃料的_____能轉(zhuǎn)化為電能風(fēng)力發(fā)電______能轉(zhuǎn)化為電能地?zé)岚l(fā)電_____能轉(zhuǎn)化為電能太陽能發(fā)電_____能轉(zhuǎn)化為電能核能發(fā)電_____能轉(zhuǎn)化為電能電能化學(xué)機(jī)械地?zé)崽柡酥R(shí)一、電能2.電能的利用與能量轉(zhuǎn)化用電器能量轉(zhuǎn)化過程電燈電能轉(zhuǎn)化為光能和____能電動(dòng)機(jī)(電風(fēng)扇、電動(dòng)車)電能轉(zhuǎn)化為_____能電熱器(熱水器、電飯煲)電能轉(zhuǎn)化為____能電視機(jī)電能轉(zhuǎn)化為______能、聲能空調(diào)電能轉(zhuǎn)化為____能對(duì)手機(jī)充電電能轉(zhuǎn)化為_____能內(nèi)機(jī)械內(nèi)光內(nèi)化學(xué)知識(shí)一、電能3.電能的單位1kW·h=3.6×106J(1)國際單位:_______,簡(jiǎn)稱焦,用字母J

表示。(2)常用單位:_________,字母符號(hào)為kW·h,也叫“度”。(3)單位換算關(guān)系:1度=1kW·h=1×103W×3600s=

3.6×106J焦耳千瓦時(shí)知識(shí)一、電能4.電能表(1)作用:用來計(jì)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。(2)電能表的重要參數(shù)符號(hào)或參數(shù)物理意義kW·h電能表示數(shù)的單位為_______220V表示該電能表正常工作電壓為______伏.10(20)A表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為____,額定最大電流為_____。電能表工作時(shí)的電流不能超過額定最大電流.3000r/kW·h表示接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗1kW·h時(shí)的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過_______轉(zhuǎn).50Hz表示這個(gè)電能表在頻率為______的交流電路中使用.千瓦時(shí)22010A20A300050Hz知識(shí)一、電能(3)電能表的種類常見的電能表:機(jī)械式電能表、IC卡電能表、電子式電能表。其中電子式電能表表盤上有一指示燈,標(biāo)有“1600imp/(kW·h)”(不同型號(hào)的表,該數(shù)值不同)字樣。其含義是指用電器每消耗lkW·h的電能,指示燈閃爍______次。(4)電能表的讀數(shù)電能表計(jì)數(shù)器上顯示的數(shù)字是表從開始到讀數(shù)為止用電器消耗的電能。示數(shù):

整數(shù)加一位小數(shù),如圖為______kW·h。1600318.6知識(shí)一、電能

知識(shí)一、電能(6)節(jié)能的意義①1kW·h的作用(見下圖)。②節(jié)約用電及相關(guān)措施:電能是人們生活的重要資源,社會(huì)需求越來越多,能源供應(yīng)日益緊張,每個(gè)人都應(yīng)具有節(jié)約電能的意識(shí)。我們要從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起,如隨手關(guān)燈、使用耗電少的節(jié)能燈具、電視機(jī)關(guān)機(jī)后及時(shí)拔下電源插頭等。知識(shí)二、電功1.電功的概念(1)定義:電流所做的功叫做電功,用W表示。(2)實(shí)質(zhì):電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是電流_____的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功,即電功是多少。電能是狀態(tài)量:反映了做功的______;電功是過程量:反映了一段時(shí)間內(nèi)電能轉(zhuǎn)化或消耗電能的_______。做功本領(lǐng)多少2.實(shí)驗(yàn)探究:影響電流做功多少的因素(1)探究電功與電壓的關(guān)系①把兩盞規(guī)格不同的小燈串聯(lián)在電路中,用電壓表分別測(cè)量它們兩端的電壓,同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。②現(xiàn)象:電流與通電時(shí)間相同,兩端電壓較高的小燈較亮。③結(jié)論:在通過用電器的電流與通電時(shí)間相同時(shí),用電器兩端的_____越大,電流做功就越多。知識(shí)二、電功電壓(2)探究電功與電流的關(guān)系①如圖所示,把兩盞規(guī)格不同的小燈并聯(lián),用電流表分別測(cè)量通過它們的電流,同時(shí)觀察比較小燈的發(fā)光情況。②現(xiàn)象:電壓與通電時(shí)間相同,通過電流較大的燈泡較亮。③結(jié)論:在用電器兩端的電壓與通電時(shí)間相同時(shí),通過用電器的_____越大,電流做功就越多。(3)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可得出:電流所做功的大小與電壓、電流、通電時(shí)間成正比.知識(shí)二、電功電流

知識(shí)二、電功純電阻典例分析【例題1】如圖所示,為小樂同學(xué)老家用的機(jī)械式電能表的示意圖,下列說法不正確的是()A.如圖中時(shí)刻所示,電能表的讀數(shù)為8633.5kW?hB.家中干路中的總電流為20A時(shí),該電能表可以工作C.每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3600圈D.這種電能表,讀數(shù)數(shù)字的單位是kW?hBA.電能表讀數(shù)時(shí),數(shù)字方框中最后一位是小數(shù),單位是kW?h,由圖可知,此時(shí)電能表的讀數(shù)為8633.5kW?h,故A正確,不符合題意;B.電能表上的“10A”表示電能表允許通過的最大電流為10A,家中干路中的總電流為20A時(shí),超過了最大電流,該電能表不能工作,故B不正確,符合題意;C.3600r/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3600圈,故C正確,不符合題意;D.電能表讀數(shù)的單位是kW?h,故D正確,不符合題意。故選B。典例分析【例題2】已知電源電壓為10V保持不變,R1=25Ω,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.3A。(不考慮燈絲電阻變化)(1)斷開S1、S2此時(shí)小燈泡L正常發(fā)光,求小燈泡正常發(fā)光的電壓;(2)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)?.6A,求R2的阻值;(3)在(2)這個(gè)電路中,1min內(nèi),整個(gè)電路所消耗的電能是多少?解析見下頁典例分析

知識(shí)三、電功率(1)探究電流做功的快慢實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電流做功有快慢之分.在家庭電路中,分別讓一盞電燈、一臺(tái)電吹風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作;觀察記錄電能表鋁盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。在相同時(shí)間內(nèi)電能表鋁盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)不同。在使用電吹風(fēng)時(shí),1min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)多。在相同的時(shí)間內(nèi)鋁盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)越多,說明用電器消耗的電能越____,即電流做功越_____。快快1.電功率知識(shí)三、電功率①相同時(shí)間,比較電功的多少,電功越多,表示電流做功越快;②電功相同,比較所用的時(shí)間,用的時(shí)間越短,表示電流做功越快;③用電功與時(shí)間的比值表示電流做功的快慢,比值越大,表示電流做功越快。(2)比較電流做功快慢的方法知識(shí)三、電功率

(3)電功率知識(shí)三、電功率⑤電功率單位國際單位:瓦特(W)常用單位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)換算關(guān)系:1kW=103W1W=103mWU—伏(V)I—安(A)P—瓦特(W)1W=1V·1A

P=UIP=W/tW—焦耳(J)

t—

秒(s)P—瓦特(W)1W=1J/s

知識(shí)三、電功率天河一號(hào)巨型計(jì)算機(jī)4.04×106W液晶電視機(jī)約100W家用空調(diào)約1000W排風(fēng)扇約20W吸塵器約800W手電筒約0.5W電吹風(fēng)機(jī)約500W計(jì)算器約0.5mW臺(tái)式計(jì)算機(jī)約200W電子表約0.01mW(4)一些用電器的電功率知識(shí)三、電功率

(1)電功和電功率的兩套單位組合根據(jù)電功的公式W=Pt進(jìn)行分析:2.“千瓦時(shí)”的來歷國際單位常用單位式中若P、t

的單位分別取瓦特(W)、秒(s),那么它們相乘之后,就得到電功的一個(gè)單位:______(J)。式中若P、t的單位分別取千瓦(kW)、小時(shí)(h),那么它們相乘之后,就得到電功的一個(gè)單位:________(kW·h)。

1焦耳=1瓦特×1秒1千瓦時(shí)=1千瓦×1小時(shí)焦千瓦時(shí)知識(shí)三、電功率(2)“千瓦時(shí)”的來歷1千瓦時(shí)可以看作功率為1千瓦的用電器工作____小時(shí)所消耗的電能。1千瓦時(shí)=1千瓦×1小時(shí)提示:千瓦是_______的單位;千瓦時(shí)是_______的單位。電功率電功1知識(shí)三、電功率3.電功率和電功的區(qū)別

電功電功率物理意義表示電流做功的_____表示電流做功的_____定義電功等于電壓、電流與通電時(shí)間的乘積電功與時(shí)間之比公式單位焦(J)、_____(kw·h)瓦(w)、_____(kw)多少快慢W=UItP=W/t=UI千瓦時(shí)千瓦知識(shí)三、電功率(1)探究用電器的電功率4.額定電壓額定功率實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論將標(biāo)有“36V25W”字樣的燈泡,把它接在36V的電路中,觀察它的發(fā)光情況;把它分別接在24V和40V的電路中,觀察它的發(fā)光情況。該燈泡把接在36V的電路中,____發(fā)光;接在24V的電路中,發(fā)光_____;接在40V的電路中,發(fā)光_____。該燈泡在36V電壓下處于正常工作狀態(tài),所觀察到的亮度是功率為25W時(shí)的正常發(fā)光情況。而接在24V和20V電壓下,它都不能正常發(fā)光,其功率分別低于和高于25W。在不同電壓下,同一個(gè)用電器的電功率不一樣大;實(shí)際電功率隨著它___________的改變而改變。正常暗淡強(qiáng)烈兩端電壓2.額定電壓與額定功率及其相關(guān)物理量項(xiàng)目定義

說明額定電壓用電器__________時(shí)的電壓

額定功率用電器在____________下工作時(shí)的電功率額定電流用電器__________時(shí)的電流實(shí)際電壓用電器___________時(shí)的電壓實(shí)際功率用電器在_____________下工作時(shí)的功率正常工作額定電壓正常工作實(shí)際工作實(shí)際電壓用電器銘牌上所標(biāo)電壓值用電器銘牌上所標(biāo)功率值小電燈銘牌上所標(biāo)電流值可能等于額定電壓,也可能不相等可能等于額定功率,也可能不相等知識(shí)三、電功率3.額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別額定功率

實(shí)際功率概念

變化情況

用電器在_______下工作時(shí)的功率一個(gè)用電器只有一個(gè)額定電壓和一個(gè)額定功率,是確定的,與實(shí)際電壓_____關(guān)。用電器的實(shí)際功率是不確定的,隨著它兩端電壓的改變而改變。用電器在_______下工作時(shí)的功率額定電壓實(shí)際電壓無知識(shí)三、電功率典例分析【例題1】小明將某家用電器單獨(dú)接在該電能表所在的電路中正常工作6min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)32r。該家用電器的電功率是_____W,該家用電器最有可能是_______(選填“電視機(jī)”“節(jié)能燈”或“空調(diào)”)。

100電視機(jī)【例題2】小葉在更換燈泡時(shí)發(fā)現(xiàn)燈泡上標(biāo)有“220V40W”的字樣。下列說法中正確的是()A.該燈泡只能在220V電壓下工作B.該燈泡的實(shí)際功率是40W不變C.該燈泡正常發(fā)光時(shí)每秒消耗的電能是40WD.該燈泡正常發(fā)光時(shí)每秒消耗的電能是40JAB.“220V40W”為燈泡的額定電壓和額定功率。燈的工作電壓不可能恰好220V。若實(shí)際電壓低于額定電壓,則實(shí)際功率小于40W,若實(shí)際電壓高于額定電壓,實(shí)際功率大于40W,故AB錯(cuò)誤;CD.若燈正常工作,則每秒消耗的電能W=Pt=40W×1s=40J故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。D典例分析典例分析【例題3】小林受穿戴式“智能體溫計(jì)”(如圖甲所示)的啟發(fā),設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖乙所示的體溫計(jì)電路圖,用電表示數(shù)大小反映溫度高低,熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大,定值電阻R2起保護(hù)電路的作用。下列分析正確的是()A.該電路中的電表是電流表

B.溫度變化時(shí)R2兩端電壓不變C.溫度升高時(shí)電路中電流變大

D.溫度降低時(shí)電路的總功率變大D解析見下頁典例分析A.由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,由于電表并聯(lián)在熱敏電阻R1的兩端,因此該電表為電壓表,故A錯(cuò)誤;BC.當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時(shí),熱敏電阻的阻值變大,電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,根據(jù)U=IR可知,定值電阻R2

兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,熱敏電阻兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故BC錯(cuò)誤;D.溫度降低時(shí),熱敏電阻的阻值變小,串聯(lián)電路的總電阻變小,電路中的電流變大,電源電壓不變,根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變大,故D正確。

故選D。典例分析解析見下頁

典例分析

知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚?)會(huì)用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的電功率。(2)會(huì)正確調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變小燈泡兩端電壓。(3)會(huì)總結(jié)實(shí)際功率隨電壓的變化規(guī)律,會(huì)總結(jié)燈泡亮度隨實(shí)際功率的變化規(guī)律?!緦?shí)驗(yàn)原理】根據(jù)公式P=UI,若求小燈泡的電功率,需測(cè)定小燈兩端的電壓與通過的電流。用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓,用電流表測(cè)出通過小燈泡的電流,就可計(jì)算出小燈泡的電功率,這種測(cè)量方法也叫做_______法。伏安1.測(cè)量小燈泡的電功率知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率【實(shí)驗(yàn)器材】電源、開關(guān)、電流表、電壓表、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、小燈泡(額定電壓2.5V)?!驹O(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】(1)設(shè)計(jì)電路如圖所示。AVLRS(2)按照電路圖連接電路。注意斷開開關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片放在阻值最大處。將電壓表和電流表指針調(diào)零。(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2.5V(等于額定電壓),記下此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù),并觀察燈泡的發(fā)光情況。知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率(4)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2.0V(低于額定電壓),記下此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù),并觀察燈泡的發(fā)光情況。(5)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2.9V(不能超過額定電壓的1.2倍),記下此時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù),并觀察燈泡的發(fā)光情況。AVLRS知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W燈泡發(fā)光情況12.522.032.90.440.650.81正常較暗較亮0.220.260.28【數(shù)據(jù)記錄處理】根據(jù)公式P=UI計(jì)算出小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率

【分析與論證】

①分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高,小燈泡的實(shí)際功率越____,小燈泡越_____。②小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。③小燈泡的額定功率

P額=UI=2.5V×0.26A=0.65W【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】大亮①當(dāng)小燈泡的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光。②當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗。③當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光較亮.知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率【交流討論】(1)對(duì)小燈泡的電功率進(jìn)行了三次測(cè)量,為什么不求小燈泡功率的平均值?【分析】額定功率是額定電壓下的功率,不是不同電壓下功率的平均值;用電器在不同電壓下的實(shí)際功率不同,把三次測(cè)量的平均值作為小燈泡的額定功率是不合理的。知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)名稱測(cè)量小燈泡的電功率測(cè)小燈泡電阻

相同點(diǎn)①測(cè)量的物理量都是電壓和電流;②測(cè)量的電路圖(實(shí)驗(yàn)裝置)相同;③滑動(dòng)變阻器的作用相同。不同點(diǎn)

測(cè)電功率P=UI測(cè)燈泡電阻R=U/I實(shí)驗(yàn)結(jié)論不同小燈泡的亮度由它的實(shí)際電功率決定,實(shí)際功率越大,燈泡越亮。小燈泡的電阻隨著燈絲溫度的升高而變大。實(shí)驗(yàn)原理不同(2)本實(shí)驗(yàn)與伏安法測(cè)小燈泡電阻相比較,有哪些異同點(diǎn)?知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】借助定值電阻,利用電壓表計(jì)算出燈泡額定電壓或額定電流,利用P=UI算出額定功率。【實(shí)驗(yàn)器材】電源(電壓未知),1個(gè)電壓表,1個(gè)滑動(dòng)變阻器,1個(gè)已知阻值為R0的定值電阻。(1)單伏法(測(cè)量器材是電壓表,缺少電流表)2.特殊法測(cè)小燈泡的電功率知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率

知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率

知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率(2)單安法(測(cè)量器材是電流表,缺少電壓表)【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】借助定值電阻,利用電流表計(jì)算出燈泡額定電壓或額定電流,利用P=UI算出額定功率?!緦?shí)驗(yàn)器材】電源(電源電壓未知),1個(gè)電流表,1個(gè)滑動(dòng)變阻器,1個(gè)已知阻值為R0的定值電阻。知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率

知識(shí)四、測(cè)量小燈泡的電功率

【例題1】某同學(xué)利用如圖所示電路,測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率,下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到A端B.閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測(cè)出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率D.通過實(shí)驗(yàn)可得知,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡發(fā)光越暗C典例分析解析見下頁典例分析A.閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路安全,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大阻值處,即B端,故A錯(cuò)誤;B.閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,也可能是電路中的其它地方斷開了,造成電路中沒有電流,故B錯(cuò)誤;C.小燈泡的額定電壓為2.5V,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),測(cè)出通過小燈泡的電流,利用可得出小燈泡的額定功率,故C正確;D.小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越小,小燈泡越暗,實(shí)際功率越大,小燈泡越亮,故D錯(cuò)誤。故選C。典例分析【例題2】在測(cè)量額定電壓為“2.5V”小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,電源是三節(jié)新干電池。(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______(選填“左”或“右”)端;(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為______

V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,讀出電流表示數(shù),可測(cè)得額定功率;(3)繼續(xù)移動(dòng)滑片,電壓表示數(shù)如圖所示,為______

V,此時(shí)電流表示數(shù)為0.24A,小燈泡的實(shí)際功率為_________

W;2.50.528左2.2解析見下頁典例分析(4)為了研究小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系,除了表中記錄的電表示數(shù)和電功率,還需要增加記錄的內(nèi)容是_______________;(5)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),小燈泡兩端的電壓越高,它的實(shí)際功率________;小燈泡的亮度越大實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W12.50.26

2

0.24

32.80.28

(4)因?yàn)檠芯康氖切襞莅l(fā)光情況與電功率的關(guān)系,所以還需要增加記錄的內(nèi)容是:小燈泡的亮度。(5)由表格可知,小燈泡兩端電壓越大,通過小燈泡的電流越大,由公式P=UI可知,小燈泡的實(shí)際功率越大。典例分析(6)小紅還設(shè)計(jì)出了只有電流表、沒有電壓表時(shí)測(cè)量小燈泡額定功率的方法,其電路圖如圖丙所示。已知定值電阻R0為5Ω,小紅調(diào)節(jié)變阻器滑片,先使電流表A2的示數(shù)為

A時(shí),再讀出電流表A1的示數(shù)為0.3A,就測(cè)量出小燈泡的額定功率為_______W。0.50.75

知識(shí)五、焦耳定律(1)尋找以下用電器的共同特點(diǎn)電熱毯、電水壺、電飯煲、烤箱等。分析:用電器工作時(shí)都要消耗電能,都會(huì)發(fā)熱,在這個(gè)過程中,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)電流的熱效應(yīng)

電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成______,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。1.電流的熱效應(yīng)內(nèi)能知識(shí)五、焦耳定律【提出問題】電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?【猜想及其依據(jù)】①可能與通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。因?yàn)閷?dǎo)體在通入電流時(shí)才會(huì)發(fā)熱,所以電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟電流有關(guān);②可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)接入電路,電流是相同的,電熨斗熱的溫度高,而導(dǎo)線幾乎不熱,電流產(chǎn)生的熱可能與電阻有關(guān)。③可能與通電時(shí)間有關(guān)。由生活經(jīng)驗(yàn)可知,通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量也會(huì)越多。2.探究影響電流的熱效應(yīng)的因素知識(shí)五、焦耳定律(1)實(shí)驗(yàn)裝置介紹(焦耳定律演示器)透明的塑料容器內(nèi)密閉著空氣;容器內(nèi)部的空氣與U形管一端相連通。容器中有一段電阻絲,兩個(gè)容器里的電阻絲串聯(lián)在一起接入電路。(2)實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,兩個(gè)透明容器中密封著空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積變化。同時(shí)使用兩個(gè)密閉容器時(shí),哪一側(cè)U型管中液柱出現(xiàn)的高度差大,表明哪一側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】加熱時(shí)Δh右Δh左知識(shí)五、焦耳定律(3)研究方法①控制變量法在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系時(shí),每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制兩個(gè)物理量不變。

②轉(zhuǎn)換法實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管液面的高度差來比較電流產(chǎn)生熱量的多少,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。(4)實(shí)驗(yàn)電路、器材如圖所示為了進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),需要改變通過兩個(gè)電阻絲的電流,所以在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,通過移動(dòng)滑片改變電流。知識(shí)五、焦耳定律實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流關(guān)系電阻大小/Ω通電時(shí)間關(guān)系U形管液面高度差⊿h

左右

左右左右左右1

相等510相等

2

大小相等相等

(5)實(shí)驗(yàn)記錄表知識(shí)五、焦耳定律【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路,使用學(xué)生電源供電。(2)閉合開關(guān),通電一段時(shí)間,觀察U形管液面高度差的變化。知識(shí)五、焦耳定律(3)按照?qǐng)D將密封容器、開關(guān)及電源連接起來。實(shí)驗(yàn)中在右方密封盒外并聯(lián)一個(gè)5Ω的電阻R3,目的是改變通過盒內(nèi)電阻的電流大小,從而研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。由于R3的分流作用,因此通過兩個(gè)容器中電阻的電流不同:I1=2I2知識(shí)五、焦耳定律(4)閉合開關(guān),通電一段時(shí)間后,觀察同一個(gè)密封盒U形管液面的高度差的變化。

Δh知識(shí)五、焦耳定律實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流關(guān)系電阻大小/Ω通電時(shí)間關(guān)系U形管液面高度差⊿h

左右

左右左右左右1(甲圖)

相等510相等

2(乙圖)

大小相等相等

【收集證據(jù)】大大小小甲乙知識(shí)五、焦耳定律(1)分析實(shí)驗(yàn)1可發(fā)現(xiàn):在電流和通電時(shí)間相等的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。(2)分析實(shí)驗(yàn)2可發(fā)現(xiàn):在電阻和通電時(shí)間相等的情況下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。(3)由實(shí)驗(yàn)步驟(4)可知,在電流和電阻相等的情況下,通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多?!痉治稣撟C

】知識(shí)五、焦耳定律歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。(2)在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。(3)在電流相同、電阻相同的情況下,通電時(shí)間越長,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。知識(shí)五、焦耳定律用如圖所示的裝置也可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)。請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)。該裝置中,兩個(gè)相同的燒瓶盛有質(zhì)量相同、溫度相同的同種液體;燒瓶內(nèi)插有溫度計(jì),可以測(cè)量液體的溫度。燒瓶內(nèi)部有兩個(gè)阻值不同的電阻絲,組成串聯(lián)電路接入電路中。通過比較燒瓶內(nèi)__________可以探究影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素?!窘涣饔懻摗恳后w的溫度知識(shí)五、焦耳定律3.焦耳定律(1)內(nèi)容

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟____________成正比,跟導(dǎo)體的________成正比,跟通電時(shí)間成正比。(2)公式:Q=I2Rt

公式中各物理量單位:I表示電流,單位是安培(A)

R表示電阻,單位是歐姆(Ω)

t表示時(shí)間,單位是秒(s)

Q表示熱量,單位是_______(J)電流的平方電阻焦耳知識(shí)五、焦耳定律

(3)推導(dǎo)焦耳定律

若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量,

即Q=W

因?yàn)殡姽=UIt

根據(jù)歐姆定律U=IR所以Q=W=UIt=I2Rt可見,在消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時(shí),根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)論與焦耳定律一致。知識(shí)五、焦耳定律4.電功與電熱(1)電功與電熱的區(qū)別電功是指電流通過一段電路所做的功,它的大小表示電路消耗_______的多少,也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電熱是指電流通過一段電路做功時(shí),電能轉(zhuǎn)化為_______的那一部分。兩者表示的意義不同,是兩個(gè)不同的概念。電能內(nèi)能知識(shí)五、焦耳定律(2)電功與電熱的聯(lián)系

①純電阻電路該類電路中,電流通過用電器時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為____能,電流產(chǎn)生的熱量就等于消耗的電能,即電熱等于電功Q熱量=WQ放=W總=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt這些公式適用于______電路.②非純電阻電路在該類電路中,當(dāng)電流通過用電器時(shí),電能主要轉(zhuǎn)化為其它形式的能量,只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即電熱小于電功Q熱量<W。W總=UIt=W機(jī)械能+Q熱量

純電阻內(nèi)推導(dǎo)公式

電功電功率焦耳定律適用條件基本公式W=UItP=UIQ=I2Rt純電阻電路

Q=W5.電功、電功率、焦耳定律計(jì)算公式及其適用范圍

普遍適用知識(shí)五、焦耳定律(1)電熱的利用電流通過導(dǎo)體時(shí),使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用了電流的熱效應(yīng),這類用電器稱為______,而電熱器的主要部分是發(fā)熱體,用電阻率____、熔點(diǎn)______的金屬導(dǎo)線制成的。家中的熱水器、電飯煲、電熨斗,養(yǎng)雞場(chǎng)中的孵化器等都是利用電熱的例子。(2)電熱的防止有些用電器工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程中,總有一部分電能轉(zhuǎn)化為____能。例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等用電器工作時(shí)都不可避免的發(fā)熱,這既浪費(fèi)能源,同時(shí)又使導(dǎo)線溫度升高,溫度超過絕緣材料的耐熱溫度后,絕緣材料會(huì)迅速老化,造成短路燒毀用電器,這就需要散熱。因此很多家用電器采用設(shè)置散熱孔、散熱片或在發(fā)熱體部分安裝電風(fēng)扇等方法散熱。6.電熱的利用和防止電熱器內(nèi)大高知識(shí)五、焦耳定律典例分析【例題1】小明同學(xué)猜想:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)。他利用如圖器材進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。甲、乙、丙三個(gè)裝置的透明容器中各有一段電阻絲,容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。(1)選用______組合,并將它們_____聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以探究電熱與電阻的關(guān)系。(2)選用乙、丙組合,串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以探究電熱與_______的關(guān)系,其中15Ω電阻的作用是_____。電阻出現(xiàn)短路(3)選用乙、丙組合,串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面無高度差,丙裝置U形管中液面有高度差,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是乙裝置_____。甲乙串電流見解析典例分析(1)要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少與電阻大小是否有關(guān),應(yīng)控制電流和通電時(shí)間一定,而電阻不同,由圖可知應(yīng)選用甲和乙兩容器,將它們串聯(lián)接到電源兩端。(2)選用乙、丙組合,串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩個(gè)容器內(nèi)電阻相等,乙容器中15Ω的電阻和5Ω的電阻并聯(lián),由串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過兩個(gè)容器內(nèi)電阻的電流不相等,可以探究電熱與電流的關(guān)系。由并聯(lián)分流的特點(diǎn)可知,15Ω電阻起到分流的作用。(3)選用乙、丙組合,串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙裝置U形管中液面無高度差,丙裝置U形管中液面有高度差,可能乙裝置電阻出現(xiàn)短路,不會(huì)產(chǎn)生熱量,可能乙裝置漏氣。典例分析【例題2】某電熱取暖器的簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時(shí),通過開關(guān)S1和S2實(shí)現(xiàn)低溫、高溫的擋位控制。已知高溫?fù)豕β蕿?320W,R1=55Ω。求:(1)取暖器工作時(shí)通過R1的電流;(2)取暖器處于低溫?fù)鯐r(shí),工作1min產(chǎn)生的熱量;(3)R2的阻值。解析見下頁典例分析

四、綜合練習(xí)1.小明家半年前新裝了一只電能表,現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖,下列說法正確的是()A.該電能表的標(biāo)定電流為20AB.該電能表應(yīng)接在50Hz的直流電路中使用C.小明家每消耗1度電,鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn)D.小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h綜合練習(xí)CA.由電能表的表盤知,該電能表的標(biāo)定電流為10A,最大工作電流20A,A錯(cuò)誤;B.由表盤上的“50Hz”可知,電能表應(yīng)接在50Hz交流電路中使用,B錯(cuò)誤;C.由表盤上的“3000r/kW·h”可知,每消耗1度電,鋁盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),C正確;D.小明家半年內(nèi)的用電量是,故D錯(cuò)誤。故選C。綜合練習(xí)2.LED燈具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn),一個(gè)“220V8.5W”的LED燈與一個(gè)“220V60W”的白熾燈亮度相當(dāng).若一個(gè)“220V8.5W”的LED燈每天正常工作4小時(shí),30天消耗的電能是_________度,這些電能可供“220V60W”的白熾燈正常工作_____小時(shí).1.02

173.如圖甲所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端a滑動(dòng)到最左端b的過程中,電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示,則下列說法正確的是()A.電源電壓為6VB.定值電阻R0的阻值為6ΩC.滑片P在b端時(shí),電路中電流為1AD.電路消耗的最大功率為27W綜合練習(xí)解析見下頁D綜合練習(xí)由圖甲可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中電流。ABC.由圖甲可知,滑片在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零,電路為R0的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流最大,由圖乙可知,此時(shí)電路中的電流為3A;電源電壓

U=I大R0=3A×R0……①滑片在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,由歐姆定律可知此時(shí)電路中電流最小,由圖乙可知此時(shí)電路中的電流為1A,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②由①②解得R0=3Ω,U=9V,故ABC錯(cuò)誤;D.電路消耗的最大功率P大=UI大=9V×3A=27W故D正確。故選D。綜合練習(xí)解析見下頁4.如圖所示,R為定值電阻,L為標(biāo)有“6V3W”的小燈泡,燈絲阻值不變,電源電壓恒定。閉合開關(guān),小燈泡正常工作時(shí),電流表讀數(shù)為0.9A。求:(1)通過小燈泡的電流,以及小燈泡電阻;(2)定值電阻R阻值以及它的電功率。綜合練習(xí)

綜合練習(xí)解析見下頁5.在測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,秀秀同學(xué)通過正確實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表.分析數(shù)據(jù)得到的下列結(jié)論,正確的是()A.燈絲的電阻隨電壓增大而減小B.通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比C.小燈泡的額定功率為四次功率的平均值D.小燈泡的額定功率為0.8WD電壓U/V1.522.53電流I/A0.250.290.320.35綜合練習(xí)A.由表中數(shù)據(jù)可知,隨電壓U的增大,R=U/I

逐漸變大,即燈絲電阻隨電壓增大而增大,故A錯(cuò)誤;B.燈絲電阻R隨電壓U的增大而增大,不是定值,由I=U/R可知通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,故B錯(cuò)誤;C.燈泡在額定電壓下的功率為額定功率,不能把四次功率的平均值作為燈泡的額定功率,故C錯(cuò)誤;D.由表中數(shù)據(jù)知,燈泡額定電壓U=2.5V對(duì)應(yīng)的電流I=0.32A,燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故D正確.所以選D.綜合練習(xí)解析見下頁6.在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)采用了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置(兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說法正確的是()①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系③圖乙實(shí)驗(yàn)過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于10Ω④用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與

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