人教版中考物理復習第十八章電功率第二課時測量用電器的電功率焦耳定律教學課件

第一部分教材梳理第十八章電功率第二課時測量用電器的電功率

焦耳定律課程標準1.知道用電器的額定功率和實際功率。2.通過實驗，了解焦耳定律，能用焦耳定律說明生產、生活中的有關現象?？键c梳理考點1額定功率和實際功率1.額定功率：(1)用電器__________時的電壓叫額定電壓，用電器上標明的電壓就是__________。(2)用電器在__________電壓下工作時的電功率叫做額定功率，用電器上標明的功率就是__________。正常工作額定電壓額定額定功率如用電器上標注“220V40W”，220V表示______________，40W表示__________；根據這些數據可求出額定電流I額=__________A，電阻R=__________Ω。2.實際功率：實際功率是在實際電壓下的功率，不同的實際電壓下有不同的實際功率。①當U實=U額時，P實_______P額；②當U實＜U額時，P實________P額；③當U實＞U額時，P實_______P額。額定電壓額定功率0.181210=<>1.(九全P95改編)一只電熱水壺銘牌上標著“220V1100W”的字樣，它正常工作時，電流是________A。5考點2測量用電器的電功率（1）測量原理：__________。（2）實驗電路圖如圖1-18-20所示。（3）電路中滑動變阻器的作用：①____________________________;②_____________________________。P=UI保護電路改變用電器兩端電壓和通過它的電流（4）在實驗中要注意：一是連接實物時，為了__________，開關要__________；二是滑動變阻器的滑片應移到阻值__________的位置，防止電路中電流過大，燒壞用電器和電源。保護電路斷開最大2.(九全P96改編)在“測定小燈泡的額定功率”的實驗中，當手移動變阻器滑片時，眼睛應觀察（）A.電流表的示數

B.電壓表的示數 C.燈泡的發(fā)光情況 D.變阻器滑片的位置B考點3焦耳定律1.電流的熱效應定義：電流通過導體時電能轉化為______能的現象，叫電流的熱效應。2.電熱的計算：(1)焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟________的平方成正比，跟______成正比，跟__________成正比。內電流電阻通電時間I2Rt安培(A)歐姆(Ω)秒(s)焦耳(J)全部(2)公式：Q=__________，其中I、R、t的單位分別是__________、__________、__________，則Q的單位是__________。(3)純電阻電路：當用電器消耗的電能__________轉化為內能時，Q=W=UIt=Pt=t=I2Rt。3.電熱的利用和防止：________電熱的事例，如電熱水壺；__________電熱危害的事例，如電視機的散熱窗。（均填“利用”或“防止”）利用防止3.(九全P99改編)下列機器工作時應用電流熱效應的是()A.電熱水壺 B.電風扇 C.刷卡機 D.太陽能玩具車A4.(九全P102改編)一個電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作的電阻是440Ω。問：（1）電烙鐵正常工作時的電流多大？（2）這一電烙鐵正常工作10min產生多少熱量？解：（1）由題知，電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作的電阻是440Ω，所以正常工作時的電流I＝＝0.5A。（2）電烙鐵正常工作10min產生熱量Q＝W＝UIt＝220V×0.5A×10×60s＝6.6×104J。答：（略）核心點精練考點1額定功率和實際功率[10年5考：2013年(綜合)、2014年(計算)、2015年(計算)、2017年(填空)、2022年(綜合)考查]【例1】某個小燈泡上標有“6V6W”的字樣，假如接在3V的電路中，燈絲的電阻不變，這時小燈泡的實際功率為（）A.1W B.1.5W C.3W D.6WB思路點撥：涉及額定功率與實際功率的計算，一般的方法是根據用電器的標示計算出用電器的電阻作為已知條件。其余的計算與電學的基本計算相同。1.下列四個燈泡均正常發(fā)光時，其中最亮的是（）A.“36V40W” B.“110V60W” C.“220V25W” D.“220V100W”D2.如圖1-18-21所示，將甲、乙兩燈串聯在電路中，閉合開關，發(fā)現甲燈發(fā)光，乙燈不發(fā)光。則乙燈不發(fā)光的原因可能是（）A.乙燈燈絲的電阻比甲的大B.乙燈的實際功率太小C.乙燈的額定電壓太低D.通過乙燈的電流小于甲燈的電流B3.一只“220V100W”的燈泡，正常發(fā)光時燈絲的電阻是__________Ω,把它接到110V的電路中，燈絲電阻不變,這時燈泡的實際功率是__________W,此時燈泡發(fā)光比正常發(fā)光__________（填“亮”或“暗”）。48425暗4.(創(chuàng)新題)已知發(fā)光二極管L1與小燈泡L2的額定電壓均為2.5V。把它們分別接在圖1-18-22甲、乙所示的電路中，閉合開關調節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數均為2.5V，發(fā)現L1比L2亮。用數顯電流表測得通過L1的電流遠小于通過L2的電流，下列說法正確的是（）DA.L1的實際功率比L2大B.若把L1調到亮度和L2相當，兩燈的實際功率相同C.L1的額定功率比L2大D.若把L1調到亮度和L2相當，L2的實際功率比L1大考點2測量用電器的電功率[10年5考：2013年(實驗)、2014年(選擇)、2017年(綜合)、2019年(實驗)、2020(綜合)考查]【例2】如圖1-18-23所示是額定電壓為3V的小燈泡的I－U變化關系圖像。根據圖像，下列關于小燈泡的一些物理量分析正確的是()A.此過程中電流與電壓成正比B.此過程中小燈泡電阻保持不變C.額定電流是0.3AD.額定功率是1.5WD思路點撥：測量燈泡的電功率，與伏安法測電阻的步驟一樣。需要注意的是測量燈泡的額定功率時，燈泡必須正常發(fā)光。而燈泡正常發(fā)光，或用電壓表來反映(電壓表的示數為額定電壓)，或用電流表來反映(電流表的示數為額定電流)。5.下列各組儀器中，可以用來測量電功率的是（）①電能表和電壓表②電能表和電流表③電能表和秒表④電壓表和電流表A.①② B.③④ C.①④ D.②③④B6.在測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率時。小紅所觀察和記錄的結果如下表所示。分析實驗記錄，她得出了以下結論：①小燈泡的額定功率為0.625W；②小燈泡的實際功率越大，亮度越亮；③小小燈泡兩端的電壓U/V0.51.01.52.02.53.0通過小燈泡的電流I/A0.120.160.190.230.250.28小燈泡的亮度暗→亮正常發(fā)光過亮燈泡的電阻隨兩端的電壓升高而增大；④小燈泡和阻值為2Ω的定值電阻串聯接在電壓為3V的電源兩端時，能正常發(fā)光。其中正確的是()A.只有①

B.只有①② C.只有①②③ D.①②③④都正確D7.(創(chuàng)新題)在測定小燈泡額定功率實驗中，某同學正確連接電路，閉合開關后燈泡發(fā)光，但無論怎么調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數都不能達到燈泡額定電壓，可能原因是（）A.變阻器總電阻太大 B.電壓表量程太大 C.燈泡燈絲斷開

D.電源電壓太低D考點3焦耳定律[10年7考：2013年(實驗)、2014年(填空)、2015年(實驗)、2018年(綜合)、2020年(填空)、2021年(綜合)、2022年(計算)考查]【例3】（2022株洲）如圖1-18-24是探究“電流通過導體時產生熱是的多少跟什么因素有關”的實驗裝置。通電前，兩個U形管內的液面相平，通電一定時間后，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，則下列說法正確的是（）A.I1＝I2，A管中的液面比B管中的液面低B.I1＝I2，A管中的液面比B管中的液面高C.I1＞I2，A管中的液面比B管中的液面低D.I1＞I2，A管中的液面比B管中的液面高D思路點撥：為探究電流產生的熱量與電阻的關系，可以將兩電阻串聯，控制電流相等；為研究電流產生熱量與電流的關系，可以控制電阻不變，用滑動變阻器改變電流，或者采用并聯分流的方法。該實驗還使用了轉換法。8.將規(guī)格都是“220V100W”的1臺電風扇、1臺電視機和1把電烙鐵分別接入同一家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是()A.3個用電器產生的熱量相同B.電風扇產生的熱量最多C.電烙鐵產生的熱量最多D.電視機產生的熱量最多C9.（2022常德）用如圖1-18-25所示的實驗裝置探究“電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”。以下說法中不正確的是（）A.觀察溫度計的示數比較電流產生的熱量B.該實驗裝置可以探究通電時間一定時，導體產生的熱量與電阻的關系C.該實驗裝置還可以探究通電時間一定時，導體產生的熱量與電流的關系D.甲、乙兩瓶中可以裝質量相同的不同液體D10.（創(chuàng)新題）（2022黑龍江）如圖1-18-26所示是“探究通電導體產生的熱量與__________大小關系”的實驗裝置。電源電壓為4.5V且保持不變，將滑動變阻器滑片移至最右端，在1min內電流通過10Ω電阻絲產生的熱量為__________J。電阻54考點4加熱與保溫電路（重難點）【例4】如圖1-18-27是1條電熱毯的電路示意圖，R0是電阻絲，R1是串聯在電路中的電阻，電熱毯銘牌上標有“220V40W”的字樣（不考慮溫度對電阻的影響）。問：（1）電熱毯處于低溫擋時，開關S、S1各處于什么狀態(tài)？（不需說明理由）（2）電熱毯在高溫擋工作時的電流是多少？（3）當電熱毯處于低溫擋時，電阻絲R0的電功率為12.1W，電阻R1的阻值多大？（4）在低溫擋工作20min，電阻絲R0產生的熱量是多少？解：（1）開關S閉合，S1斷開。（2）開關S和S1都閉合時為高溫擋，電功率為40W。此時I=≈0.18A。（3）高溫擋時，R0==1210Ω,低溫擋時，U0==121V，R1==990Ω。(4)低溫擋時，Q0=P0t=12.1W×20×60s=14520J。答：（略）思路點撥：常見用電器的加熱與保溫功能通常是通過改變電阻的連接方式實現的。(1)在家庭電路中提供的電壓U＝220V是一定的，因此選擇公式P＝來分析。(2)當連入電阻越小時，電功率越大，此時為加熱狀態(tài)。(3)當連入電阻越大時，電功率越小，此時為保溫狀態(tài)。11.如圖1-18-28甲所示為某電烤箱的內部簡化電路，S1為自動控制開關，R1和R2均為電熱絲，圖1-18-28乙是電烤箱正常工作時電流隨時間變化的圖像。求：（1）低溫擋工作時的功率。（2）電熱絲R2的阻值。（3）15min內R1消耗的電能。解：（1）由圖可知，閉合開關S，只有R1的簡單電路，電路中的電阻較大，由P＝可知電功率較小，處于低溫擋；當S和S1閉合時，兩個電阻并聯，電路中的總電阻較小，由P＝可知電功率較大，處于高溫擋；由P＝UI可知，電壓不變，低溫擋時，通過電路的電流較?。挥蓤D乙可知，低溫擋時的電流是6A，低溫擋工作時的功率P低＝UI低＝220V×6A＝1320W。（2）由圖乙可知，低溫擋時只有R1的簡單電路，低溫擋時的電流是6A，通過R1的電流是6A，高溫擋時的總電流是10A，高溫擋兩個電阻并聯，由并聯電路的特點可知通過R1的電流不變，由并聯電路電流的規(guī)律可知，通過R2的電流I2＝I-I1＝10A-6A＝4A，電熱絲R2＝＝55Ω。（3）15min內R1消耗的電能W1＝UI1t＝220V×6A×15×60s＝1.188×106J＝0.33kW·h。答：（略）考點5非常規(guī)測電功率（重難點）【例5】下圖所示，如果電阻R的數值和各電流表與電壓表的示數都已知，哪一個圖中的數據無法讓我們計算出燈泡L的電功率？（）D12.用如圖1-18-29所示器材測量小燈泡的額定功率，電源電壓恒定為U，待測小燈泡L的額定電壓為U額，定值電阻阻值為R0。閉合開關S、S1，斷開開關S2，調節(jié)滑片P，使電壓表示數為__________；保持滑片P不動，U-U額閉合開關S、S2，斷開開關S1，讀出電壓表示數為U0。計算出小燈泡的額定功率為P額＝_______________（用U、U額、U0、R0表示）。U額重點實驗實驗一測量小燈泡的電功率(10年4考：2013年、2017年、2019年、2020年)實驗名稱測量小燈泡的電功率實驗器材電流表、電壓表、電源、開關、小燈泡、滑動變阻器、導線考點歸納（1）實驗原理：P=UI續(xù)表考點歸納（2）畫電路圖或者連接實物圖（3）連接電路時開關必須斷開；開關閉合前，滑動變阻器的滑片移到最大阻值處（4）電流表、電壓表選擇正確量程并正確連接和讀數（5）滑動變阻器的作用：調節(jié)滑片使小燈泡兩端的電壓達到額定電壓；保護電路；多次測量續(xù)表考點歸納（6）利用表格或圖像，讀出電流對應的電壓值，利用公式P=UI計算相應的電功率（7）多次測量的目的：測量小燈泡在不同電壓下的電功率實驗結論（1）小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮（2）小燈泡兩端的電壓不同，小燈泡的實際功率不同【例1】【科學探究】小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關”的實驗中，所用電源電壓恒為3V，小燈泡上標有“3V”的字樣。（1）請用筆畫線代替導線，將圖1-18-30中的實物電路連接完整。如答圖1-18-1所示。（2）畫出對應的電路圖。如答圖1-18-2所示。（3）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）端。若閉合開關后，發(fā)現燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數。若電路中僅有1處故障，這個故障可能是__________；若開關閉合后，電壓表有示數，電流表無示數，故障可能是__________；若閉合開關后，電壓表、電流表均無示數，可能原因是______________________________右燈泡短路燈泡斷路開關處斷路或滑動變阻器斷路。（4）如果燈泡的阻值為10Ω，電源由2節(jié)干電池串聯組成，電流表有量程0～0.6A和0～3A兩擋，電壓表量程有0～3V和0～15V兩擋，那么電流表量程應選__________擋，電壓表量程應選__________擋。0～0.6A0～3V（5）排除故障后繼續(xù)實驗，小華進行了8次測量，并將有關數據及現象記錄在表格中。在第1次實驗中小燈泡不亮的原因是__________________________。燈泡實際功率太小實驗序號12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205燈泡發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光（6）根據上表所示的數據在圖1-18-31中畫出U-I圖像。如答圖1-18-3所示。①由上表數據可知，當U＜1.40V時，燈絲電壓與電流成_______比，燈絲電阻為_______Ω；當U＞1.40V時，燈絲的溫度逐漸升高，其電阻隨溫度升高而__________；②從圖線上可以看出，當小燈泡兩端電壓逐漸地增大時，燈絲的電阻______（填“變大”“變小”或“不變”）；③實驗結果表明，導體的電阻隨溫度的升高而__________。正10增大變大增加（7）閉合開關，發(fā)現小燈泡兩端電壓只有1.8V，滑動變阻器的滑片P應向__________端移動，才能使電壓表示數為_________V，此時燈泡的實際功率就是額定功率。（8）分析表中信息，可知小燈泡的額定功率為__________W。實驗得出的結論：小燈泡的實際電功率__________，燈泡越亮。左30.615越大實驗二探究電流產生的熱量與哪些因素有關(10年1考：2015年)實驗名稱探究電流產生的熱量與哪些因素有關實驗器材2個透明密閉容器、2根5Ω的電阻絲、1根10Ω的電阻絲、U形管、開關、電源、導線考點歸納（1）轉換法：通過U形管液面的高度差的變化反映產生熱量的多少續(xù)表考點歸納（2）控制變量法：探究電流產生的熱量與電流大小的關系時，控制電阻絲的阻值和通電時間相同，改變通過兩電阻絲的電流大??；探究電流產生的熱量與電阻的關系時，控制電阻絲的電流和通電時間相同，選擇2個電阻不同的電阻絲；探究電流產生的熱量與通電時間的關系時，控制電阻絲的阻值和通過的電流相同，改變通電時間續(xù)表實驗結論電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。生活應用電飯鍋、電熨斗等【例2】【科學探究】用如圖1-18-32所示的實驗裝置探究“電流、通電時間相同時，導體產生的熱量與電阻大小的關系”（圖中甲、乙是完全相同的密閉容器，實驗前，A、B兩U形管內液面是相平的）。（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整。如答圖1-18-4所示。（2）本實驗采用_________________________的研究方法。實驗的設計依據是電流的__________效應。（3）閉合開關后，通過兩段金屬絲中的電流是__________（填“相等”或“不相等”）的，因為兩電阻絲__________聯。控制變量法和轉換法熱相等串（4）電流產生的熱量不易直接測量，因此，在這個實驗中通過觀察U形管中液面的__________來顯示甲、乙容器內空氣溫度的變化。當容器內溫度升高時，瓶內壓強會__________（填“變大”或“變小”）。（5）通過對比觀察，你認為__________（填“甲”或“乙”）容器中的電阻產生的熱量多。由此可知：在電流相同、通電時間相同的情況下，__________越大，電流產生的熱量越多。高度差變大乙電阻（6）當密閉容器中的空氣溫度升高時，空氣的內能將會__________（填“變大”“變小”或“不變”）。（7）根據得出的結論，說說為什么電爐工作時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線卻幾乎不發(fā)熱?________________________________________________________________________________________________________________________________________________變大電爐絲與導線是串聯的，電流和通電時間相等，而電爐絲的電阻較大，產生的熱量較多，所以電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲連接的導線電阻較小，所以幾乎不發(fā)熱。（8）用圖1-18-33所示裝置，探究導體通電時產生的熱量與電流的關系。①實驗時需控制__________、__________相同,改變_______;②2個密閉容器中的電阻一樣大,在其中1個容器的外部,將1個電阻與這個容器內的電阻__________,把該裝置連接到電源兩端，目的是_____________________________________電阻通電時間電流并聯使通過兩電阻絲的電流不相等;③現象及分析：通電一段時間后,__________側U形管中液面的高度差較大,這說明在電阻、通電時間相同時,電流越__________,導體產生的熱量越多。左大1.（2020年)如圖1-18-34所示為“探究電流通過導體產生的熱量跟__________的關系”的實驗裝置。實驗中用Ｕ形管內液面高度差的大小來反映電流通過導體產生熱量的多少，這種方法叫__________（填“控制變量”或“轉換”）法。通電一段時間后，左側容器內空氣吸收的熱量比右側的__________（填“多”或“少”）。廣東中考電阻轉換少2.（2019年）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，要求用滑動變阻器控制電路，分別測出小燈泡在額定電壓、約為額定電壓的和約高出額定電壓時的電功率，并比較這3種情況下小燈泡的亮度。（1）先根據實驗的要求設計電路圖，如圖1-18-35所示，其中甲是__________表，乙是__________表。電流電壓（2）實驗室有如下器材：標有“2.5V0.75W”字樣的小燈泡1只、電壓為6V的電源、電流表、電壓表、導線若干條、開關、滑動變阻器R1（10Ω2A）和R2（50Ω1A）。根據實驗要求應選用滑動變阻器__________。R2（3）根據實驗要求，設計并填寫實驗記錄表內的7個空格。實驗序號____________________________________1_________———2_________———3_________———電壓U/V電流I/A電功率P/W燈泡亮度2.02.53.03.（2022年）某電熱取暖器的簡化電路如圖1-18-36所示，R1、R2為發(fā)熱電阻。取暖器工作時，通過開關S1和S2實現低溫、高溫的擋位控制。已知高溫擋功率為1320W，R1＝55Ω。求：（1）取暖器工作時通過R1的電流。（2）取暖器處于低溫擋時，工作1min產生的熱量。（3）R2的阻值。解：（1）當閉合S1、S2時，R1、R2并聯，所以U＝U1＝U2＝220V，取暖器工作時通過R1的電流I1＝＝4A。（2）當只閉合S1時，只有R1工作，當閉合S1、S2時，R1、R2并聯，根據并聯電路的電阻特點可知，并聯的總電阻小于任一分電阻，電壓是一定的，根據P＝可知，當只閉合S1時，只有R1工作，電路中的電阻最大，電功率最小，電熱取暖器處于低溫擋，取暖器處于低溫擋時，工作1min產生的熱量Q＝I2R1t＝（4A）2×55Ω×1×60s＝5.28×104J。（3）低溫擋的額定功率P低＝＝880W，當閉合S1、S2時，R1、R2并聯，電路中的電阻最小，電功率最大，電熱取暖器處于高溫擋；R2的電功率P2＝P高-P低