徐州專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第四部分電功率安全用電電磁信息和能源第24課時(shí)電能電功率電熱的理解與計(jì)算課件

第24課時(shí)電能、電功率、電熱的理解與計(jì)算第四部分

電功率、安全用電、電磁、信息和能源教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)一電能表作用電能表是測(cè)量

的儀表

表盤(pán)參數(shù)220V這個(gè)電能表在

的電路中使用

10(20)A

10A表示基本電流,20A表示電能表能滿足測(cè)量準(zhǔn)確要求,且能長(zhǎng)期正常運(yùn)行的最大電流kW·h表示電能表測(cè)量電能的單位是

,即“度”,1kW·h=3.6×106J

50Hz這個(gè)電能表在50Hz的交流電路中使用600r/(kW·h)接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)600圈電路消耗電能多少220V千瓦時(shí)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究表盤(pán)參數(shù)3200imp/(kW·h)接在這個(gè)電能表上的用電器每消耗1kW·h的電能,電能表上的指示燈閃爍3200次說(shuō)明:表盤(pán)的最后一格是示數(shù)的小數(shù)部分,記錄時(shí)要注意計(jì)數(shù)方法測(cè)量較多的電能時(shí)用刻度盤(pán)讀數(shù)兩次示數(shù)之差:W=W2-W1

測(cè)量較少的電能時(shí)用轉(zhuǎn)盤(pán)讀數(shù)圈數(shù)計(jì)數(shù):W=×3.6×106J(n為電能表在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的實(shí)際圈數(shù),N為電能表表盤(pán)上標(biāo)明的圈數(shù))教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)二電功電功實(shí)質(zhì)電流做功的過(guò)程實(shí)際就是

能轉(zhuǎn)化為

的過(guò)程;有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電流就做了多少功

做功形式電流通過(guò)各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等影響因素電流做功的多少只與

、

___________________和

____________有關(guān)

電功計(jì)算

W=

=

(適用于所有電路);

對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:W=

=

單位國(guó)際單位:

,符號(hào)為

;

常用單位:千瓦時(shí),符號(hào)為kW·h;

單位換算:1kW·h=

J

電其他形式的能用電器兩端的電壓通過(guò)用電器的電流通電時(shí)間PtUItI2Rt焦耳J3.6×106教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究1.電功率考點(diǎn)三電功率意義描述電流做功

的物理量

符號(hào)

P單位單位:W和kW換算關(guān)系:1kW=1000W大小等于用電器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能公式

P=

=

(適用于所有電路);

對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:P=

=

快慢UII2R教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究2.額定電壓和額定功率(1)額定電壓:

;

額定功率:

。

實(shí)際功率:用電器

工作時(shí)的功率。

(2)當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額,用電器正常工作(例如: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(例如:燈光暗淡或超常亮),這種情況下有可能會(huì)損壞用電器?！菊f(shuō)明】

(1)某燈泡上標(biāo)有“PZ220V

25W”字樣,分別表示:普通照明、額定電壓220V、額定功率25W。(2)燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率。用電器正常工作時(shí)的電壓用電器在額定電壓下正常工作時(shí)的功率實(shí)際教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)四電流的熱效應(yīng)1.電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)

,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。2.電熱器利用電流做功,將

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置。發(fā)熱電內(nèi)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)五焦耳定律1.內(nèi)容2.公式電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成

,與導(dǎo)體的電阻成

,與通電的時(shí)間成

。

(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=

(適用于所有電路)。

(2)對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:3.電熱與電功的關(guān)系(1)在電熱器中,電流通過(guò)電熱器放出的熱量

電功。

(2)在其他電路(如含有電動(dòng)機(jī)的電路)中,大部分電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,僅有少量的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電熱

電功。

正比正比正比I2Rt等于小于教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)六電熱的利用和防止1.電熱的利用——電熱器原理電流的熱效應(yīng)組成主要組成部分——發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率

、熔點(diǎn)

的合金絲繞在絕緣體材料上做成的

優(yōu)點(diǎn)

①清潔衛(wèi)生;②熱效率高;③可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度舉例電爐、電飯鍋、電熱毯等2.電熱的防止利用散熱窗、散熱片、風(fēng)扇等方法加快散熱。大高教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究一了解電功和電功率(理解)例1根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算:(1)電功率為800W的用電器通電2.5h耗電

度。

(2)某用電器正常工作10min,消耗電能1.8×106J,該用電器的電功率為_(kāi)________W。

(3)1kW·h電可供“220V

25W”的燈泡正常工作

h。(4)某次閃電的放電電流約為1×104A,電壓約為1.8×108V,放電時(shí)間約為0.01s,則這次閃電釋放的電能約為

J,合

kW·h。

23000401.8×10105000教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破

(5)一只燈泡接到220V的家庭電路中,10min消耗的電能是2.4×104J,則該燈泡此時(shí)的電功率是

W,燈泡中通過(guò)的電流約為

A,燈絲的電阻是

Ω。

(6)小明家的電子式電能表上標(biāo)有“1200imp/(kW·h)”字樣,當(dāng)他家只開(kāi)某個(gè)用電器時(shí),發(fā)現(xiàn)10min內(nèi)電能表指示燈閃爍了120次,該用電器的功率為_(kāi)____

W。若該用電器每天少工作1h,則30天可以節(jié)電

kW·h。

400材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究二知道用電器的額定功率和實(shí)際功率(了解)例2[2018·蘇州工業(yè)園區(qū)一模]額定電壓相同的甲、乙兩只白熾燈,串聯(lián)后接入某電路,甲燈比乙燈亮,則下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.甲燈的額定功率和實(shí)際功率都比乙燈大B.甲燈的額定功率小,實(shí)際功率大C.甲燈的額定功率和實(shí)際功率都比乙燈小D.甲燈的額定功率大,實(shí)際功率小B教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式1】[2018·常州模擬]現(xiàn)有“6V

3W”的L1和“6V

6W”的L2兩只小燈泡串聯(lián)后接在電路中使用,為了保證電路安全,電路兩端允許加的最大電壓為

V,此時(shí)

(選填“L1”或“L2”)正常發(fā)光;若再把這兩只小燈泡并聯(lián)后接到電源電壓為6V的電路中,燈泡

(選填“L1”或“L2”)更亮。(忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響)

教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破[答案]

9

L1

L2[解析]兩燈泡的額定電流,兩燈泡的電阻。因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等,所以兩只小燈泡串聯(lián)后接在電路中使用時(shí),為了保證電路安全,電路中的最大電流I=I1=0.5A,即燈泡L1正常發(fā)光,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,電路兩端允許加的最大電壓U=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V。因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等,把這兩只小燈泡并聯(lián)后接到電源電壓為6V的電路中時(shí),U1=U2=U=6V,因?yàn)轭~定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等,且燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,所以此時(shí)燈泡L2的實(shí)際功率較大,燈泡較亮。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式2】某家庭使用如圖24-1所示的電能表,該家庭允許使用的用電器總功率最大為

W,

小郭利用該電能表和手表測(cè)量某用電器實(shí)際功率,將該用電器接入電路并工作,電能表的指示燈在3min內(nèi)閃爍160次,則測(cè)得的實(shí)際電功率是

W。圖24-1[答案]

8800

2000[解析]由題圖電能表的參數(shù)可知,該電能表允許通過(guò)的最大工作電流I=40A,則該家庭允許使用的用電器總功率最大為P=UI=220V×40A=8800W;1600imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h的電能,電能表的指示燈閃爍1600次,電能表的指示燈閃爍160次時(shí)該用電器消耗的電能

=0.1kW·h,該用電器的實(shí)際電功率。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究三用焦耳定律說(shuō)明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象(了解)例3如圖24-2所示的四種用電器,其中主要是利用電流熱效應(yīng)來(lái)工作的是 (

)圖24-2【變式】[2018·蘇州高新區(qū)模擬]電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓為U,電流為I,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R,則該電動(dòng)機(jī)工作時(shí)輸出的最大機(jī)械功率為 (

)A.UI B.I2RC.UI+I2R D.UI-I2RDD教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究四電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化(了解)例4[2018·鹽城]在家庭用電的調(diào)查探究綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明探究發(fā)現(xiàn)空調(diào)功率遠(yuǎn)大于冰箱,所以空調(diào)插頭線比冰箱

(選填“粗”或“細(xì)”),小明關(guān)掉空調(diào)后,冰箱仍在工作,這說(shuō)明空調(diào)與冰箱是

聯(lián)的,他觀察到空調(diào)上“能效比”EER的值為3.4,經(jīng)查閱資料,能效比是指空調(diào)制冷量與制冷時(shí)消耗的電功率之比,空調(diào)制冷時(shí)消耗的電功率為1000W,則空調(diào)制冷量為

W。

粗并3400教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式】[2018·泰州]某電吹風(fēng)工作6min,能使如圖24-3所示的電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)120轉(zhuǎn),則該電吹風(fēng)消耗的電能為

kW·h,電功率為_(kāi)_____

W,這些電能可供一只“220V

10W”的LED燈正常工作

h,一只這樣的LED燈與一只“220V

100W”的白熾燈正常發(fā)光時(shí)亮度相當(dāng),若LED燈正常發(fā)光時(shí)的效率為80%,則白熾燈正常發(fā)光時(shí)的效率為

。

圖24-30.11000108%教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究五電功率的相關(guān)計(jì)算例5[2018·徐州]如圖24-4所示電路,電源電壓保持6V不變,R1是定值電阻,R2是最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)R2的滑片位于最左端時(shí),電路中的電流為0.6A。(1)求電阻R1的阻值。(2)滑片從最左端移動(dòng)到最右端的過(guò)程中,求滑動(dòng)變阻器的最大功率。圖24-4教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例5[2018·徐州]如圖24-4所示電路,電源電壓保持6V不變,R1是定值電阻,R2是最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)R2的滑片位于最左端時(shí),電路中的電流為0.6A。(2)滑片從最左端移動(dòng)到最右端的過(guò)程中,求滑動(dòng)變阻器的最大功率。圖24-4教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例6[2017·徐州]如圖24-5所示電路,電源電壓保持不變。燈泡額定電壓為6V,額定電流為0.8A,電阻R2阻值為R1的2倍。當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí),R1消耗的功率為3W;當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí),R1消耗的功率為0.75W。求:(1)燈泡的額定功率。(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí),燈泡的實(shí)際功率。圖24-5教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例6[2017·徐州]如圖24-5所示電路,電源電壓保持不變。燈泡額定電壓為6V,額定電流為0.8A,電阻R2阻值為R1的2倍。當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí),R1消耗的功率為3W;當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí),R1消耗的功率為0.75W。求:(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí),燈泡的實(shí)際功率。圖24-5教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋1.如圖24-6所示各用電器中,不是利用電流熱效應(yīng)工作的是 (

)圖24-6C當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋2.一只標(biāo)有“220V

100W”字樣的照明燈泡,把它用導(dǎo)線接到遠(yuǎn)處工地上。電源電壓220V。由于導(dǎo)線電阻較大,所以在導(dǎo)線上消耗了6W的電功率,那么此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率(燈絲電阻不隨溫度的變化而變化) (

)A.大于94W B.等于94WC.小于94W D.仍為100WC當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋3.[2018·無(wú)錫濱湖區(qū)一模]如圖24-7所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),接在a、b間標(biāo)有“6V

2W”的小燈泡L1恰好正常發(fā)光;若保持R不變,將L1換成另一只標(biāo)有“6V

3W”的小燈泡L2,閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡L2工作時(shí)消耗的實(shí)際功率 (

)A.一定大于3W B.一定等于3WC.一定小于3W D.一定等于2W圖24-7C當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]C[解析]將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中,當(dāng)甲燈兩端的電壓為2V時(shí),由圖像可知,通過(guò)甲燈的電流為I甲=0.4A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以通過(guò)乙燈的電流I乙=I=I甲=0.4A,此時(shí)乙燈兩端的電壓U乙=3V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源電壓U=U甲+U乙=2V+3V=5V,兩燈消耗的總功率P=UI=5V×0.4A=2W。4.[2018·南京秦淮區(qū)一模]甲、乙兩只燈泡,其I-U圖像如圖24-8所示,現(xiàn)將甲、乙兩燈串聯(lián)在電路中,當(dāng)甲燈兩端電壓為2V時(shí),兩燈消耗的總功率是(

)A.0.8W B.1.2WC.2W D.3W圖24-8當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋5.[2018·無(wú)錫一模]如圖24-9所示,燒杯中盛有質(zhì)量相等的純水和煤油,通電一段時(shí)間后(液體均不沸騰),發(fā)現(xiàn)兩只溫度計(jì)示數(shù)上升的大小相同。不考慮熱損失,則電阻R1、R2的大小關(guān)系是 (

)A.R1>R2 B.R1<R2C.R1=R2 D.無(wú)法確定圖24-9[答案]A當(dāng)堂檢測(cè)及