《电功和电功率》中考专题复习课件

【分析】 (1)图甲的装置在实验中，其中一个容器的外部，将一个完全 相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器 中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的 热量与通过导体的电流大小的关系；(2)图乙中，电阻丝R2与R3并联后再 与电阻丝R1串联，在做图乙的实验时，观察到左侧U形管中液面很快出 现高度差，右侧U形管中液面高度差为零，说明电阻丝R1能够产生热量 ，电阻丝R2没有产生热量，原因是电阻丝R2断路。
流最大，定值电阻两端电压最大，电压表量程为 3 V，则定值电阻两端最大
电压为 3 V，电路最大电流：I 最大＝UR0最0大＝1030VΩ＝0.03 A，此时压敏电阻阻
值：R1′＝IU最1大′＝U－I最U大0最大＝6
V－3 V 0.03 A ＝100
Ω，由图乙所示图像可知，压敏
电阻阻值为 100 Ω 时，其所受压力为 2500 N；
(3)由图乙所示图像可知，压敏电阻所受压力越大，压敏电阻阻值越小，电 路总电阻越小，电源电压不变，电路总电流越大，定值电阻两端电压越大， 要增大压敏电阻的承压范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电 阻阻值，或减小电源电压，或在电路中再串联一个分压电阻。(4)升降机匀 速下降，重物处于平衡状态，重物对压敏电阻的压力等于其重力保持不 变，压敏电阻阻值保持不变，电路总电阻保持不变，电路电流保持不变，定 值电阻两端电压不变，电压表示数不变，仍等于 U0
电功率
1．电功率 (1)意义：表示电流做功的快慢。 (2)定义：电流在单位时间内所做的功。 (3)计算公式：___P_＝__W__/t_＝__U_I________(定义式)，__P__＝__I2_R_＝__U__2/_R______( 推导式，纯电阻电路适用) (4)单位：千瓦、瓦，1千瓦＝_1_0_3_瓦。 2．额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的比较： (1)额定电压：用电器____正__常__工__作________时的电压。 (2)实际电压：用电器实际工作时的电压。 (3)额定功率：用电器在_额__定__电__压___下的功率叫做额定功率。
“同课异构”杯2020年度教学技能大赛
一等奖获奖作品
浙江专用
第30讲 电功和电功率
电功
1．电功的定义：指__电__流___通过用电器时所做的功。电流做功的实质是 _____电__能__转__化__为__其__他__形__式__能__量_______________。 2 ． 电 功 的 单 位 ： 焦 耳 (J) ， 常 用 单 位 还 有 千 瓦 时 (kW·h) 。 1 千 瓦 时 ＝ ____3_._6_×__1_0_6___焦。 3．电功的测量仪器：___电__能__表_____(千瓦时计)，测量一段时间内电路所 消耗的电能。 4．电能表的参数及意义 (1)“10(20)A”表示该电能表的额定电流为___1_0_A____，在短时间内使用时 电流可允许大一些，但不能超过__2_0_A____。 (2)“600 r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的 电能，电能表转盘转过__6_0_0___转。
【例1】 (2016，哈尔滨)电能表是用来测__电__功___的仪表，如图是小军 家月初和月末电能表的示数，则他家本月用电___1_9_7_.6____kW·h。
【分析】 电能表是用来测量电功的仪表，每月的用电量等于月末电 能表示数与月初电能表示数之差。
1．(2016，绥化)小悦家的电能表上标有“600 r/(kW·h)”的字样，她 把家中其他用电器都与电源断开，仅让电水壶单独工作，观察到1 min 内电能表的表盘转过18圈，则该电水壶在1 min内消耗___0_._0_3___kW·h 的电能。
知，额定电压为 2.5 V 时，通过灯泡的电流 I＝0.2 A，则小灯泡的额定功率
P＝UI＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W。
【例3】 (2015，绍兴)甲图为升降机电路的部分原理图，电源电压恒 定为6 V，R0为定值电阻，电压表量程为0～3 V，压敏电阻R1的阻值与 所受压力大小的关系如图乙所示。
【例2】 (2015，丽水)某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏的小灯泡电功 率的实验中，实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到____阻__值__最__大__处______；
(2)实验时，电压表和电流表读数记录下表中，实验结束后，同学们想知 道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利 用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求 出电阻 R，再利用 P 额＝UR额2求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行并 说明理由___不_百度文库可__行__；__灯__泡__灯__丝__的__电__阻__受__温__度__影__响_________________；
【分析】 (1)由图乙所示图象求出压力为零时压敏电阻阻值，由串联电 路特点求出定值电阻两端电压，由欧姆定律求出电路电流与定值电阻阻 值。(2)压力越大，压敏电阻电压值越小，电路电流越大，电压表示数越 大，求出电压表示数最大时电路电流，然后应用串联电路特点与欧姆定 律求出压敏电阻阻值，最后根据图乙所示图象求出压敏电阻所受压力。 (3)根据电路图应用串联电路特点分析答题。(4)应用平衡条件与串联电路 特点、欧姆定律分析答题。
(2)因为 P＝UI，所以一只应急灯正常发光的电流为 I＝UP00＝36.6VW＝0.6 A (3)蓄电池储存的电能为 W＝UIt＝6 V×2.4 A×3600 s＝51840 J，因为 P
＝Wt ，所以可供两只灯泡的工作时间为 t＝2WP0＝25×1834.60 WJ ＝7200 s＝120 min＞90 min，所以符合国家标准 (4)两只灯泡工作过程中，一只灯泡断 路不能发光，由于彼此是并联的互不影响，所以另一只灯泡亮度不受影 响，仍然正常发光
(2)断电后，应急灯正常发光时，通过其中一个小灯泡的电流是多少安
？
(3)“2400 mAh是指当工作电流为2400毫安，电池能持续供电1小时，
国家规定：消防应急照明产品的应急照明时间不得少于90分钟，请通
过计算说明该应急灯是否符合国家标准。
(4)在某次断电事故中，当两盏灯同时工作一段时间后，灯L1突然熄灭 ，灯L2的亮度却不变，请解释该现象： ____________________________________________________。
(1)小宏连接实物时未完工，请你用笔画线代替导线将图中滑动变阻器连 入电路，要求滑片向右滑动时阻值变大。 (2)测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是___额__定__电__压_____和 ___额__定__电__流____，判定该小灯泡正常发光的方法是 __观__察__到__电__压__表__示__数__为__额__定__电__压__2_.5__V__，__小__灯__泡__正__常__发__光____________。 (3)小宏正确连接电路且实验步骤正确。当滑动变阻器阻值调到最大值时 闭合开关，发现小灯泡发光较亮(发光异常)，电压表、电流表的示数分 别如图甲、乙所示，其中电流表的示数是_0_.3_2_A，出现这种情况的原因 是他选用了__A__(选填“A”或“B”)变阻器；此时若要测出该小灯泡的额 定功率，你的方法是： __更__换__4_V_挡__电__压__来__实__验__(_或__更__换__成__B_变__阻__器__来__实__验__)___________。
2．(2016，黔南州)小宏在做“测定小灯泡功率”的实验中，器材齐全 且完好，学生电源有2、4、6、8、10、12 V六挡供选择，滑动变阻器有 A、B两个(A标有“10 Ω 1 A”字样、B标有“20 Ω 2 A”字样)，待测 小灯泡标有“2.5 V”字样。小宏选用电源的6 V挡，并选取一个变阻器 进行实验。
(3)按照实验电路图连接电路。 (4)闭合开关，移动变阻器滑片的位置，直到电压表的读数等于额定电压 ，记录电流表和电压表的读数，观察小灯泡正常发光的亮度。 (5)适当改变变阻器滑片的位置，使小灯泡两端的电压低于它的额定电压 (如4/5额定电压)，分别记下电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮 度变化。 (6)再适当改变变阻器滑片的位置，使小灯泡两端的电压高于它的额定电 压(如6/5额定电压)，分别记下电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的 亮度变化。 (7)根据测得的数据，计算出小灯泡的额定功率和低于或高于额定电压时 的实际功率。
3．(2015，嘉兴)学校的走廊、消防通道都应安装应急灯(如图甲所 示)，外接电源断电时，应急灯自动点亮，此时由蓄电池供电，外 接电源正常供电时应急灯自动熄灭。应急灯的主要参数见表。
应急灯的主要参数
蓄电池规格
6 V 2400 mAh
灯泡规格
6 V 3.6 W
灯泡数量
2个
(1)图乙是某款应急灯的工作原理示意图，其中灯L1和L2的连接方式是 _并___联，当电路处于图乙所示的状态时，外接电路的状态为__供__电___( 选填“供电”或“断电”)。
(4)实际功率：用电器工作时实际消耗的功率叫做实际功率。 (5)区别：一个用电器的实际电压、实际功率有__无__数____个，而一个用电 器的额定电压、额定功率有_一___个。 (6)联系：①当U实＝U额时，P实_＝___P额(用电器__正__常___工作)；②当U实 <U额时，P实__＜__P额(用电器不能正常工作)；③当U实>U额时，P实_＞___P额 (用电器可能被烧坏)。 3．伏安法测量小灯泡的电功率 (1)实验原理：P＝_U__I_。 (2)实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、电__压__表____、 _____电__流__表______、_____滑__动__变__阻__器_______。
焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 电阻成正比，跟通电时间成正比．可用公式___Q__＝__I2_R_t_____表示。 【注意】 只有当电能全部转化为热能时，W__＝__Q；当电能不全部转 化为热能时，W__＞__Q。 2．实验装置：
3．实验方法： (1)___转__换__法_____：如何知道电流产生热量的多少，通常将其转换成温 度计示数升高的度数来表示。 (2)控制变量法：当甲、乙电阻串联在电路中，控制_电__流__、__通__电__时__间____ 相同，可以研究电热与电阻的关系。 4．电热器：利用____电__流__的__热__效__应______制成的加热设备。
【例4】 (2016，长春)如图甲所示，两个透明容器中封闭着等量的空气 ，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻 丝R3和R2并联。
(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与___电__流__的关系，电阻 丝R3的作用是使通过电阻丝R1和R2的电流__不__同___。 (2)如图乙所示，某小组在实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度 差，右侧U形管中液面高度差为零，原因是电阻丝_R__2 _断路。
(1)由图乙所示图像可知，压力为零时，压敏电阻阻值：R1＝200 Ω，压敏电 阻两端电压：U1＝U－U0＝6 V－2 V＝4 V，电路电流：I＝UR1＝2040VΩ＝0.02 A，定值电阻阻值：R0＝UI0＝0.202VA＝100 Ω，定值电阻 R0 的电功率：P0＝U0I ＝2 V×0.02 A＝0.04 W；(2)压敏电阻所受压力最大，其阻值最小，电路电
(1)压敏电阻不受压力时，电压表示数为2 V，定值电阻R0的电功率为多 少？ (2)在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少？ (3)在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？ (写出一条) (4)若在升降机底板上放置一个物块，静置时电压表示数为U0，当升降机 匀速下降时，电压表示数________(选填“大于”“等于”或“小于 ”)U0。
实验次数
1
2
3
4
电压U/伏
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/安 0.10 0.17 0.23 0.25
(3)有同学将表中数据转换为图乙的U－I曲线，由图可知小灯泡的额定 功率为_0_._5_瓦。 【分析】 (1)连接电路时为保护电路安全，开关应断开，滑动变阻器滑片 应移动最大阻值处；(2)用 P 额＝UR额2计算灯泡的额定功率不可行，因为灯 丝的电阻受温度影响，在不同电压下，电阻不同；(3)由图乙的 U－I 曲线可