17专题十七 电能和电功率—2021届九年级物理中考复习课件

度与电功率间的关系。
(1)当U实＝U额时，P实＝P额，正常发光。 (2)当U实<U额时，P实<P额，较暗。 (3)当U实>U额时，P实>P额，很亮。 九、实验结论
(1)不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。 (2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
14
13
七、实验数据(记录)表格
实验要求
发光情况 电流/A 电压/V 电功率/W
1
小灯泡在额定电压下工作
正常 0.3 2.5
0.75
2 小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍 很亮 0.35 3
1.05
3 小灯泡两端电压低于额定电压
暗
0.25 2
0.5
八、分析论证：由公式P＝UI计算小灯泡的功率。将计算结果填入表 中，分析比较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程
5
电功率
1. 电功率是表示电流做功 快慢 的物理量，用P表示，国际单位是
瓦特，简称瓦，符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1 kW＝103 W。
2. 电功率
定义：电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。公式： P W ，
P：电功率，W：电功，t：时间。
t
3. 电功率与电能、时间的关系
(1)电功率用瓦(W)，电能用焦耳(J)，时间用秒(s)。
8
电和热 1. 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的 热效应 。利用 电来加热的用电器叫做电热器。 2. 根据电功率公式和欧姆定律，可以得到：P＝I2R。这个公式表示： 在电流相同的条件下，电能转化成内能时的功率跟导体的电阻成正比。 3. 当发电厂电功率一定时，送电电压与送电电流成反比，输电时电压 越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，根据Q＝I2Rt可知， 电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时提高 送电电压，减少电能在输电线路上的损失。 4. 电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等)， 也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。我 们要利用有利电热，减少或防止不利电热(如电视机的散热窗，电脑 中的散热风扇等)。
解：(1)R1＝
U12 P1
＝（12 V）2 6W
(2)I1＝ U ＝ 12V ＝0.5 A
R1 24Ω
＝24 Ω
I2＝
U R2
I＝I1＋I2＝0.5 A＋1 A＝1.5 A
(3)P2＝UR22
＝（12 V）2 12 Ω
＝12 W
(4)W＝Pt＝6 W×1×60 s＝360 J
＝12 V ＝1 A 12 Ω
4
4. 电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，电流做了多少 功就消耗了多少电能，也就是有多少电能转化为其他形式的能。实 质上，电功就是电能，也用W表示，通用单位也是焦耳(J)，常用单 位是千瓦时(kW·h)。 5. 电功：电流所做的功与电流、电压和通电时间成正比。公式：
W＝UIt ，W：电功，U：电压，I：电流，t：时间。
2
2
(2)在并联电路中，电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功
的功率与其电阻成
反比
，即
W 1
Q 1
P 1
R 2
。
WQ PR
2
2
2
1
11
测量小灯泡的电功率 一、实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。 二、实验原理：根据公式P＝UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用 电流表测小灯泡中的电流，利用公式P＝UI计算电功率，在额定电压下 测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法， 这种方法又被称为“伏安法”。 三、实验电路：根据实验的目的和原理设计如图。 四、实验器材：小灯泡、电压表、电流表、 滑动变阻器、电源、开关、导线。
了解家用电器的电功率、区分实际功率和 额定功率、电功率的计算与测量是中考重 点内容；伏安法测小灯泡的电功率注重对 实验探究能力的考查；主要以选择、填空、 实验探究题型出现
探究电热与哪些因素有关、利用焦耳定律 进行简单计算
3
电能 电功 1. 电能可由其他形式的能量转化而来，也可以转化为其他形式的能量。 2. 电能用W表示，常用单位是 千瓦时 (kW·h)，又叫“度”，在物理 学中能量的通用单位是焦耳(J)，1 kW·h＝3.6×106 J。 3. 电能表是测量一段时间内消耗 电能 多少的仪器。几个重要参数： “220 V”是指这个电能表应该在220 V的电路中使用；“10(20)A”指这 个电能表的额定电流为10 A，在短时间内允许通过的最大电流不超过 20 A；“50 Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；“2 500 revs/kW·h”指这个电能表每消耗1 kW·h的电能，转盘转过2 500转。
【思路点拨】（1）测量小灯泡额定功率的实验原理是P＝UI。（2）为了保护电
路，小珍连接电路时，开关应处于断开状态；由图甲知，闭合开关前，滑片P应
置于滑动变阻器的最大阻值处，即最右端。（3）为测量小灯泡额定功率，闭合
开关S，应将S1拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表 的示数为2.5 V，此时灯泡正常发光；（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑
20
类型二 动态电路的相关计算 如图所示，电源电压保持不变，R1＝15 Ω，闭合开关S1，断开
开关S2，电流表示数为0.2 A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为 0.5 A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是( B ) A．P1∶P2＝2∶3 R1∶R2＝2∶5 B．P1∶P2＝2∶3 R1∶R2＝3∶2 C．P1∶P2＝3∶2 R1∶R2＝2∶5 D．P1∶P2＝3∶2 R1∶R2＝3∶2
片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，即触点b，此时电压表测灯泡与定值电阻
R0的总电压，电压表示数应大于2.5 V，所以，由图乙知，电压表应使用0～15 V
量程，分度值0.5 V，其示数为6.5 V，由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常
发泡光的的额电定流功：率：IL＝PLI＝0＝ULURIL＝00 2.5UVV ×R00.4UAL＝1
6. 推导公式
P＝UI＝I2R＝ U 2 ，W＝Pt＝UIt＝I2Rt＝ U 2 t 。
R
R
7
测量小灯泡的电功率
1. 测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图相似。 2. 进行测量时，一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时的电 功率，但不能用求平均值的方法计算额定功率，只能在小灯泡
正常发光 时测量额定功率。 3. (1)额定电压(U额)：用电器正常工作时的电压。额定功率(P额)：用 电器在额定电压下工作的功率。 (2)实际电压(U实)：实际加在用电器两端的电压。实际功率(P实)：用电器 在实际电压下工作的功率。用电器消耗的实际功率随着加在它两端的实 际电压的改变而改变。实际电压升高，实际功率增大；反之则减小。 ①当U实>U额时，则P实>P额；(灯很亮，将缩短灯泡寿命，且易烧坏) ②当U实<U额时，则P实<P额；(灯很暗) ③当U实＝U额时，则P实＝P额。(正常发光)
热灭蚊器，电烤箱，电熨斗等纯电阻用电器)，即有Q＝W＝Pt＝UIt＝U 2 t(只 R
适用于纯电阻电路)。
10
2. 串、并联电路中电功、电热、电功率与电阻的关系
(1)在串联电路中，电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功
的功率与其电阻成 正比
，即
W 1
Q 1
P 1
R 1
。
WQ PR
2
2
十、实验拓展：测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似 之处，也有明显区别，列表对比分析如下：
实验名称
伏安法测电阻
测小灯泡的功率
原理 器材
R＝U I
P＝UI
电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测 的电阻或小灯泡
电路图
wenku.baidu.com
15
（2018·河池）小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师 只给她提供了如下器材：标有“2.5 V”的小灯泡、电源（电压不变）、 滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10 Ω的定值电阻R0、 导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的 实验电路。
9
焦耳定律
1. 焦耳定律 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。
(1)电热的计算公式： Q＝I2Rt 。
(2)当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有：Q＝W，可 用电功计算公式来计算电热(如热水器，电炉，电烙铁，电饭锅，电热毯，电
(2)电功率用千瓦(kW)，电能用千瓦时(kW·h)，时间用小时(h)。
4. 电功率与电压、电流的关系
P＝UI。单位：电功率用瓦(W)，电流用安(A)，电压用伏(V)。
6
5. 用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的
电功率)，叫做 额定功率 。用电器实际工作时的电功率叫做实际功
率，电灯的亮度只取决于灯的实际功率。
解：(1)P＝U1I1＝12 V×0.2 A＝2.4 W (2)R＝ U2 ＝ 3 V ＝15 Ω
I 0.2 A
(3)U＝U1＋U2＝12 V＋3 V＝15 V W＝UIt＝15 V×0.2 A×5×60 s＝900 J
19
如图所示的电路中，有一阻值为12 Ω的电阻R与一个标有 “12 V 6 W”字样的灯泡L并联，电源电压为12 V保持不变。求： (1)灯泡的阻值； (2)闭合开关S后，电流表的示数； (3)电阻R消耗的电功率； (4)1 min内灯泡消耗的电能。
12
五、器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端 电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器， 用来改变小灯泡两端电压。 六、实验步骤 (1)按电路图连接好电路。 (2)闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的 额定电压2.5 V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。 (3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。 观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数(注意：小灯 泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)。 (4)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。 观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。 (5)计算出三种情况下小灯泡的电功率。 (6)断开电路，整理器材。
6.5 W。
V 2.5 10
V
0.4
A ,则小灯
电功、电功率的相关计算 类型一 简单串并联电路的相关计算
如图所示电路中，灯泡L上标有“12 V 0.2 A”字样，R为定 值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为3 V， 求： (1)灯泡L的额定功率； (2)定值电阻R的阻值； (3)整个电路在5 min内消耗的电能。
专题十七 电能和电功率
1
●备考指南 ●基础梳理 ●实验突破 ●重点突破 ●达标检测
2
课标要求
1.学读家用电能表，通 过电能表计算电费
2.结合实例理解电功和 电功率
3.知道用电器的额定功 率和实际功率
4.通过实验，探究并了 解焦耳定律；用焦耳定 律说明生产、生活中的 一些现象
考情分析 对于电能和电功的考查主要包括电能表的 重要参数、电能表的读数、电费的计算方 法、电能的利用、节电措施、电功的简单 计算，以上考点中考主要呈现在选择题、 填空题和实验探究题
（1）该实验的原理是___P__＝__U_I______。
（2）小珍连接电路时，开关处于___断__开____状态；闭合开关前，滑 片P应置于滑动变阻器的最____右______（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关S，将S1拨到触点____a_____（选填“a”或“b”）， 移动滑片P，使电压表的示数为___2_._5____V。 （4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1 拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为 ____6_.5____V；通过计算可知小灯泡的额定功率是__1___W。
【思路点拨】两种情况下通过R1的电流不变。
21
(2019·东营)如图是测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为 6 V，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～3 V，滑动变阻器规格 “50 Ω 1 A”，小灯泡规格“2.5 V 0.625 W”，若不考虑小灯泡 阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关， 下列说法正确的是( B ) A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25 A C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50 Ω D．电路的最大电功率是2.5 W