
| 中考专题复习《电功、电功率》 教 案 | ||||||
| 授课时间: | 备课时间: | |||||
| 年级:九年级 课时: 课题: 电功电功率 | 学生姓名: | 王庙教研组 | ||||
| 教学目标 | 1.从能量转化的角度认识电能,理解用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程,会正确计算电功。 2.知道电功率的物理意义,定义和单位,会区分时间电压与额定电压,理解实际功率与额定功率,能灵活解决电功率相关问题。 3.会利用电压表和电流表测量小灯泡的电功率,知道小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变化的规律,认识用电器正常工作与不正常工作对用电器的影响。 4..认识电流的热效应,会利用焦耳定律解决电热问题,并理解电热与电功的关系。 | |||||
| 难点重点 | 1.电功电功率的计算 2.实际功率与额定功率的区别 | |||||
| 教学 内容 | 01、自主学习阶段: 考点1.电功 获取 | ___________提供电能 | ||||
| 使用 | 用电器将电能转化为其他形式的能 | |||||
| 单位 | 国际单位 | __________ | ||||
| 常用单位 | _____________ | |||||
| 换算关系 | 1 kW·h=_________J | |||||
| 测量工具 | 电能表 | |||||
| 作用 | 测量电路___________ | |
| 单位 | _______________ | |
| 参数 | 220 V | 额定__________为220 V |
| 10(20)A | 标定__________为10 A,额定最大电流为20 A | |
| 600 r/kW·h | 每用1度电,表的铝盘转_________转 | |
| 2 500 imp/kW·h | 每用1度电,表的指示灯闪___________次 | |
| 读数 | 计数器末尾数字表示小数位 | |
测量电能方法 | 较大的电能利用刻度盘示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1 | |
| 较小的电能利用转盘圈数计量,消耗的电能为W=n/N kW·h(n为某段时间转盘转的圈数,N为表上参数) | ||
1.电功率
| 意义 | 表示用电器消耗电能的_______________ |
| 单位 | ___________,符号W;1 kW=_______W |
| 定义 | 用电器单位时间内______________ |
| 公式 | P=_____________ |
2.电功和电功率常用公式
| 基本公式 | 导出公式 | |
| 电功 | W= Pt =UIt | W=U2t/R= I2Rt |
| 电功率 | P=Wt =UI | P =U2/R= I2R |
| 适用范围 | 普遍适用 | 纯电阻电路 |
| 额定电压 | 额定功率 | |
| 概念 | 用电器正常工作的电压 | 用电器在额定电压下的功率 |
| 铭牌 | 灯泡“PZ220 V40 W”指灯泡的为_______220 V,_______为40 W | |
2.灯L1“220V100W”,灯L2“22oV25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长
判断灯丝电阻口诀“大(功率)粗短,小细长(U额相同)
两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L亮
判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额相同)
3.根据P=U2/R 如果U减小为原来的1/n则P′=1/n2.U2/R =P/n2 如:U实=1/2U额P实=1/4P额
测量小灯泡的电功率
1.测量小灯泡的电功率的实验
| 原理 | P=_________ |
| 电路图 | |
| 滑动变 阻器的 作用 | (1)_______________ (2)改变_______和_________,从而实现多次测量 |
| 实验 记录 | |
| 结论 | 用电器两端电压不同,电功率就不同 |
| 小灯泡两端电压越高,功率越大,灯泡越亮 | |
| 灯丝温度越高,灯丝电阻越大 | |
| 注意 | 不能将多次测得的电功率求平均值 |
命题点1 与电能表相关的计算
一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在10 min内转了60转.如图所示,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为________kW.如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/(kW·h).假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电4 h,一个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是________元.
根据电能表来计算电能的方法有两种:一种是利用表盘示数月末示数减去月初示数;另一种方法是根据电能表的铭牌和转动的圈数来进行计算.具体选择哪一种方法来计算,要根据题目的已知条件来确定.
训练
1. 5月初,小明家中的电能表示数为,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是1 200 kW·h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4 kW
D.若电能表转盘在10 min内转过300转,则用电器的总功率为1 kW
2.小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3 000 revs/(kW·h)”字样的电能表测量电饭煲的功率.她断开家中的其他用电器,只将电饭煲接入电路,测得电能表在1 min内转了50圈,则电饭煲的功率是________W.
命题点2 额定功率与实际功率
如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡L2并联后,接在6 V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )
A.两灯的实际功率之和等于12 W B.两灯的实际功率之和大于12 W
C.灯泡L1比灯泡L2亮 D.灯泡L2比灯泡L1亮
灯泡亮暗由实际功率决定,与灯泡的额定功率无关.额定功率大的灯泡发光不一定亮,额定功率小的灯泡发光不一定暗.
训练:
1.(多选) 把标有“6 V 6 W”的灯泡L1和“6 V 3 W”的灯泡L2串联后接在某电源的两端,其中一只正常发光,另一只没有达到额定功率,假设两灯泡电阻不变,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1正常发光 B.灯泡L2正常发光
C.灯泡L1、L2的实际功率之比为1∶2 D.灯泡L1、L2的实际功率之比为2∶1
2. 图乙是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像.现将L与阻值为10 Ω的电阻R连入图甲所示电路.闭合开关S,L的实际功率为1.8 W.则电源电压是________V,此时通过R的电流是________A.
命题点3 电功和电功率的简单计算
小明家的浴室新安装了一台可供取暖和照明的新型家用电器——浴霸.该浴霸的部分数据如表所示,其简化电路图如图所示,图中L为照明灯,L1、L2是两盏红外线取暖灯.求:(保留两位小数)
| 额定电压 | 频率 | 额定功率 | ||
| 取暖 | 照明 | |||
| 220V | 50Hz | L1 | L2 | L |
| 300W | 300W | 60W | ||
(1)该浴霸照明灯正常工作时,通过照明灯的电流是多少?
(2)断开开关S,闭合开关S1和S2,该浴霸取暖灯正常工作时,该电路的总电阻是多少?
(3)当L、L1、L2都同时正常工作时,10 min内浴霸消耗的电能是多少?
【交流讨论:】 一盏“220v 100w”的白炽灯
(1)表示什么物理意义?
(2)为什么灯丝由弯曲的电阻制成?
(3)用一段时间后灯丝烧断了,搭接后比原来更亮,为什么?
(4)灯丝电阻多大?
(5)正常工作电流多大?
(6)正常工作一小时消耗电能多少千瓦时,合多少焦耳?
(7)加多大的电压实际功率是40瓦?在110瓦的电压下,实际功率是多少?
(8)若安在380伏的电路中,使灯泡正常发光,怎么办?
(9)若实际通过灯泡的电流是0.1安,这盏灯消耗的实际功率为多少?
练习:1.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则A、B两元件的电功率之比为( )
A.4∶5 B.5∶4 C.2∶3 D.1∶3
2. 如图甲所示的电路中,电源两端的电压恒为6 V.闭合开关后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数为0.3 A.求:
(1)灯泡L2消耗的功率; (2)灯泡L1的电阻.
命题点 测量小灯泡的电功率
测量小灯泡的电功率是中考考查的重点,在中考中往往从以下几个方面展开考查:(1)实验原理的考查;(2)连接实物图或画出电路图;(3)电流表、电压表的使用和读数;(4)连接电路时的注意事项;(5)电功率的计算;(6)滑动变阻器的选取;(7)电路故障的判断;(8)实验操作的考查;(9)实验中多次测量的目的:为了找出电功率与电压的关系及亮度规律;(10)实验数据和图像的分析、处理和评价;(11)特殊法测量小灯泡的电功率.
小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3 V,小灯泡上标有“2.5 V”的字样.
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端.闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是________.
(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中.在第1次实验中小灯泡不亮的原因是_______________________________________________.
物理量
| 次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 实际电功率 P/W | 小灯泡 亮度 |
| 1 | 0.5 | 0.12 | 0.06 | 不亮 |
| 2 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 偏暗 |
| 3 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
| 4 | 2.8 | 0.32 | 0.90 | 更亮 |
点拨:滑动变阻器“一上一下”串联在电路中,且滑到阻值最大位置处;电压表并联在小灯泡两端,使得电流从正接线柱流入负接线柱流出;闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路中出现了短路,再结合电压表无示数确定出短路的位置.
(5)小华在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯泡L的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.”这种说法错误的原因是小华忽略了________对小灯泡电阻的影响.
②有同学认为“把灯泡L换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系.”你认为这种说法________(填“正确”或“错误”).
一、选择题
1.小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是1 A,则它正常工作10 h所消耗的电能是( )
A.2 200 J B.1.32×105 J C.7.92×105 J D.7.92×106 J
2.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是( )
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
3.甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”“PZ220-100”,关于这两个灯泡的描述正确的是( )
A.甲灯的灯丝粗,电阻大 B.甲灯的灯丝细,电阻大
C.乙灯的灯丝细,电阻小 D.乙灯的灯丝粗,电阻大
4. 如图甲所示,额定电压为6 V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定.滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图像如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电流为0.5 A B.灯泡两端的电压为3 V时,它消耗的电功率为1.5 W
C.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 Ω
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5 Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2 W,此时灯丝的阻值为5 Ω
二、填空题
第1题图
1. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15 Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A;再闭合开关S1,电流表的示数变为0.5 A,则此时电路的总功率为________W,R2的阻值是________Ω.
2. 家庭中使用的电灯、电冰箱等用电器的正常工作电压为________V;某小区居民在参加“地球一小时”活动中,自觉将总功率为2 000千瓦的用电器停止工作1小时,可节约用电________千瓦·时.
三、实验探究题
1. 小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)她在连接如图甲所示电路时,导线M的另一端应接在电压表________(填“3”或“15”)V接线柱上.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端.
(3)在实验过程中,她根据实验数据绘制了如图乙所示的I-U图像,根据图像可知,当电流表示数如图丙所示时,小灯泡的电阻是________Ω.小灯泡的额定功率是________W.
四、计算题
12. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯泡L2标有“24 V 12 W”.开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1 A,电压表的示数为12 V,灯泡L1正常发光,不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响.求:
(1)灯泡L1的额定功率;(2)在10 s内,灯泡正常L2正常发光时消耗的电能;(3)灯泡L2的电阻;
(4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率.
一、选择题
1.如图甲所示,R1的阻值是20 Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A.0.45 W B.0.50 W C.0.80 W D.0.90 W
2.一只电阻两端的电压由3 V增大到4 V时,通过该电阻的电流增加了0.25 A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
A.0.25 W B.1.75 W C.0.75 W D.1 W
3.电源电压为3 V保持不变,把标有“3 V 3 W”的灯L1和标有“3 V 1.5 W”的灯L2按如图的方式连接,开关S闭合后,下列说法中正确的是( )
A.灯L1消耗的实际功率是3 W B.灯L2消耗的实际功率是1.5 W
C.两灯消耗的总功率是1 W D.电压表的示数与电源电压之比是1∶2
第3题图
二、填空题
第1题图
1. 如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2 W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8 W,此时电压表示数为4 V.则电源电压为________V,滑片在b端时电流表的示数为________A.
2. 如图1所示,电源电压一定,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示.已知定值电阻R0=20 Ω.则电源电压U=________V.图2中坐标值I1=________A.当电流表示数I=0.4 A时,R0与R消耗的电功率之比为________.
三、实验探究题
1. 海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动,碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡.小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格.小明一看,检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡,做工明显粗糙,尽管标注得有点模糊,但依稀还能辨认出“2.5 V 0.3 A”的字样.
(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分,请用笔画线代替导线帮助小明完成该实物电路的连接.
(2)小明连接好检测电路后,对其中一只小灯泡进行检测,得到了下表中的检测数据.
| 电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.7 |
| 电流/A | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.30 | 0.32 | / |
| 亮度 | 微亮→较亮→亮→很亮 | 烧坏 | ||||
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的,则造成这一问题的根本原因是________.
四、计算题
1. 有两只灯泡,A灯泡“6 V 6 W”、B灯泡“6 V 3 W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6 V电源两端,求1 min内电路消耗的电能;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(50 Ω 2 A)串联接在6 V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时,求滑动变阻器的功率.
11.小明家买了一台全自动豆浆机,其部分技术参数如下表,豆浆机的核心部件是机头,它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图).制作豆浆的过程是加热-打浆-加热-打浆-加热,加热和打浆交替进行.图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像,请根据以上信息解答下列问题:
| 型号 | SYL-624 |
| 额定电压 | 220 V |
| 频率 | 50 Hz |
| 电动机功率 | 110 W |
| 加热功率 | 1 210 W |
| 容量 | 1 000 mL |
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机的电流是多少?
(2)豆浆机正常加热时,加热管电阻丝的阻值是多少?
| (3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是多少? | ||||||
| 作业 | 电功率综合计算 1.在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,电源电压U=18V。灯泡L1的阻值为R1,灯泡L2的阻值为R2且电阻阻值保持不变。(请画出每个小题的等效电路图) (1)闭合开关S1、S3时,电路消耗的功率为16.2W,则灯泡R1的阻值为多少? (2)闭合开关S1、S2、S3时,电路消耗的总功率为27W,则灯泡R2的阻值为多少? (3)闭合开关S4。然后,分别闭合S1、S2,在不损坏电流表、电压表的情况下,通过调节滑动变阻器,使电路中的电流都达到允许的最大值。这两种情况滑动变阻器消耗的功率之比为多少? 2.在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡R2标有(6V 3W)字样,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣3V,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,请画出该题的各个等效电路图. (1)只闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻R=? (2)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率为P1,只闭合开关S2时,R2消耗的最小功率为P2,则P1:P2=? 3.如图所示,电源电压为9V不变,R1=10Ω,小灯泡标有“8V,3.2W”字样(电阻不变),滑动变阻器的最大最值为70Ω。(请画出每个小题的等效电路) (1)只闭合S2时,小灯泡的实际电功率为多大? (2)只闭合S3时,电流表的量程是0-0.6A,电压表的量程是0-3V。在保证电路安全的情况下,小灯泡的最大功率和最小功率分别为多少? 4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有“6V,2.4W”,只闭合开关S和S1后,滑片从a端移动到b端,电流表示数变化范围是0.32A~0.2A,电压表示数变化范围是0~3V。求: (1)电源电压和R1的阻值 (2)若电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,当S、S2闭合时,若要使电表和小灯泡安全,则整个电路消耗的最大功率与最小功率的比值为多少? 5.如图所示电路中,电流表的量程为0~3A,灯L1的阻值为20Ω。灯泡的阻值保持不变。(请画出每个小题的等效电路图) (1)闭合开关S1、S3,电路消耗的功率为7.2W;闭合开关S1、S2、S3,电路消耗的总功率为12W,则灯泡L2的阻值R2为多少? (2)只闭合S4,滑动变阻器R4的滑片在中点时,灯泡的功率为P1,当滑片移到阻值最大处时,灯泡的功率为P2,已知P1:P2=9:4,电流变化了0.25A。求只闭合S1时,电路消耗的最小功率? 6.如图电路所示,已知电压表量程为0~6V,电流表量程为0~0.6A,电源电压为4V,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,移动滑动变阻器的滑片P,电路的总功率会发生变化,在电压表和电流表均安全的情况下,电路消耗的最大功率是最小功率的两倍 (1)R1的阻值 (2)电路消耗最小功率时滑动变阻器连入电路的阻值 7.如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,小灯泡R1标有“4V,1.6W”字样,R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为 0~3V。请画出每个小题的等效电路图。 (1)只闭合开关S2 时,电压表的示数为2V,则R2消耗的电功率是多少? (2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比3:1,若只闭合开关S3,小灯泡 R1消耗的电功率变化范围是多少 8.如图所示,电流表的量程是0~0.6A,电压表量程为0~15V,灯泡R1的电阻是20Ω,电源电压为18V,变阻器R3的阻值范围是0~360Ω。灯泡的电阻不变。请画出每个小题的等效电路图 (1)只闭合开关S3时,灯泡R1正常发光且消耗的功率为1.8W,则R2的电阻为多大? (2)只闭合S2、S4时,在不损坏各元器件的情况下,灯泡消耗的最大功率和最小功率之比为多少 (3)只闭合S1、S3、S4时,在不损坏各元器件的情况下,变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为多少? | |||||
| 复 习 | ||||||
| 预 习 | ||||||
| 小组长签字 | 教师评价 | |||||
