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备战2022中考物理一轮复习 电功和电功率优质课件 含中考预测题
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这是一份备战2022中考物理一轮复习 电功和电功率优质课件 含中考预测题，共37页。PPT课件主要包含了中考预测题，2电源电压U，1电源电压，实验突破等内容，欢迎下载使用。
一、电功(W)1、概念：2、计算公式：3、单位：
电流可以做功，电流所做的功叫电功。
导出式： W=I2Rt W=Pt W=U2t/R
焦耳（简称焦,符号： J），1焦=1伏*安*秒
千瓦时（俗称度），1千瓦时=3.6X106焦
4、电功的测量：测量工具：
电流在单位时间内所做的功叫电功率；电功率的大小等于电流和电压的乘积。
导出公式：P=I2R: P=U2/R
定义式：P=W/t; P=UI
电能表上的计数器上先后两次读数之差，即电流在这段时间内做的功。
国际单位：瓦特(简称瓦)；符号：W
常用单位：千瓦(kW)，且有1 kW =1000 W
电功率是表示电流做功快慢的物理量
5、额定功率和实际功率：
用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
②额定功率和实际功率的关系：
当U实>U额时：当U实=U额时：当U实
常用方法：用电能表测电功率；
三、电热(焦耳定律)：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟时间成正比。
由I=U/R--------
由W=Pt---------
4、应用————电热器
①电热器是利用电热的加热设备；
③电热器的主要组成是发热体——发热体是电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体上制成的。
1.(2021•湘西州)小新在家做作业时偶然发现桌上台灯标有“12W”的字样,通过查阅资料终于明白“12W”表示该台灯的( )A.实际功率 B.额定功率 C.实际电压 D.额定电压
2.(2021•潍坊)一款塔式多孔插座如图所示,其技术参数为:最大电压250V,最大电流10A,关于该插座的接线和使用方法正确的是( )A.插座通电后可用湿布擦去表面灰尘B.插座内可以只接火线和零线C.手机充电器使用后应与插座断开D.标有“220V 3000W”的字样电热水器可使用该插座
3.(2021•营口)将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光, 而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是 ,电源电压是 V,发光较暗的小灯泡的实际功率是 W。(灯丝电阻不变)
4.(2021•成都)实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表V1示数比V2小,此时实际功率大的小灯泡是 。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是 。
5.(2021•兰州)一只标有“6V 3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联,接在电源电压恒定不变的电路中,接通电路后,小灯泡L恰好正常发光。求:(1)电路中的电流I;
解:UR=IR=0.5A×8Ω=4V,因为串联电路:U=UL+UR=6V+4V=10V
(3)通电20s,整个电路消耗的电能W。
解: W=UIt=10V×0.5A×20s=100 J
6.(2021•广东)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S 闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2, 灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )A.电功率较大,亮度较亮 B.电功率较小,亮度较暗C.电功率相同,亮度相同 D.电功率较大,亮度较暗
7.(2021•扬州)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。(1)求灯泡正常发光时的电功率;
解:PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法。
解:电源电压6V大于灯泡的额定电压, 由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大而损坏小灯泡。 为让滑片能自由移动,且小灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时, 灯泡应正常发光,电路中应串联接入一个7Ω的电阻R0。
8.(2021•营口)图甲所示的电路中,灯泡L的额定功率为3.6W(灯丝电阻不变),开关S闭合,S1断开,变阻器的滑片移动到最左端时,灯泡L正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中,电压表的示数随电流表的示数变化的图像。求:
(2)滑动变阻器R的最大阻值;滑片在变阻器的最右端时,灯泡L的实际功率;
(3)什么情况下电路消耗的功率最大;此时变阻器1min消耗的电能。
9.(2021•上海)测小灯泡电功率实验,小灯为“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”中的一个,电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始,移动到一个位置小灯正常发光,电压表向左偏转六格, 一开始指的是11V 或2.8V。
(1)判断小灯正常发光的理由;
当电压表的示数为2.2V时,小灯正常发光
(2)判断电压表的位置;
电压表并联在滑动变阻器两端
(3)闭合开关时电压表读数;
闭合开关时电压表读数为2.8V
(4)求小灯泡额定功率。
小灯泡额定功率为1.14W
由题意可知,滑片P从最大阻值开始, 移动到一个位置小灯正常发光,则滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,而电压表的示数变大,因此过程中电压表向左偏转六格,即电压表的示数变 小,所以,电压表并联在滑动变阻器两端;因一开始指的是11V或2.8V,所以,若电压表的示数为11V,则电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,灯泡正常发光时电压表的示数为11V-0.5V×6=8V,若电压表的
示数为2.8V,则电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V, 灯泡正常发光时电压表的示数为2.8V-0.1V×6=2.2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,即U=UL+U滑,所以,灯泡正常发光时电源的电压可能为10.2V、11.8V、4.4V、6V,由电源电压为2V整数倍可知,电源的电压U=6V,则闭合开关时电压表的示数为2.8V,当电压表的示数为2.2V时,小灯泡正常发光,电压为3.8V,小灯额定功率PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W。
实验一 测量小灯泡的电功率【例1】（2021·绍兴）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5 V”字样。（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：_________________________________________。
滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是_______________。（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比_________（选填“偏大”或“偏小”）。
【变式演练】 （2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图中电源电压恒为4 V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如表：
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向_______（选填“左”或“右”）移动到适当位置；（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是（ ）A．定值电阻的电功率与电流成正比B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0 V时，滑动变阻器的电功率为_______瓦；（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的PI关系图象（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA′表示的含义是_______________________。
滑动变阻器的电功率
实验二 研究电热跟哪些因素有关【例2】（2019·嘉兴）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，两只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出两根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出两根玻璃管内液面的位置；②当两根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出两根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有__________________________________________________________（写出一条即可）。
璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少
一、电功(W)1、概念：2、计算公式：3、单位：
电流可以做功，电流所做的功叫电功。
导出式： W=I2Rt W=Pt W=U2t/R
焦耳（简称焦,符号： J），1焦=1伏*安*秒
千瓦时（俗称度），1千瓦时=3.6X106焦
4、电功的测量：测量工具：
电流在单位时间内所做的功叫电功率；电功率的大小等于电流和电压的乘积。
导出公式：P=I2R: P=U2/R
定义式：P=W/t; P=UI
电能表上的计数器上先后两次读数之差，即电流在这段时间内做的功。
国际单位：瓦特(简称瓦)；符号：W
常用单位：千瓦(kW)，且有1 kW =1000 W
电功率是表示电流做功快慢的物理量
5、额定功率和实际功率：
用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
②额定功率和实际功率的关系：
当U实>U额时：当U实=U额时：当U实
常用方法：用电能表测电功率；
三、电热(焦耳定律)：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟时间成正比。
由I=U/R--------
由W=Pt---------
4、应用————电热器
①电热器是利用电热的加热设备；
③电热器的主要组成是发热体——发热体是电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体上制成的。
1.(2021•湘西州)小新在家做作业时偶然发现桌上台灯标有“12W”的字样,通过查阅资料终于明白“12W”表示该台灯的( )A.实际功率 B.额定功率 C.实际电压 D.额定电压
2.(2021•潍坊)一款塔式多孔插座如图所示,其技术参数为:最大电压250V,最大电流10A,关于该插座的接线和使用方法正确的是( )A.插座通电后可用湿布擦去表面灰尘B.插座内可以只接火线和零线C.手机充电器使用后应与插座断开D.标有“220V 3000W”的字样电热水器可使用该插座
3.(2021•营口)将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来,直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后,恰好有一个小灯泡正常发光, 而另一个小灯泡比正常发光时暗些,则正常发光的小灯泡是 ,电源电压是 V,发光较暗的小灯泡的实际功率是 W。(灯丝电阻不变)
4.(2021•成都)实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2,小华想知道哪只灯泡额定功率大,于是将它们串联接入电路,如图所示。闭合开关,两只灯泡均发光,电压表V1示数比V2小,此时实际功率大的小灯泡是 。据此小华可以判断,额定功率大的小灯泡是 。
5.(2021•兰州)一只标有“6V 3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联,接在电源电压恒定不变的电路中,接通电路后,小灯泡L恰好正常发光。求:(1)电路中的电流I;
解:UR=IR=0.5A×8Ω=4V,因为串联电路:U=UL+UR=6V+4V=10V
(3)通电20s,整个电路消耗的电能W。
解: W=UIt=10V×0.5A×20s=100 J
6.(2021•广东)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S 闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2, 灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )A.电功率较大,亮度较亮 B.电功率较小,亮度较暗C.电功率相同,亮度相同 D.电功率较大,亮度较暗
7.(2021•扬州)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。(1)求灯泡正常发光时的电功率;
解:PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法。
解:电源电压6V大于灯泡的额定电压, 由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大而损坏小灯泡。 为让滑片能自由移动,且小灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时, 灯泡应正常发光,电路中应串联接入一个7Ω的电阻R0。
8.(2021•营口)图甲所示的电路中,灯泡L的额定功率为3.6W(灯丝电阻不变),开关S闭合,S1断开,变阻器的滑片移动到最左端时,灯泡L正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中,电压表的示数随电流表的示数变化的图像。求:
(2)滑动变阻器R的最大阻值;滑片在变阻器的最右端时,灯泡L的实际功率;
(3)什么情况下电路消耗的功率最大;此时变阻器1min消耗的电能。
9.(2021•上海)测小灯泡电功率实验,小灯为“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”中的一个,电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始,移动到一个位置小灯正常发光,电压表向左偏转六格, 一开始指的是11V 或2.8V。
(1)判断小灯正常发光的理由;
当电压表的示数为2.2V时,小灯正常发光
(2)判断电压表的位置;
电压表并联在滑动变阻器两端
(3)闭合开关时电压表读数;
闭合开关时电压表读数为2.8V
(4)求小灯泡额定功率。
小灯泡额定功率为1.14W
由题意可知,滑片P从最大阻值开始, 移动到一个位置小灯正常发光,则滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,而电压表的示数变大,因此过程中电压表向左偏转六格,即电压表的示数变 小,所以,电压表并联在滑动变阻器两端;因一开始指的是11V或2.8V,所以,若电压表的示数为11V,则电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,灯泡正常发光时电压表的示数为11V-0.5V×6=8V,若电压表的
示数为2.8V,则电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V, 灯泡正常发光时电压表的示数为2.8V-0.1V×6=2.2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,即U=UL+U滑,所以,灯泡正常发光时电源的电压可能为10.2V、11.8V、4.4V、6V,由电源电压为2V整数倍可知,电源的电压U=6V,则闭合开关时电压表的示数为2.8V,当电压表的示数为2.2V时,小灯泡正常发光,电压为3.8V,小灯额定功率PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W。
实验一 测量小灯泡的电功率【例1】（2021·绍兴）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5 V”字样。（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：_________________________________________。
滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是_______________。（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比_________（选填“偏大”或“偏小”）。
【变式演练】 （2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图中电源电压恒为4 V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如表：
（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向_______（选填“左”或“右”）移动到适当位置；（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是（ ）A．定值电阻的电功率与电流成正比B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0 V时，滑动变阻器的电功率为_______瓦；（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的PI关系图象（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA′表示的含义是_______________________。
滑动变阻器的电功率
实验二 研究电热跟哪些因素有关【例2】（2019·嘉兴）某科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，两只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；猜想二：电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出两根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出两根玻璃管内液面的位置；②当两根玻璃管中的液面降到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出两根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：（1）为使实验现象明显，经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有__________________________________________________________（写出一条即可）。
璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少
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