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文檔簡介

1、 電功和電熱專題復(fù)習(xí)【考點(diǎn)分析】 本章的電功、電功率、焦耳定律的綜合計(jì)算是中考電學(xué)知識的重點(diǎn)考點(diǎn)。對此部分知識的考查所涉及的內(nèi)容有:電功、電功率、電熱等概念、意義及與其它電學(xué)物理量(電路)之間的相互關(guān)系,每個概念在各電路中的應(yīng)用及延伸(如由電功率延伸到額定功率和實(shí)際功率,由電熱延伸到熱學(xué)中熱量、溫度比熱容等數(shù)量關(guān)系),特別是由電表、用電器銘牌引出相關(guān)計(jì)算等問題;測量燈泡的功率具有開放性,對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和思維能力的考查提出了較高的要求。一、知識點(diǎn)復(fù)習(xí)提綱(一)電功:1、定義:電流通過某段電路所做的功叫電功。2、實(shí)質(zhì):電流做功的過程,實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(消耗電能)的過程;電流做多

2、少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,就消耗了多少電能。白熾燈電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能電動機(jī)大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電 解部分電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。例:電流用電器 如果電路中電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時,我們稱此電路為純電阻電路。3、規(guī)定:電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時間的乘積。4、計(jì)算公式:W=UIt =Pt(定義式,適用于所有電路) 對于純電阻電路可推導(dǎo)出:W= I2Rt= U2t/R串聯(lián)電路中常用公式:W= I2Rt 并聯(lián)電路中常用公式:W= U2t/R 5、單位:國際單位是焦

3、耳(J)常用單位:度(kwh) 1度=1千瓦時=1 kwh=3.6×106J6、電功測量電能表:電能表:是測量用戶用電器在某一段時間內(nèi)所做電功(某一段時間內(nèi)消耗電能)的儀器。重要參數(shù)的意義:電能表上“220V”、“5A(20A)”、“3000R/kwh”等字樣,分別表示:“220V”表示:電能表額定電壓220V;“5A(20A)”表示:電能表的額定電流為5A,在短時間內(nèi)允許通過的最大電流是20A;“3000R/kwh”表示:每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。讀數(shù):電能表前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。 (二)電功率:1、定義:電流在單位時間內(nèi)所做的功。2、物理意義:表示

4、電流做功快慢的物理量。3、電功率計(jì)算公式:P= W/t = UI(定義式,適用于所有電路) 對于純電阻電路可推導(dǎo)出:P= I2R= U2/R串聯(lián)電路中常用公式:P= I2R 并聯(lián)電路中常用公式:P= U2/R 計(jì)算電路總功率常用公式:P = UI(U為定值電源電壓)4、單位:國際單位:瓦特(W) 常用單位:千瓦(kw)5、額定功率和實(shí)際功率: 額定電壓:用電器正常工作時的電壓。額定功率:用電器在額定電壓下的功率。注:用電器上標(biāo)有“220V 10A”字樣,表示用電器正常工作時的電壓和當(dāng)用電器兩端加上額定電壓時通過它的電流。此時,我們可以直接算出用電器的電阻值。實(shí)際功率:是用電器在非額定電壓下實(shí)際

5、消耗的功率。由公式P=UI可知,實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。(3)實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系:當(dāng)U實(shí)實(shí)=U額時,P實(shí)實(shí)=P額額 用電器正常工作; 當(dāng)U實(shí)實(shí)U額額 時,P實(shí)實(shí)P額額 用電器不能正常工作;當(dāng)U實(shí)實(shí) > U額 時,P實(shí)實(shí) > P額額 可能會損壞用電器。 (4)燈泡的亮度由實(shí)際功率決定。6、測量:RVA R、 伏安法測燈泡的額定功率: 原理:P=UI 電路圖: 選擇和連接實(shí)物時須注意:電源:其電壓高于燈泡的額定電壓滑動變阻器:接入電路時要變阻,且調(diào)到最大值。根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器。電壓表:并聯(lián)在燈泡的兩端“+”接線柱流入,“”接線柱流出。根據(jù)

6、額定電壓選擇電壓表量程。電流表:串聯(lián)在電路里“+”接線柱流入,“”接線柱流出。根據(jù)I額=P額/U額 或I額=U額/R 選擇量程。 、測量家用電器的電功率:器材:電能表 秒表 原理:P=W/t(三) 電熱1、實(shí)驗(yàn):我們知道電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量,產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)? 2、焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量:跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。 3、計(jì)算公式:Q=I2Rt (適用于所有電路) 意義:定量地描述了電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律,是電流做功的特殊情況。對于純電阻電路(電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)可推導(dǎo)出:Q=W=UIt= U2t/R= Pt串聯(lián)電路中常用公式:Q= I2Rt

7、 。 并聯(lián)電路中常用公式:Q= U2t/R 4、應(yīng)用電熱器(電水壺、電烙鐵、電飯煲) 定義:利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。 原理:焦耳定律 組成:電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。(4) 公式附錄表1電學(xué)公式表名稱公式單位電流、電壓、電阻 II:A,U:V,R:電功率 PUI,PP:W,其他:kW1kW10W電功 WUIt,WPtW:J其他:kWh1kWh3.6×106J焦耳定律(電流生熱) QI2RtQ:J 在純電阻電路中(電流通過導(dǎo)體時,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路),結(jié)合歐母定律還可以推導(dǎo)出下列公式。表2推導(dǎo)公式電功率PI2R電功WI2Rtt焦

8、耳定律QUItt(5) 實(shí)驗(yàn)物理思想: 控制變量法、轉(zhuǎn)化法 二、考點(diǎn)題型 考點(diǎn)1-正確認(rèn)識電功 例1、一臺洗衣機(jī)工作0.5h,電流做功3.6×106J, 這臺洗衣機(jī)消耗的電能是_ J。 例2、小明家里的用電器,1、電燈泡 2、洗衣機(jī) 3、電風(fēng)扇 4、電飯鍋 5、電熨斗 6、日光燈,請你按下列能的轉(zhuǎn)化歸類: 電能轉(zhuǎn)化為光能_ 電能轉(zhuǎn)化為熱能_ 電能轉(zhuǎn)化為動能_ 考點(diǎn)2-電能測量 例3、一只家用電能表標(biāo)有“1500轉(zhuǎn)(kW·h)”的字樣,今只讓一臺收錄機(jī)工作,計(jì)時測得電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過30圈,則這臺收錄機(jī)在這段時間內(nèi)消耗的電能為_J.15943 (變試題) 例4、如圖,這是小明家1

9、個月的電能表月初和月末的兩次示數(shù),15352則小明家本月耗電_度,合_kWh,消耗的電能是_ J. 考點(diǎn)3-電能計(jì)算 例5、某電動機(jī)正常工作時線圈兩端的電壓為380V,線圈的電阻為2,線圈中的電流為10A,則這臺電動機(jī)工10秒消耗的電能 J.(變試題)例6、某課外小組的同學(xué)自制了一只電烙鐵,這只電烙鐵正常工作時的電阻是484W,它的額定電壓是220V,該電烙鐵通電10min產(chǎn)生_J的熱量。考點(diǎn)4-認(rèn)識電功率 例7、下列關(guān)于申功率的說法正確的是( ) A、用電器的電功率越大,它消耗的電能越多 B、用電器的電功率越大,它消耗電能越快 C、用電器工作時間越長,它的電功率越大 D、用電器的電能與其功率

10、無關(guān),只與通電時間有關(guān) 例8、甲、乙用電器上分別標(biāo)著“220V,15W”、“110V,100W”,它們都在額定電壓下工作,則下列說法中正確的是: () A、甲用電器做功一定少 B、乙用電器做功一定快 C、完成相同的功, 甲用電器所用的時間一定少 D、相同的時間內(nèi), 乙用電器完成的功一定少 考點(diǎn)5-電功率計(jì)算 例9、 小紅家的電能表上標(biāo)有600r/kW·h的字樣,如果她家只有一件用電器正在工作,轉(zhuǎn)盤在6min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),這個用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能是 J,這個用電器的功率是 W。 例10、 將一個標(biāo)有“6V、1.5W”的小燈泡L1和另一小燈泡L2串聯(lián)后,接在電壓為18V的電源上,

11、兩燈都正常發(fā)光,那么L2的額定電壓和額定功率分別是 、 考點(diǎn)6-實(shí)際功率和額定功率(重難點(diǎn)) 例11、將一個標(biāo)有“36V, 18W”的燈泡接入某電路中, 測得通過燈泡的電流強(qiáng)度為0.4安, 那么它的實(shí)際功率為: ()A、小于18W B、大于18W C、等于18WD、無法確定 (變試題)例12、一盞標(biāo)有“36V,40W”的電燈(電阻定值),正常工作時,流過它的電流是_A,此時的電阻是_,如果將它接到某電路中,通過它的電流是1A,此時它的功率是_W,此時燈泡的亮度比額定功率情況下亮度_。(選填“更亮”、“更暗”或“一樣”)。 例13、如下圖所示,在下列四個電路中,兩只燈泡都能正常發(fā)光的電路是( )

12、例14、如下圖所示:閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器滑片P從a向b滑動過程中,電流表、電壓表及電路總功率變化正確的是(電源電壓不變) ( )A、電流表、電壓表的示數(shù)都增大,總功率也增大B、電流表、電壓表的示數(shù)都減小,總功率也減小C、電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小,總功率不變D、電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大,總功率不變考點(diǎn)7-測量小燈泡功率(重難點(diǎn))例15、下圖是測定額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖。 (1)請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路圖。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中某一時刻電壓表示數(shù)如圖甲所示,為了測得小燈泡的額定功率,閉合開關(guān)后,應(yīng)把圖中的滑動變阻器滑片P向_(填“左”或“右”)移動,直至電壓表示數(shù)為2.

13、5V為止,這時電流表示數(shù)如圖乙所示,為_A,則此時燈泡的額定功率是_W。 (3)若電源電壓為6V,滑動變阻器有“10 1.5A”和“20 1A”兩種規(guī)格,那么實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為_的滑動變阻器。考點(diǎn)8-電熱器 例16、下列事件中,不屬于利用電熱的是( ) A、用電飯鍋煮飯 B、電動機(jī)的轉(zhuǎn)動 C、電熨斗熨衣服 D、電水壺?zé)_水考點(diǎn)9-電熱計(jì)算 例17、通過某導(dǎo)體的電流是02A,導(dǎo)體的電阻為10,導(dǎo)體的發(fā)熱功率為_W,若該導(dǎo)體兩端的電壓增加到原來的2倍,則導(dǎo)體的發(fā)熱功率是原來的_ 倍。 (變式題) 例18、一臺電動機(jī)線圈電阻0.3,接在12V的電路上時通過電動機(jī)的電流為0.5A,在5min內(nèi)電流做功

14、及電流產(chǎn)生的熱量分別多?考點(diǎn)10-用電器檔位問題(重難點(diǎn)題型) 例19、給你一個穩(wěn)壓電源、兩根電阻不同的電熱絲用來加熱一壺水,使水溫升高最快的連接方法是 ( )A、將兩根電阻絲串聯(lián) B、 將兩根電阻絲并聯(lián)C、 只用電阻較小的電阻絲 D、只用電阻較大的電阻絲 (變試題) 例20、小紅家買了一臺電烤箱,有高、中、低三個檔位的發(fā)熱功率。如圖是其內(nèi)部簡化電路圖,開關(guān)S1可分別與觸點(diǎn)a、b接觸。已知R1=605,R2=121,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S1置于b端,S2斷開時,電烤箱處于_檔位;電烤箱在中檔位工作時,消耗的電功率是_W;電烤箱在高檔位工作時,對食物加熱5min,消耗的電能是_J。 三、電學(xué)

15、計(jì)算題思路總結(jié) 第一步:仔細(xì)審題,弄清電路結(jié)構(gòu)(串聯(lián)、并聯(lián));弄清各表(電流表、電壓表)測量對象。 第二步;畫出等效電路。首先將因短路或開路等不工作的用電器刪除;進(jìn)一步方便判斷,可以將電壓表看做開路,電流表看做導(dǎo)線;明確電路結(jié)構(gòu)后,將對面的電表還原到位置,確定其測量對象。 第三步:進(jìn)行電路分析:根據(jù)相應(yīng)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析(串聯(lián)電路電流處處相等、并聯(lián)各支路電壓相等);利用歐姆定律計(jì)算電流電壓電阻的數(shù)值。第四步:注意明確公式適用范圍以及靈活選公式。 計(jì)算電功通用式 WUIt,WPt;變形式串聯(lián)選取WI2Rt,并聯(lián)選取公式Wt ;計(jì)算電功率通用式P=UI,P=W/t,變形式串聯(lián)選取/R ,并聯(lián)選取

16、/R ;計(jì)算電源功率一般P=UI (電源U定值);電熱定義式 QI2Rt,,變形式并聯(lián)選擇Q= U2t/R 第五步:檢查計(jì)算結(jié)果,從電流電壓安全范圍角度考慮,保證電路安全。 R0ASL 例1、(如圖所示,電源電壓不變,燈泡L標(biāo)有“6V、3W”字樣。當(dāng)開關(guān)S閉合時,燈泡L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.8A。求: (1)通過燈泡L的電流。 (2)電阻R0的阻值。 (3)在10s內(nèi),電阻R0消耗的電能。 例2、如圖所示電路,燈L上標(biāo)有“12V 9W”字樣,當(dāng)開關(guān)S和都閉合,變阻器的滑片P移到a端時,燈恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)是1.25A,求:(1)變阻器的最大阻值是多少?(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,斷開,變阻器的滑片P移到b端時,燈消耗的功率是多少? (變試題)例3、 如圖所示,已知電源電壓保持4.5V不變,電壓表的量程為0到3V,滑動變阻器R的最大阻值是20,小燈泡L標(biāo)

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