電功和電熱經(jīng)典教案

1、 電功和電熱專(zhuān)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(shí)的重點(diǎn)考點(diǎn)。對(duì)此部分知識(shí)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(gè)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(wèn)題；測(cè)量燈泡的功率具有開(kāi)放性，對(duì)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(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)提綱（一）電功：1、定義：電流通過(guò)某段電路所做的功叫電功。2、實(shí)質(zhì)：電流做功的過(guò)程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（消耗電能）的過(guò)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(dòng)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(guò)各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、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(shí)，我們稱(chēng)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(shí)間的乘積。4、計(jì)算公式：W=UIt =Pt（定義式，適用于所有電路） 對(duì)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(guó)際單位是焦

3、耳（J）常用單位：度（kwh） 1度=1千瓦時(shí)=1 kwh=3.6×106J6、電功測(cè)量電能表：電能表：是測(cè)量用戶(hù)用電器在某一段時(shí)間內(nèi)所做電功（某一段時(shí)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(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的最大電流是20A；“3000R/kwh”表示：每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤(pán)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(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。 （二）電功率：1、定義：電流在單位時(shí)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(duì)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(guó)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(shí)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(shí)的電壓和當(dāng)用電器兩端加上額定電壓時(shí)通過(guò)它的電流。此時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，P實(shí)實(shí) > P額額 可能會(huì)損壞用電器。 (4)燈泡的亮度由實(shí)際功率決定。6、測(cè)量：RVA R、 伏安法測(cè)燈泡的額定功率： 原理：P=UI 電路圖： 選擇和連接實(shí)物時(shí)須注意：電源：其電壓高于燈泡的額定電壓滑動(dòng)變阻器：接入電路時(shí)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(dòng)變阻器。電壓表：并聯(lián)在燈泡的兩端“+”接線(xiàn)柱流入，“”接線(xiàn)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(xiàn)柱流入，“”接線(xiàn)柱流出。根據(jù)I額=P額/U額 或I額=U額/R 選擇量程。 、測(cè)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(guò)導(dǎo)體會(huì)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(guò)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(shí)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(duì)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(chēng)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(guò)導(dǎo)體時(shí)，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(shí)電功 例1、一臺(tái)洗衣機(jī)工作0.5h,電流做功3.6×106J, 這臺(tái)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(qǐng)你按下列能的轉(zhuǎn)化歸類(lèi)： 電能轉(zhuǎn)化為光能_ 電能轉(zhuǎn)化為熱能_ 電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能_ 考點(diǎn)2-電能測(cè)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(tái)收錄機(jī)工作，計(jì)時(shí)測(cè)得電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)30圈，則這臺(tái)收錄機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)J.15943 （變?cè)囶}） 例4、如圖，這是小明家1

9、個(gè)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(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線(xiàn)圈兩端的電壓為380V，線(xiàn)圈的電阻為2，線(xiàn)圈中的電流為10A，則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工10秒消耗的電能 J.（變?cè)囶}）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(shí)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(shí)電功率 例7、下列關(guān)于申功率的說(shuō)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(shí)間越長(zhǎng)，它的電功率越大 D、用電器的電能與其功率

10、無(wú)關(guān)，只與通電時(shí)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(shuō)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(shí)間一定少 D、相同的時(shí)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(pán)在6min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，這個(gè)用電器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能是 J，這個(gè)用電器的功率是 W。 例10、 將一個(gè)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(gè)標(biāo)有“36V, 18W”的燈泡接入某電路中, 測(cè)得通過(guò)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(wú)法確定 （變?cè)囶}）例12、一盞標(biāo)有“36V,40W”的電燈（電阻定值），正常工作時(shí)，流過(guò)它的電流是_A，此時(shí)的電阻是_，如果將它接到某電路中，通過(guò)它的電流是1A，此時(shí)它的功率是_W，此時(shí)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(gè)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(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從a向b滑動(dòng)過(guò)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(cè)量小燈泡功率(重難點(diǎn))例15、下圖是測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖。 （1）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖。 （2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中某一時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖甲所示，為了測(cè)得小燈泡的額定功率，閉合開(kāi)關(guān)后，應(yīng)把圖中的滑動(dòng)變阻器滑片P向_（填“左”或“右”）移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)為2.

13、5V為止，這時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)A，則此時(shí)燈泡的額定功率是_W。 （3）若電源電壓為6V，滑動(dòng)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_(kāi)的滑動(dòng)變阻器?？键c(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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) C、電熨斗熨衣服 D、電水壺?zé)_(kāi)水考點(diǎn)9-電熱計(jì)算 例17、通過(guò)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_(kāi)W，若該導(dǎo)體兩端的電壓增加到原來(lái)的2倍，則導(dǎo)體的發(fā)熱功率是原來(lái)的_ 倍。 （變式題） 例18、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻0.3，接在12V的電路上時(shí)通過(guò)電動(dòng)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(wèn)題（重難點(diǎn)題型） 例19、給你一個(gè)穩(wěn)壓電源、兩根電阻不同的電熱絲用來(lái)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?cè)囶}） 例20、小紅家買(mǎi)了一臺(tái)電烤箱，有高、中、低三個(gè)檔位的發(fā)熱功率。如圖是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，開(kāi)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(kāi)關(guān)S1置于b端，S2斷開(kāi)時(shí)，電烤箱處于_檔位；電烤箱在中檔位工作時(shí)，消耗的電功率是_W；電烤箱在高檔位工作時(shí)，對(duì)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(cè)量對(duì)象。 第二步；畫(huà)出等效電路。首先將因短路或開(kāi)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(kāi)路，電流表看做導(dǎo)線(xiàn)；明確電路結(jié)構(gòu)后，將對(duì)面的電表還原到位置，確定其測(cè)量對(duì)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(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.8A。求： （1）通過(guò)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(kāi)關(guān)S和都閉合，變阻器的滑片P移到a端時(shí)，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(kāi)關(guān)S閉合，斷開(kāi)，變阻器的滑片P移到b端時(shí)，燈消耗的功率是多少？ （變?cè)囶}）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(dòng)變阻器R的最大阻值是20，小燈泡L標(biāo)