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1、第十三章 电功和电功率,复习课件,各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用.,电功和电功率,电能和电功,焦耳定律,电能,电功率,电功率的测量,电功,产生：其产生过程是由其他形式的能转化为电能的过程,单位：焦耳(J)、千瓦时(kW h)，1 kW h=3.6 106J,实质：电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程,计算公式：W=UIt=Pt,意义：表示电流做功的快慢,定义：电功率等于电功与时间之比,计算公式：P=W/t=UI,额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率,伏安法测电功率：P=UI,电能表测电功率,电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为内能,焦耳定律：Q=I
2、2Rt,考点一 电功和电功率,电灯为我们照明,电能转化为光能,电动机使电风扇旋转,电热孵化器中的小鸡破壳而出,电能转化为机械能,电能转化为内能,1电能是能量的一种形式，电能产生的过程是把其他形式的能转化为电能的过程，而用电器工作的过程就是消耗电能的过程，使电能转化为其他形式能量的过程.,2电能的单位： 能量的国际单位：焦耳（J） 生活中的电能单位：度，千瓦时（kWh）,1 度=1 kWh = 1103 W3 600 s = 3.6106J,3.电能的计量工具：电能表,(1)电能表（电度表）是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表.,(2)电能表的读数：电能表计数器上两次读数之差，就是这段时间
3、内用电的度数.,红圈里的数字是小数点后面的数字.,单位：kWh,即：度,4.电流做功的实质：电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.,5.电功的计算：电流通过导体所做的功等于导体两端的电压，导体中的电流和通电时间的乘积.,公式：,W=UIt,W 焦（J）,U 伏 （V）,I 安（A）,t 秒（s）,6.电功的推导公式：根据电功的基本公式(W=UIt)和欧姆定律(I=U/R)可推导出电功的其他计算公式：W=I2Rt、W=(U2/R)t(只适用于纯电阻电路).,考点二 电功率,节能灯,热水器,节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2200 W
4、”的字样是什么意思?,1.电功率： 表示电流做功快慢的物理量. 电功率等于电流所做的功（W）与时间（t）之比（单位时间内电流所做的功）,2.定义式： =UI,推导公式:P=I2R=(U2/R)(只适用于纯电阻电路),W（电功）焦耳（J）,t （时间） 秒（s）,P（电功率）瓦特（W）,3.额定电压 额定功率,(1)额定电压：用电器正常工作时的电压. (2)额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率.,(3)实际电压、实际功率 实际加在用电器两端的电压. 用电器在实际电压下工作时的功率.,U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作. U实 U额，则 P实 P额；可能烧毁用电器. U实 U额
5、，则 P实 P额；用电器不能正常工作.,4.串、并联电路电功率的分配规律,(1)串联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成正比，即P1：P2=R1：R2,(2)并联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成反比，即P1：P2=R2：R1,在串联电路中两灯泡变暗,并且在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而更暗.,考点三 电功率的测量,1.用伏安法测小灯泡的电功率,(2)实验原理,P = UI,(3)实验器材,电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）.,(1)实验目的,测量小灯泡的电功率.,(4)实验电路图：,(5)实验步骤,将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连
6、接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处. 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5 V、2 V和3 V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，记录在表格中； 观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中.,(6)实验结论,暗,亮,烧毁,(7)注意事项,电源电压应高于小灯泡的额定电压. 电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程应大于小灯泡正常工作时的电流. 滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流.而滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显., 在实验前，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表.,实验时，首先要将滑
7、动变阻器滑片滑至阻值最大位置处，目的是防止电路中电流过大，起到保护作用. 移动滑动变阻器使灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡.,2.用电能表和停表测量用电器的电功率,(1)原理,(2)步骤,让待测用电器单独工作，用停表测出用电器的工作时间t. 读出电能表在这段时间内转盘转动的圈数n(或闪烁次数n). 根据电能表的铭牌计算出用电器在这段时间内消耗的电能W=(n/n0)3.6106J(n0为用电器消耗1kWh的电能，电能表转盘转动的圈数或闪烁的次数). 计算用电器的功率 =(n3.6106)(n0t) w.,考点四 焦耳定律,
8、电流通过导体时电能转化成内能（热能）,1.电流的热效应,电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应.（电流通过导体时，导体会发热）,2.电流通过导体产生的热量的多少跟电流、电阻和通电时间有关,(1)在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多.,(2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多.,(3)在电流相同、电阻相同的情况下，通过时间越长，这个电阻产生的热量越多.,3.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)公式：Q = I2Rt,当电能全部转化为内能时
9、：Q = W = Pt = UIt = (U2/R)t = I2Rt,(2)串、并联电路的电热分配规律,在串联电路中，电流通过各电阻产生的热量与其阻值成正比：即Q1：Q2=R1：R2.,在并联电路中，电流通过各电阻产生的热量与其阻值成反比：即Q1：Q2=R2：R1.,4.电流热效应的利用和防止,(1)利用:电饭锅、电热壶、电熨斗等都是利用电流的热效应制成的加热设备.,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度.,(2)防止：有些用电器为了避免温度过高，影响正常工作，需采取散热措施，如电视机、电脑等都有散热孔.,重点实验解读,实验
10、 测量小灯泡的电功率 考查要点： 1.测量原理：P=UI. 2.按要求连接电路. 3.电表量程的选择及连接. 4.滑动变阻器的选择及其作用. 5.电路故障的判断与排除. 6.电功率的计算. 7.多次测量的目的：找出电功率与电压的关系.由于电功率会随电压的变化而变化，所以不能求电功率的平均值.,（2016北海）同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时，用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路，请回答： 1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 处（选填“A”或“B”）； （3）实验中，小飞发现闭合开
11、关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 ; （4）小飞排除故障后，进行多次实验，并记下相应的电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的I-U关系图象根据图象可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡正常发光时的电功率为 W； （5）另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时，电压表突然坏了，又没有好的电压表更换，但有一个R=5的定值电阻和另一个电流表K，小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法，此方法应是：先 ，再调节滑动变阻器，使电流表K的示数为 A即可,（1）断开；（2）A；（3）小灯
12、泡断路；（4）增大；0.75；（5）将定值电阻R与电流表K串联再与小灯泡并联；0.5,【答案】,真题体验,1（2016西宁）小明同学在家洗澡时，接触和应用了不少物理知识，其中错误的是（ A ） A电热水器是将内能转化为电能的电器 B热水淋在身上感到暖和，热水与皮肤之间发生了热传递 C浴室内的镜面上常有一层水雾，是液化现象 D使用沐浴液时室内充满了香味，说明分子在不停地运动 【解答】电热水器工作时，消耗了电能，产生了热量，因此电热水器是将电能转化为内能的电器；A错误； 热水的温度高于人体的温度，当热水淋在身上时，热水与皮肤之间发生了热传递，所以身上感到暖和；故B正确 浴室内的镜面上的水雾是由于温
13、度较高的水蒸气遇冷而形成的一层小水滴，故是液化现象；故C正确 使用沐浴液时室内充满了香味，是因为香味分子在不停地运动；,【答案】 A,真题体验,2（2016泰安）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”，滑动变阻器规格为“10 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ A ） 小灯泡的额定电流是0.6A 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4-10 电压表示数变化范围是0-3V 电流表示数变化范围是0.3-0.5A A只有、正确 B只有、正确 C只有
14、、正确 D只有、正确,【答案】 A,真题体验,3（2016遵义）如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1，P1：P1=25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为（ D ） A1：2 B5：3 C25：9 D25：18,【答案】 D,真题体验,4（2010嘉兴）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ C ） A灯泡的发光情况 B变阻器滑片的位置 C电压表的示数 D电流表的示数 【解答】 额定功率是指用
15、电器在额定电压下的功率，“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时，同时观察电压表的示数，直到等于小灯泡的额定电压，记下此时电流表的示数，然后 根据P=UI计算出小灯泡的额定功率故选C,【答案】 C,真题体验,5（2016扬州）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（ C ） A通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B导线的绝热皮隔热 C导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D导线散热比电阻丝快 电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q=I2Rt，R电炉丝R导线，所以产生的热量：Q电炉丝Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故C正确，BD错,【解答】,【答案】 C,真题体验,6（2015宿迁）电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为（ D ） A通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B导线的绝缘皮隔热 C导线散热比电阻丝快 D导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少 电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误；因为Q=I2Rt，R电炉丝R导线，所以产生的热量：Q电炉丝Q导线，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故D正确，B、C错,【解答】,【答案】 D,
