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1、第十八章 电功率 第1节 电功 电功率 焦耳定律(7分),考点 1,电能 电功,考点清单,能够从能量转化的角度认识电能，会使用电能表；理解电功，并能进行简单计算 1. 电能 (1)单位：_，符号是_；有时还会用到_，也叫做度，符号是_； (2)换算关系： 1度_kWh_W_s_J.,焦耳,J,千瓦时,kWh,1,1103,3600,3.6106,2. 电能的计量（四市2017.2） (1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过_计量出来； (2)电能表参数如下：,电能表,2 018.9,10,20,600,(3)计量方法：电能表结束和起始时的示数之_即为这段时间内用电的度数 3. 电功四市20
2、17.29（1） (1)定义：电能转化为其他形式的能的过程也可以说成是_做功的过程有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功用符号_表示,差,电流,W,(2)公式： W_,U 表示电压，单位是 V； I 表示电流，单位是 A； t 表示时间，单位是 s； W 表示电功，单位是 J.,推导公式：WI2Rt，W (纯电阻电路),UIt,(3)做功多少的影响因素：电流做功的多少跟_的大小、电压的高低、_的长短都有关系加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越_,电流,通电时间,多,考点 2,电功率,理解电功率，并能进行简单计算，能够区分用电器的额定功率和实际功率 1. 电功
3、率 (1)定义：表示电流做功的快慢，用符号 _表示 (2)单位：瓦特，符号 _；也用千瓦(kW)、毫瓦(mW)；换算关系为1 kW _W，1 W _mW. (3)大小：电功率等于电功与所对应的 _之比,P,W,1 000,1 000,时间,(4)公式： P= _,W 表示电功，单位是 J； t 表示完成这些电功所用的时间，单位是 s； P 表示电功率，单位是 W，在数值上表示单位时间内所做的功.,推导公式：PUI，PI2R，P (纯电阻电路),2. “千瓦时”的来历：如果P和t的单位分别为千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位千瓦时(度).1千瓦时可以看做电功率为1 kW 的用电
4、器工作1 h所消耗的电能. 3. 额定电压 额定功率 (1)额定电压：用电器 _的电压 (2)额定电功率：用电器在 _下工作时的电功率,正常工作时,额定电压,(3)意义：一个标有“36 V 25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的 _为36 V，“25 W”表示该灯泡的 _为25 W. 4. 实际电压 实际功率 (1)实际电压：用电器 _时的电压 (2)实际功率：用电器在 _下工作时的电功率,额定电压,额定功率,实际使用,实际电压,(3)我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在 _电压下用电器才能正常工作，实际电压偏低，用电器的电功率 _，不能正常工作，实际电压偏高，有可能 _用
5、电器 .,额定,低,损坏,考点 3,焦耳定律（四市2017.16）,通过实验，探究并了解焦耳定律用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象；了解电热的利用或防止电热危害的方法 1. 电流的热效应 (1)定义：电流通过导体时 _能转化为 _能的现象,电,内,(2)影响因素 a在电流相同，通电时间相同的情况下， _越大，这个电阻产生的热量越多； b在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的 _越大，这个电阻产生的热量越多； c在电阻和电流相同的情形下，通电时间 _，这个电阻产生的热量越多,电阻,电流,越长,2. 焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟 _成正比，跟导体的 _成正比，跟 _成正
6、比,电流的二次方,电阻,通电时间,(2)公式： Q= _ （适用于任何电路）,I 表示电流，单位是 A； R 表示电阻，单位是 ； t 表示通电时间，单位是 s； Q 表示热量，单位是 J.,电流通过导体时，如果全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即QWUIt.,I2Rt,3. 电热的利用和防止 (1)利用：电暖器、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等 (2)防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.,电功、电功率相关计算,常考类型剖析,类 型,考向1 铭牌类 例1 灯泡L1标有“6 V 3 W”字样，灯泡L2上标有“6 V 6 W”字样
7、，灯丝电阻不变请回答下列问题： (1)“6 V 3 W”的物理意义是_； (2)根据P_知灯泡L2正常工作的电流为_A;,灯泡L1的额定电压为6 V，额定功率为3 W,UI,1,(3)根据P_知灯泡L2的电阻为_ ； (4)根据P_知灯泡L1正常工作1 min消耗的电能为_ J； (5)根据P( )2P额知，灯泡L1两端的实际电压为3 V时，灯泡L1的实际功率为_W； (6)将L1、L2并联接入电源电压为6 V的电路中，_发光较亮；将L1、L2串联接入电源电压为6 V的电路中，_发光较亮(均选填“L1”或“L2”),6,180,0.75,L2,L1,考向2 纯电路图类 例2 (2017重庆B卷
8、),例2题图,在如图所示的电路中，电源电压恒为12 V，定值电阻R0为50 ，滑动变阻器的最大阻值为50 ，小灯泡上标有“6 V”字样，不考虑灯丝电阻变化若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为_ A. 若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20 时，电流表的示数为0.4 A，则小灯泡的额定电功率是_W.,0.48,3.6,考向3 结合UI图像的相关计算 例 3 如图甲所示，电源电压为可调的学生电源，小灯泡L标有“6 V 1.2 W”字样，R为20 的定值电阻，图乙是小灯泡的电流随电压变化的关系图像当通过小灯泡L的电流为0.5 A时，R两端的电压为_V，
9、电路消耗的总功率为_W.,5,3.75,例3题图,1.通过欧姆定律计算U、I、R (1)找不变量：电路中的电源电压、定值电阻的阻值不变； (2)巧列方程：依据不变量，针对两个不同电路列方程； (3)求解未知量,2. 计算P、W,考向4 多挡位家用电器类 例 4 某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位，其原理如图所示，若已知电阻R044 ，R2 156 ，则当开关置于_(选填“1”或“2”)位置时为高温挡，当电饭锅以高温挡正常工作10 min 消耗的电能为_J.,例4题图,2,6.6105,电路中多挡位问题解决思路 电路中挡位问题解决思路：多挡位问题的实质是判断电路总电阻的大小对于家庭电路
10、，在不同挡位时总电压不变(220 V)，根据P 知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡,考向5 电学“极值”、“范围”问题 例 5 (2017苏州)如图所示，电源电压4.5 V，定值电阻R0为10 ，滑动变阻器R规格为“20 2 A”，电流表和电压表量程分别选择“00.6 A”、“03 V”闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是( ) A. 电流表示数最大值为0.6 A B. 电压表示数范围为1 V3 V C. 滑动变阻器的功率可达0.5 W D. 滑动变阻器阻值变化范围为5 10 ,例5题图,C,电学物理量极值判断方法 (1)串联电路
11、 (2)并联电路 分析各支路所允许的最大电流，支路电流之和为干路电流的最大值,实验突破,实 验,探究电流热效应的影响因素,探究电流热效应的影响因素,1. 被加热的材料选用煤油或空气的原因(利用其比热容小，可以使实验现象更明显) 2. 被加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同) 3. 转换法的应用(通过温度计的示数或U形管液面高度的变化反映产生电热的多少),4. 控制变量法的应用 (1)探究电热与通电电流的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小(电路设计：通过不断移动滑动变阻器的滑片来改变电流) (2)探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个
12、电阻不同的电热丝(电路设计：将阻值不同的电热丝串联在电路中) (3)探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过的电流相同，改变通电时间的长短,5. 焦耳定律在生活中的应用 实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：在 电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产 生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻 越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同 的情况下，通电时间越长，产生的热量越多,例 圆圆同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置请仔细观察甲、乙两图,例题图,(1)实验中通过观察两个U形管中_的变化来比较电流通过
13、电阻丝产生的热量的多少,【解析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过U形管内液面高度差的变化来反映；,液面高度,(2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系,【解析】(2)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；,电阻,(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的_越大，电阻产生的热量越多,【解析】(3)图乙装置中一个5 的电阻与两个并联的5 电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即
14、I右I左，两个5 的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右I内I外，所以，I左I内，容器内的电阻值都是5 ，阻值相等，通电时间相等，电流不同，得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多；,【答案】电流,(4)为了使实验效果迅速明显，在放电阻的容器内用 _(选填“空气”或“煤油”)：原因是_,【解析】(4)放电阻的容器内用空气，空气的比热容小，受热升温膨胀快，现象明显,空气,受热膨胀升 温快，并且现象明显(或气体比热容较小也可以),(1)实验中采用的研究方法有_和_ (2)乙图中右边并联一只5 电阻的目的是_.,控制变量法,转换法,使通过左右两个容器中电阻的电流不同,
