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1、第十三章 电功和电功率复习课件各种各样的各种各样的发电厂和电池，发电厂和电池，把不同形式的能把不同形式的能转化为电能，供转化为电能，供人们使用人们使用. .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
2、为内能焦耳定律：Q=I2Rt考点一考点一 电功和电功电功和电功率率 电灯为我们电灯为我们照明照明电电能能转转化化为为光光能能电动机使电风扇旋电动机使电风扇旋转转电热孵化器中的小鸡破壳电热孵化器中的小鸡破壳而出而出电电能能转转化化为为机机械能械能电电能能转转化化为为内内能能1电能是能量的一种形式，电能产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的过程，使电能转化为其他形式能量的过程程.2电能的单位：电能的单位：能量的国际单位：能量的
3、国际单位：焦耳（焦耳（J）生活中的电能单位：生活中的电能单位：度度，千瓦时千瓦时（kWh）1 度度=1 kWh = 1103 W3 600 s = 3.6106J3.3.电能的计量工具：电能表电能的计量工具：电能表电能的计量工具：电能表电能的计量工具：电能表(1)(1)电能表电能表（电度表）是测量用电（电度表）是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表器在一段时间内消耗多少电能的仪表. .(2)电能表的读数：电能表电能表的读数：电能表计数器上两次计数器上两次读数之差读数之差，就，就是这段时间内用电的度数是这段时间内用电的度数.红圈里的数字红圈里的数字是小数点后面是小数点后面的数字的数字.单位：
4、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的电压，导体中的电流和通电时间的乘积.公式：公式：W=UItW 焦（焦（J） U 伏伏 （V） I 安（安（A） t 秒（秒（s） 6.电功的推导公式：根据电功的基本公式电功的推导公式：根据电功的基本公式(W=UIt)和和欧姆定律欧姆
5、定律(I=U/R)可推导出电功的其他计算公式：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只适用于纯电阻电路).考点二考点二 电功率电功率 节能灯节能灯 热水器热水器 节能灯上的节能灯上的“24 W”和电热水器上的和电热水器上的“2200 W”的字样是什么意思的字样是什么意思? 1.电功率：电功率： 表示电流做功表示电流做功快慢的物理量快慢的物理量. 电功率等于电功率等于电流所做的功电流所做的功（W）与）与时间时间（t）之比（）之比（单位时间内电流单位时间内电流所做的功所做的功） 2.定义式：定义式： =UIUI推导公式推导公式:P=I2R=(U2/R)(P
6、=I2R=(U2/R)(只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路) )W（电功）（电功）焦耳（焦耳（J） t（时间）（时间） 秒（秒（s） P（电功率）（电功率）瓦特（瓦特（W） 3.3.额定电压额定电压额定电压额定电压 额定功率额定功率额定功率额定功率(1)额定电压：用电器正常工作时的电压额定电压：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、实际功率实际电压、实际功率实际加在用电器两端的电压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用电器在实际电压下工作时的功率.U实实 = U额额，则，则 P实实
7、= P额额；用电器正常工作；用电器正常工作.U实实 U额额，则，则 P实实 P额额；可能烧毁用电器；可能烧毁用电器.U实实 U额额，则，则 P实实 P额额；用电器不能正常工作；用电器不能正常工作.4.4.串、并联电路电功率的分配规律串、并联电路电功率的分配规律串、并联电路电功率的分配规律串、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串联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成正比，即值成正比，即P1：P2=R1：R2(2)并联电路中电阻消耗的电功率与其电阻并联电路中电阻消耗的电功率与其电阻值成反比，即值成反比，即P1：P2=R2：R1在串联电路中两灯泡变暗在串联电路中两灯泡变暗
8、, ,并且在并且在并联电路中更亮的灯泡，在串联并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而更暗电路中反而更暗. .考点三考点三 电功率的测电功率的测量量 1.1.用伏安法测小灯泡的电功率用伏安法测小灯泡的电功率用伏安法测小灯泡的电功率用伏安法测小灯泡的电功率(2)(2)实验实验原理原理P = UI (3)(3)实验实验器材器材电源、开关、导线、电流电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、表、电压表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压小灯泡（额定电压2.5 V）.(1)(1)实验实验目的目的测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率. (4)(4)实验电实验电路图：路图：VALPS(5)(5)实验实验步骤步
9、骤将电压表和电流表指针调零，断开将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处阻器滑片移到阻值最大处.闭合开关，调节滑动变阻器滑片，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为使电压表示数依次为2.5 V、2 V和和3 V，依次记下电压表示数，依次记下电压表示数U和对应的电流和对应的电流表示数表示数I，记录在表格中；，记录在表格中；观察并比较三次小灯泡的发光情况，观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中将现象记录在表格中.(6)(6)实验结论实验结论U实实 = U额额P实实 =P额额灯正常发光灯正常发光U实
10、实U额额P实实 P额额灯比正常发光灯比正常发光_U实实U额额P实实 P额额灯比正常发光灯比正常发光_灯有可能被灯有可能被_暗暗亮亮烧毁烧毁(7)(7)注意注意事项事项电源电压应高于小灯泡的额定电压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电压，电流表的量程应大于小灯泡正常工作时的电流工作时的电流. 滑动变阻器允许通过的最大电流要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大于小灯泡的正常工作电流.而滑动变阻而滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果
11、明显以使调节效果明显. 在实验前，开关要断开，防止由于在实验前，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表电路连接错误而发生短路，损坏电流表.实验时，首先要将滑动变阻器滑片实验时，首先要将滑动变阻器滑片滑至阻值最大位置处，目的是防止电路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，实际电压不能超于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，倍，同时时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡否则容易烧坏小灯泡.2.2.用电能表和停表测量
12、用电器的电功率用电能表和停表测量用电器的电功率用电能表和停表测量用电器的电功率用电能表和停表测量用电器的电功率(1)(1)原理原理(2)(2)步骤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读出电能表在这段时间内转盘转动的圈数n(或闪烁次数或闪烁次数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为用电器消耗为用电器消耗1kWh的电能，电能表转盘转动的电能，电能表转盘转动的圈数或闪烁的次数的圈数或闪烁的
13、次数). 计算用电器的功率计算用电器的功率 =(n3.6106)(n0t) w.考点四考点四 焦耳定律焦耳定律 电流电流通过导通过导体时电体时电能转化能转化成内能成内能（热能）（热能）1.1.电流的热效应电流的热效应电流的热效应电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这种现电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做象叫做电流的热效应电流的热效应. .（电流通过导体时，导体（电流通过导体时，导体会发热）会发热）2.2.电流通过导体产生的热量的多少跟电流、电流通过导体产生的热量的多少跟电流、电流通过导体产生的热量的多少跟电流、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电阻和通电时间
14、有关电阻和通电时间有关电阻和通电时间有关(1)在电流相同、通电时间相同在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多的热量越多.(2)在电阻相同、通电时间相同在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，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这个电阻产生的热量越多.(3)在电流相同、电阻相同的情况在电流相同、电阻相同的情况下，通过时间越长，这个电阻产生的下，通过时间越长，这个电阻产生的热量越多热量越多.3.3.焦耳定律焦耳定律焦耳定律焦耳定律电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导跟
15、电流的二次方成正比，跟导体的电阻体的电阻成正比，跟通电时间成正比成正比，跟通电时间成正比.(1)公式：公式：Q=I2Rt当电能全部转化为内能时：当电能全部转化为内能时：Q=W=Pt=UIt=(U2/R)t=I2Rt(2)串、并联电路的电热串、并联电路的电热分配规律分配规律在串联电路中，电流通过各电阻产生的热量在串联电路中，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：即与其阻值成反比：即Q1：Q2=R2：R1. 4.4.电流热效应的利用和防止电流热效应的利用和防止
16、电流热效应的利用和防止电流热效应的利用和防止(1)利用利用:电饭锅、电热壶、电熨斗等都电饭锅、电热壶、电熨斗等都是利用电流的热效应制成的加热设备是利用电流的热效应制成的加热设备.利用电热孵化器孵利用电热孵化器孵小鸡小鸡用来加用来加热热电热器的优点电热器的优点: 清洁清洁卫生，没有环境污染，热卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控效率高，还可以方便地控制和调节温度制和调节温度.(2)防止：有些用电器为了避免温度过高，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、电脑等都有散热孔视机、电脑等都有散热孔.重点实验解读重点实验解读 实
17、验实验 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率考查要点：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，
18、小飞发现闭合开关后，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；
19、（3）小灯泡断路；（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度较高的
20、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0.3-0.5AA只有、正确B只有、正确C只有、正确D只有、正确 【答案】
21、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 C25：9D25：18 【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】 额定功率是指用电器在额定电压下的功率，“测定小灯泡额定功率”正确
22、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
