1 第八单元电功电功率家庭电路,单元考情分析)命题点 各地州考查概况 电功、电功率、焦耳定律实验 2015 云南(7 分)、2013 云南(6 分)、昆明(6 分)电功、电功率、焦耳定律计算 2017 云南(8 分)、昆明(8 分)、2015 昆明(8 分)、曲靖(8 分)家庭电路 2017 云南(作图 3 分)、昆明(作图 2 分)、2015 昆明(作图 2分)第 1 课时电功和电功率 ,考标解读)1结合实例了解电功和电功率。2.知道用电器的额定功率和实际功率。,思维导图),核心考点梳理)电流做功的基本概念 1定义：电能转化为其他形式的能的过程，也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。2 2电流做功的实质：将电能转化为其他形式的能的过程。3电功的单位：(1)国际单位：焦耳，符号_J_。(2)常用单位：千瓦时(度)，符号_kWh_。(3)物理学上规定，1 度电表示：额定功率为 1 kW 的用电器正常工作 1 h 消耗的电能。(4)单位换算：1 度_1_kWh _3.6106_J。电功的计算 电流做的功与电流、电压和通电时间成正比：1电流做功电流电压通电时间 公式：W_UIt_。2对于纯电阻电路，根据欧姆定律 IUR，可推导出 W_I2Rt_U2Rt_。3根据功率的公式 PWt可得：WPt。基本公式 导出公式 电功 WPtUIt WU2Rt I2Rt 适用范围 普遍适用 纯电阻电路 电能表 1作用：测量用电器在一段时间内消耗的_电能_。2单位：_kWh_。3参数：(1)220 V 表示：这个电能表应该在 220 V 的电路中使用。(2)10(20)A 表示：这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为 20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。(3)50 Hz 表示：这个电能表在频率为 50 Hz 的_交流_电路中使用。(4)3 000 r/kWh 表示：接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kWh 的电能，电能表上的转盘转过_3_000_转。4电能表的读数：(计数器末尾框中的数字表示小数位)_3_215.9_kWh。5测量用电量(电能)的方法：(1)用电量较大时：用刻度盘示数测量，消耗的电能为前后两次示数差，即 WW23 W1。(2)用电量较小时：用转盘圈数计量，消耗的电能 WnN kWh(n 为某段时间内转盘转的圈数，N 为表上转盘所转转数的参数，如上表中 N3 000 r/kWh)。电功率 1意义：表示电流做功的_快慢_。2单位：_瓦特_，符号 W。3单位换算：1 kW_103_W。4定义：用电器单位时间(1 s)内_做的功(消耗的电能)_。(1)定义公式：P_Wt_(与功率的公式一致)_UI_。(2)对于纯电阻电路，根据欧姆定律 IUR，可推导出 P_I2R_U2R_。基本公式 导出公式 电功率 PWtUI PU2RI2R 适用范围 普遍适用 纯电阻电路 额定电压和额定功率 1额定电压 U额：用电器_正常工作时_的电压。2额定功率 P额：用电器在_额定电压_下工作时的功率。3用电器的铭牌：例：一个灯泡上标有“PZ220 V 40 W”指灯泡的_额定电压_为 220 V，_额定功率_为 40 W。4 4额定功率 P额和实际功率 P实：(1)产生两种功率的原因：用电器两端电压不同，电功率就不同，实际电路提供的电压 U实达不到额定电压 U额时，会导致实际功率不等于额定功率的情况发生。(2)小灯泡的亮度取决于_实际_功率，小灯泡的_实际_功率越大，小灯泡越亮。(3)当 U额U实时，用电器不能正常工作，P额P实，灯泡发光较暗。(4)当 U额U实时，用电器_能_正常工作，P额_P实，灯泡_正常_发亮。(5)当 U额U实时，用电器_不能_正常工作，P额_P实，灯泡超常亮，可能会损坏。5额定电流：用电器正常工作时的电流，I额_P额U额_。伏安法测量用电器的功率 1实验原理：_PUI_。2电路图和实物图：3实验器材：(图中所画元件)(1)电源：应选择电压高于用电器_额定_电压的电池组。(2)滑动变阻器：应选择阻值范围能使用电器两端电压达到用电器的_额定_电压的滑动变阻器，且使用前，滑动变阻器的滑片应调到_最大阻值处_，起到_保护电路_的作用。(3)电压表：应选择量程范围大于用电器的_额定_电压的电压表。(4)电流表：应选择量程范围大于用电器的_额定_电流的电流表。(I额P额U额)(5)开关：连接电路时开关应_断开_，测量前，为避免损坏仪器，可先进行_试触_。4测量用电器的功率：(假设要测量标有 2.5 V 的小灯泡的电功率)(1)额定功率 P额：必须通过移动_滑动变阻器_的滑片使电压表的示数为_2.5_V_，读出电流表的示数，再根据公式 P额_U额I额_计算出灯泡的额定电功率。5(2)实际功率 P实：移动滑片，使电压表示数略高于或略低于额定电压时，分别记录电流表的示数，再根据公式 P实_U实I实_，计算出不同情况下灯泡的实际功率。5实验结论：用电器两端电压不同时，电功率_不同_，且电压越高，电功率越_大_，小灯泡发光也越_亮_。其他方法测用电器的功率 1实验原理：P_Wt_，通过测量用电器消耗的电能和用电时间来测量电功率。2实验方法：(1)使用_电能表_测量用电器消耗的电能 W：使其他用电器全部停止工作，让待测用电器单独工作。(2)使用_秒表_测量用电时间 t：在一段时间内让用电器用电，记录时间。(3)记下电能表在一段时间内转动的转数 n。(4)计算用电器的实际功率。,典例解析)【例 1】(2014 云南中考)小红同学家的电冰箱正常工作时电流大约是 1 A，则它正常工作 10 h 所消耗的电能是()A2 200 JB1.32105 J C7.92105 J D7.92106 J【解析】我国家用电器的额定电压都为 220 V，则由 WUIt 可得，W220 V1 A103 600 s7.92106 J。【答案】D【例 2】(2016 云南中考)将标有“12 V 6 W”的灯泡 L1和标有“6 V6 W”的灯泡 L2串联接在 12 V 的电源上，则()A灯泡 L1正常发光 B灯泡 L2可能会烧坏 C电路总功率为 4.8 W D通过 L1的电流小于通过 L2的电流【解析】由 PU2R得，灯泡的电阻为：R1U2额1P额1（12 V）26 W24，R2U2额2P额2（6 V）26 W6，由欧姆定律得，两灯串联在 12 V 的电路上时通过 L1的电流：I1IUR1R212 V24 6 0.4 A，所以两只小灯泡消耗的总功率：P总UI12 V0.4 A4.8 W。故 C6 正确；灯泡的实际电压 U1IR10.4 A24 9.6 V12 V，U2IR20.4 A6 2.4 V6 V，可见，两灯的实际电压都小于额定电压，故都不能正常发光，不可能被烧坏，故 A、B 错误；串联电路中电流处处相等，则通过 L1的电流等于通过 L2的电流，故 D 错误。【答案】C【例 3】(2013 云南中考)如图所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为 2.5 V，所用电源电压恒为 3 V。(1)连接电路时开关应_，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到_(选填“A”或“B”)端。(2)电路中，_表连接不当，为减小读数误差必须改接到量程为_的接线柱上。(3)该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据如表。根据表中记录可得小灯泡的额定功率为_W，其亮度随实际功率的增加而_。实验 次数 电压表示数 U/V 电流表示数 I/A 小灯泡 亮度 1 2.0 0.17 较暗 2 2.5 0.20 正常 3 3.0 0.22 很亮【解析】(1)在连接电路时，为保证电路安全，开关应断开；由图知，滑动变阻器接了下面右边的接线柱 B，所以在闭合开关前，滑片应移至最左端即 A 端，使其阻值最大；(2)小灯泡额定电压为 2.5 V，所用电源电压恒为 3 V，为减小误差，电压表应选择 03 V 的量程，由图知，电压表选择了 015 V 的量程，这样测量误差会比较大；(3)由表格中数据知，当电压为 2.5 V 时，电流为 0.2 A，所以 P额UI2.5 V0.2 A0.5 W；根据表格中数据可知，随着电压、电流值的增大，小灯泡的功率在增大，小灯泡变亮。【答案】(1)断开；A；(2)电压；03 V；(3)0.5；变亮【例 4】(2017 昆明中考)如图所示电路中，小灯泡 L 上标有“6 V2 W”的字样，电阻R6。7(1)闭合 S2，断开 S1、S3，电流表的示数为 0.25 A，请用两种方法求电源电压。(2)闭合 S1、S3，断开 S2，求此时电路中的总电阻和通电 10 min 电流通过电阻 R 做的功。【答案】解：(1)闭合 S2，断开 S1、S3，R 和 L 串联，由 PU2R可得，灯泡的电阻：RLU2 额P额（6 V）22 W18，电路总电阻：R总RRL6 18 24，由 IUR得电源电压：UIR总0.25 A24 6 V；电阻 R 两端电压：URIR0.25 A6 1.5 V，灯泡 L 两端的电压：ULIRL0.25 A18 4.5 V，所以电源电压：UURUL1.5 V4.5 V6 V；(2)闭合 S1、S3，断开 S2，R 和 L 并联，电路总电阻：R总R RLRRL6 18 6 18 4.5；通电 10 min 电流通过电阻 R 做的功：WU2Rt（6 V）26 1060 s3 600 J。答：(1)电源电压为 6 V；(2)电路中的总电阻为 4.5；通电 10 min 电流通过电阻 R 做的功为 3 600 J。,随堂检测)1.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为(D)A通过导线的电流大于通过电炉丝的电流 B导线的电阻远大于电炉丝的电阻 C通过导线的电流小于通过电炉丝的电流 D导线的电阻远小于电炉丝的电阻 2如图所示，电源电压恒为 7 V，电压表量程为 03 V，电流表量程为 00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“6 V3 W”字样。闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是(C)A电压表示数变化范围为 23 V B电流表示数变化范围为 0.20.5 A C滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为 29 D滑动变阻器的最大功率为 0.5 W 3把标着“36 V15 W”的甲灯和“36 V5 W”的乙灯串联在电压为 36 V 的电路中，则(D)A因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 B因为通过它们的电流相等，所以一样亮 8 C因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 D因为乙灯的实际功率较大，所以乙灯较亮 4小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6 V 蓄电池、电流表(00.6 A、03 A)、电压表(03 V、015 V)、滑动变阻器 R1(5、1.5 A)、R2(20、1.5 A)、R3(50、1.5 A)、额定电压为 2.5 V 的小电灯(正常发光时的电阻约为 7)、开关各一个，导线若干。(1)小明在实验中滑动变阻器应选_R2_。(2)他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图。(3)闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调到_C_(选填“C”或“D”)端。(4)闭合开关后，小明发现小电灯不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为 6 V，产生此故障的原因可能是下列情况中的_B_和_C_。A小电灯短路 B小电灯的灯丝断了 C小电灯的灯座接触不良 D电压表的正、负接线柱接反了 E变阻器滑片放在了最小阻值处(5)排除故障后，调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据。则小电灯的额定功率为_0.9_W。实验次数,1,2,3 电压 U/V,2.0,2.5,2.8 电流 I/A,0.30,0.36,0.38(6)小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻也不相等。你认为造成这种结果的原因是_亮度不同，灯丝温度不同，导致灯丝的电阻不同_。请完成精练本第51页作业