資源簡介

(共17張PPT)
第十六章 　電流做功與電功率
第一節(jié)　電流做功
目標(biāo)要求 核心素養(yǎng)提升
1.了解電流做功及電流做功的本質(zhì),能用電功的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。 2.知道電能表的用途和讀數(shù)方法,知道焦耳、千瓦·時(shí)(度)及它們之間的換算關(guān)系。 1.通過對電流做功的學(xué)習(xí),能從能量轉(zhuǎn)換的角度分析電能的轉(zhuǎn)化。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析的能力。
2.通過電能表的學(xué)習(xí),調(diào)查生活用電,測算家中消耗的電能,讓學(xué)生體驗(yàn)物理知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
一、電功
1.定義:電流通過用電器所做的功叫做　 　,用符號　 　表示。
2.實(shí)質(zhì):用電器工作的過程就是利用電流　 　,將電能轉(zhuǎn)化為　 　能量的過程。
3.影響電功的因素:　 、　 　和　 　。(電流所做的功與電壓、電流和通電時(shí)間成　 )
4.計(jì)算公式:W=　 　。
5.電功的國際單位是　 　。生活中常用　 　作為電功的單位,俗稱“　 　”, 1 kW·h=　 　度=　 　J。
電功
W
做功
其他形式的
電壓　
電流
通電時(shí)間
正比　
UIt
J
kW·h
度
1
3.6×106
二、電能表(又稱電度表)
1.作用:是測量　 　的儀表。
2.讀數(shù):電能表在一段時(shí)間內(nèi)　 　的差值,就是這段時(shí)間內(nèi)所消耗電能的多少。
電功
[注意] 虛線框內(nèi)的數(shù)字為小數(shù)位,電能表的測量單位是kW·h。
前后兩次示數(shù)
知識點(diǎn)一　電功及其計(jì)算
B
1.下列用電器中,工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( )
A.電熨斗 B.洗衣機(jī)
C.電熱水壺 D.電烙鐵
D
3.(2023廣安)如圖所示,電源電壓6 V不變,電阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,當(dāng)開關(guān)S接2時(shí),電壓表示數(shù)為　 　V;當(dāng)開關(guān)S接1時(shí),通過R1的電流10 s內(nèi)所做的功為　 J。
2
36　
知識點(diǎn)二　電能表
D
4.(2024青海改編)一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A.該電能表應(yīng)該在220 V的電路中使用
B.600 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)
C.電能表是計(jì)量用電器消耗電能的儀表
D.該電能表此時(shí)的讀數(shù)是31.6 J
5.(2023涼山改編)某同學(xué)家的電能表面板如圖所示,圖中電能表的示數(shù)為　 kW·h。若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上工作10 min,電能表上的指示燈閃爍了320次,那么該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為　 J。
219.6　
3.6×105　
用電能表計(jì)算電能的方法
(1)某段時(shí)間電能表上先后兩次示數(shù)之差,就是被測電路在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。
知識目標(biāo) 題號 目標(biāo)達(dá)成(題號) 不足之處
電流做功的理解 2,6
電流做功計(jì)算 3,5,7,8,9, 10,11,12
電能表的使用 1,4
1.下列四種儀器中,用來測量家用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗多少電能的是( )
A.電流表 B.電壓表
C.電能表 D.驗(yàn)電器
2.關(guān)于電功,下列說法中正確的是( )
A.用電器通電的時(shí)間越長,電流做的功一定越多
B.通過用電器的電流越大,電流做的功一定越多
C.用電器兩端的電壓越大,電流做的功一定越多
D.用電器消耗的電能越多,電流做的功一定越多
3.小紅同學(xué)家的電冰箱正常工作時(shí)電流大約是1 A,則它正常工作10 h所消耗的電能約是 ( )
A.2 200 J B.1.32×105 J
C.7.92×105 J D.7.92×106 J
C
D
D
4.小明家半年前新裝了一只電能表,現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖,下列說法正確的是( )
A.該電能表的最大電流不能超過10 A
B.該電能表應(yīng)接在50 Hz的直流電路中使用
C.小明家每消耗1度電,鋁盤轉(zhuǎn)動3 000轉(zhuǎn)
D.小明家半年內(nèi)的用電量是6 335 kW·h
5.將阻值為10 Ω的電阻絲接在電源兩端,通電10 min,電流所做的功是2.16×103 J,若將阻值為5 Ω的電阻絲接入同一電源的兩端,通電20 min,電流做功的多少是( )
A.2.16×103 J B.1.25×103 J
C.6.0×103 J D.8.64×103 J
6.如圖所示電路,當(dāng)開關(guān)S閉合后,在相同時(shí)間內(nèi),電路中消耗的電能將( )
A.變多 B.變少
C.不變 D.無法確定
C
D
A
7.甲、乙兩個(gè)用電器的電壓之比為5∶4。電流之比為1∶2。通電時(shí)間之比為2∶1。則兩個(gè)用電器消耗的電能之比為( )
A.4∶5 B.5∶1
C.5∶4 D.5∶8
8.(2023海南)如圖(甲)所示電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄多組數(shù)據(jù),得到電流隨電阻箱阻值變化的圖像如圖(乙)所示,電源電壓為　 　V;當(dāng)電流I=0.5 A時(shí),通電10 s電阻箱消耗的電能為　 　J。
C
6
5
9.如圖所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω。閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為4 V。求:
(1)通過R2的電流。
(2)1 min內(nèi)電流通過R1所做的功。
答案:(1)0.2 A　(2)24 J
10.有兩個(gè)電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖(甲)所示;把它們串聯(lián)在電路中,如圖(乙)所示。閉合開關(guān)S,這時(shí)電路中的電流為 0.2 A,則電源電壓和元件A在10 s內(nèi)電流做的功分別是( )
A.2 V,2 J B.3 V,2 J
C.3 V,6 J D.2 V,4 J
B
11.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,R1=30 Ω,R2=10 Ω。當(dāng)閉合開關(guān)S1,S,斷開S2時(shí),電流表的示數(shù)為0.4 A。
(1)求電源電壓。
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S2,S,斷開S1時(shí),求電流表的示數(shù)。
答案:(1)12 V　(2)1.2 A
(3)當(dāng)閉合開關(guān)S1,S2,S時(shí),通電100 s,求整個(gè)電路消耗的電能。
答案:(3)1 920 J
解析:(3)當(dāng)閉合開關(guān)S1,S2,S時(shí),R1與R2并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,通過R1,R2的電流不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流
I=I1+I2=0.4 A+1.2 A=1.6 A,
通電100 s整個(gè)電路消耗的電能
W=UIt=12 V×1.6 A×100 s=1 920 J。
12.(物理學(xué)與日常生活)某品牌手機(jī)的超級快充充電器最大充電電流可達(dá)5 A。現(xiàn)有該品牌手機(jī)的某一型號的電池,容量為 4 200 mA·h(其中“mA”為電流的單位“毫安”,“h”為時(shí)間的單位“小時(shí)”),假設(shè)充電器始終以最大充電電流充電,且把電池充滿,只需要　 min。如果將此電池電量全部用完,然后停下家里其他用電器,只給手機(jī)充電,充滿后發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3 000 revs/ (kW·h)”字樣的電能表轉(zhuǎn)了63轉(zhuǎn),則充電消耗的電能為　 　kW·h。
50.4
0.021
謝謝觀賞！(共25張PPT)
第2課時(shí)　額定功率與實(shí)際功率
目標(biāo)要求 核心素養(yǎng)提升
1.知道用電器的額定功率與實(shí)際功率。 2.能夠計(jì)算用電器的實(shí)際功率。 1.通過調(diào)查用電器的銘牌,了解用電器的額定功率,并進(jìn)一步理解用電器的實(shí)際功率。
2.通過解決額定功率和實(shí)際功率的相關(guān)問題,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實(shí)際生活中問題的能力。
一、額定功率
1.額定電壓:電器設(shè)備　 　的電流值。
2.額定電流:電器設(shè)備　 的電流值。
3.額定功率:與　 或　 　對應(yīng)的功率。
4.某燈泡的銘牌上標(biāo)有“220 V　40 W”字樣,表示該燈泡的　 　 為220 V,　 　為40 W。
[注意] 用電器的額定電壓和額定功率具有唯一性,即用電器的額定電壓和額定功率是固定不變的。
二、實(shí)際功率
1.用電器在　 　下工作時(shí)所對應(yīng)的功率叫做用電器的實(shí)際功率。
2.當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),實(shí)際功率　 額定功率。
正常工作
第1課時(shí)　電功率
額定電壓　
額定電流
額定電壓
額定功率
實(shí)際電壓
等于　
正常工作
[注意] 燈泡的實(shí)際功率決定燈泡的明亮程度,實(shí)際功率越大,燈泡越亮。
三、實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系
1.若U實(shí)=U額,則P實(shí)　 　P額,用電器　 　工作。
2.若U實(shí)3.若U實(shí)>U額,則P實(shí)　 　P額,用電器　 　工作,有可能被損壞。
=
正常
<
不能正常
>
不能正常
知識點(diǎn)一　額定功率與實(shí)際功率的理解
C
1.某燈泡上標(biāo)有“PZ220-40”的字樣,以下說法正確的是( )
A.燈泡的額定電流為5.5 A
B.燈泡的額定電壓為40 V
C.燈泡的額定功率為40 W
D.燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5.5 Ω
2.現(xiàn)有甲、乙兩盞電燈,分別標(biāo)有“220 V　36 W”和“36 V　36 W”字樣,如果它們都正常發(fā)光,則( )
A.甲燈亮 B.乙燈亮
C.一樣亮 D.無法判斷
C
C
3.(2023蘭州)現(xiàn)有“6 V　3 W”和“12 V　6 W”字樣的甲、乙兩只燈泡,不考慮燈絲電阻的變化,下列說法正確的是( )
A.通電時(shí)間相同時(shí),甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡少
B.通電時(shí)間相同時(shí),電流通過乙燈泡比甲燈泡做功一定快
C.兩只燈泡串聯(lián)工作時(shí),甲燈泡產(chǎn)生的熱量一定比乙燈泡少
D.兩只燈泡并聯(lián)工作時(shí),干路中允許通過的最大電流為1 A
4.某同學(xué)家的電爐正常工作時(shí)通過電爐絲的電流是5 A,若電爐在220 V電壓下正常工作,則該電爐的額定功率為　 　W。當(dāng)電爐的電壓為200 V時(shí),電爐的額定功率將　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
1 100
不變
額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系
物理量 額定功率 實(shí)際功率
區(qū)別 概念 在額定電壓下的功率 在實(shí)際電壓下的功率
是否變化 是確定的、唯一的,不隨實(shí)際電壓的改變而改變 是不確定的,隨實(shí)際電壓的改變而改變
聯(lián)系 當(dāng)用電器兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),用電器的實(shí)際功率等于額定功率
知識點(diǎn)二　額定功率與實(shí)際功率的計(jì)算
B
5.(2023臨沂)一個(gè)標(biāo)有“220 V　1 100 W”的電熱器,當(dāng)通過它的電流為4 A時(shí),它的實(shí)際功率為( )
A.176 W B.704 W
C.880 W D.1 100 W
6.標(biāo)有“6 V　1.5 W”的小燈泡,通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示,若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來,接在12 V的電源兩端,燈泡的電阻及實(shí)際功率為( )
A.24 Ω　0.67 W B.20 Ω　0.8 W
C.24 Ω　0.96 W D.20 Ω　0.67 W
B
0.1
7.某電能表的表盤上標(biāo)有“1 600 imp/(kW·h)”的字樣,將銘牌上標(biāo)有“220 V　1 210 W”字樣的電熱水器接在家庭電路中,只讓它單獨(dú)工作6 min,這段時(shí)間內(nèi)電能表的指示燈閃爍了160次,則該電熱水器在上述時(shí)間內(nèi)實(shí)際消耗的電能為　 　kW·h,實(shí)際功率為　 　W,該電路的實(shí)際電壓為　 　V。
8.如圖所示,電源電壓7 V保持不變,燈L2的規(guī)格為“6 V　3.6 W”,當(dāng)開關(guān)S閉合,兩燈發(fā)光,使用一段時(shí)間后L1突然熄滅,L2更亮,則故障是L1　 　,此時(shí)燈L2的實(shí)際電功率為　 　W。(假設(shè)燈絲電阻不變)
1 000
200
短路
4.9
9.一只電烙鐵的規(guī)格為“220 V　110 W”。求:
(1)該電烙鐵正常工作時(shí)的電流為多少
(2)該電烙鐵的電阻為多少
(3)在額定電壓下通電10 min,電流做功是多少
答案:(1)0.5 A　(2)440 Ω　(3)6.6×104 J
(3)在額定電壓下通電10 min,電流做功 W=Pt=110 W×10×60 s=6.6×104 J。
知識目標(biāo) 題號 目標(biāo)達(dá)成 (題號) 不足
之處
額定功率與實(shí) 際功率的理解 1,3,6,7,11
實(shí)際功率的 相關(guān)計(jì)算 2,8,9,10, 12,13
動態(tài)電路 4,5
極值問題 13,14
1.關(guān)于用電器的額定功率和實(shí)際功率,下列說法正確的是( )
A.額定功率大的用電器,其實(shí)際功率一定大
B.實(shí)際功率大的用電器,其額定功率一定大
C.用電器的實(shí)際功率會隨所加電壓的改變而改變
D.用電器的額定功率會隨所加電壓的改變而改變
2.(2023天津)如圖所示電路,甲、乙兩燈分別標(biāo)有“6 V　6 W”和“6 V　3 W”字樣,電源電壓恒為6 V。不考慮溫度對燈絲電阻的影響,下列說法正確的是( )
A.只閉合S1時(shí),甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為2∶1
B.只閉合S2,S3時(shí),甲、乙兩燈的實(shí)際功率之比為1∶2
C.只閉合S1,S2時(shí),電路的總功率為6 W
D.只閉合S1,S2時(shí),電路的總功率為3 W
C
D
3.甲、乙兩只普通照明白熾燈的銘牌如圖所示,下列說法中正確的是( )
A.若兩燈串聯(lián)在 220 V 的電路中,則乙燈較亮
B.將乙燈接入110 V電路中,它的實(shí)際功率為50 W
C.若將兩燈并聯(lián)在220 V的電路中,則甲、乙均正常發(fā)光
D.兩燈均正常發(fā)光時(shí),乙燈消耗的電能較多
4.如圖所示的電路中,電源電壓不變,R為滑動變阻器,L為小燈泡(假設(shè)燈絲電阻不變)。閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動的過程中( )
A.電流表示數(shù)減小,小燈泡變暗
B.電壓表示數(shù)增大,小燈泡變亮
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值減小,小燈泡變亮
D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變,小燈泡變亮
C
C
5.(2024昆明)如圖(甲)所示電路的電源電壓為3 V恒定不變,小燈泡的額定電壓為 2.5 V,圖 (乙)是小燈泡的I-U圖像。閉合開關(guān)S后,下列判斷正確的是( )
A.滑動變阻器的滑片P向左移動,小燈泡變暗
B.小燈泡的電阻不隨溫度的改變而改變
C.滑動變阻器的滑片P向右移動,電壓表的示數(shù)變小
D.小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動變阻器的功率是0.1 W
6.標(biāo)有“220 V　40 W”的燈泡甲和“220 V　100 W”的燈泡乙,其燈絲長短、材質(zhì)相同,可發(fā)現(xiàn)　 　燈泡的燈絲較粗;若將這兩個(gè)燈泡串聯(lián)在220 V的電源上,則　 　燈泡更亮一些。(均選填“甲”或“乙”)
7.(2023衡陽)某商場有甲、乙兩種容積相同的電熱水壺,甲標(biāo)有“220 V　800 W”的字樣,乙標(biāo)有“220 V　1 500 W”的字樣,若家庭電路的電壓是220 V,室內(nèi)插座的額定電流是5 A,用該插座給電熱水壺供電,從安全用電的角度考慮,應(yīng)選購　 　(選填“甲”或“乙”)電熱水壺,選擇的理由是　 　。
D
乙
甲
甲
乙電熱水壺的額定電流大于插座的額定電流
8.如圖所示的電路,電阻R=5 Ω。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為2 A,電源電壓是　 　V。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表示數(shù)為3 A,小燈泡L正常發(fā)光,此時(shí)通過小燈泡的電流是　 　A,小燈泡L的額定功率是　 　W。
10
1
10
9.(2023昆明官渡區(qū)期末)如圖所示,電源電壓恒為4 V,小燈泡L標(biāo)有“6 V　3 W”字樣,其阻值不受溫度影響,RP是滑動變阻器,閉合開關(guān)S,(結(jié)果保留兩位小數(shù))求:
(1)小燈泡的電阻。
(2)通過小燈泡的電流。
答案:(1)12 Ω　(2)0.33 A　
(3)小燈泡的實(shí)際功率。
(4)當(dāng)RP=6 Ω時(shí),電流表的示數(shù)。
答案:(3)1.33 W　(4)1 A
10.(2023陜西)如圖(甲)所示電路,電源電壓不變,L是額定電壓為2.5 V的小燈泡,R為滑動變阻器。閉合開關(guān),滑片P在某兩點(diǎn)間移動的過程中,電流表A與電壓表V1的示數(shù)變化關(guān)系如圖 (乙)所示。當(dāng)電流表示數(shù)為0.2 A時(shí),兩電壓表的示數(shù)相等,則電源電壓為　 　V。小燈泡正常工作時(shí)的電流為　 　A,此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值為　 　 Ω,電路的總功率為
　 W。
3
0.25
2
0.75　
11.(2023云南)如圖所示,燈泡L1標(biāo)有“6 V 3 W”,L2標(biāo)有“6 V　2 W”字樣,電源電壓6 V恒定不變。閉合開關(guān)S,忽略溫度對燈絲電阻的影響,則(甲)、(乙)兩電路中流過L1的電流I1∶I1′=　 　,L2消耗的實(shí)際功率P2　 　(選填“>”“=”或“<”)P2′。
2∶5
<
12.(2023十堰改編)如圖所示是某新型多擋榨汁機(jī)電路結(jié)構(gòu)簡化圖。它具有榨汁、加熱、保溫功能,部分參數(shù)如下表。求:
榨汁機(jī)部分參數(shù)
額定電壓 220 V
榨汁功率 66 W
加熱功率 220 W
保溫功率 88 W
(1)僅榨汁時(shí),電路中的電流。
答案:(1)0.3 A
(2)電阻R1的阻值。
答案:(2)330 Ω
13.(多選題)如圖所示,電源電壓保持不變,滑動變阻器R標(biāo)有“30 Ω　1 A”,定值電阻R0的阻值為10 Ω,小燈泡L標(biāo)有“6 V　0.6 A”,電流表的量程為0～3 A。不考慮燈絲電阻的變化,只閉合S,滑片P移到R的中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下,下列說法正確的是( )
A.小燈泡的電阻為10 Ω
B.電源電壓為15 V
C.小燈泡發(fā)光最暗時(shí)的功率約為1.4 W
D.電路消耗總功率的最小值與最大值之比是1∶8
ABC
14.廚藝最講究“火候”二字,如圖(甲)所示的智能蛋糕機(jī)就是通過智能化技術(shù)控制制作時(shí)間和溫度,制作出口感好、營養(yǎng)價(jià)值高的蛋糕。該蛋糕機(jī)的電路簡圖如圖(乙)所示,其中R1,R2均為發(fā)熱電阻(假定電阻不隨溫度變化),部分參數(shù)如下表所示。求:
額定電壓/ V 220
額定功率/ W 高溫1 100
中溫880
低溫　　　　　
(1)當(dāng)開關(guān)S1斷開,單刀多擲開關(guān)S2打到3時(shí),蛋糕機(jī)處于　　　　(選填“高溫”“中溫”或“低溫”)擋。
答案:(1)低溫　
(2)高溫?fù)豕ぷ?0 min產(chǎn)生的熱量。
(3)R2的電阻值。
答案:(2)6.6×105 J
(3)220 Ω
解析:(2)高溫?fù)豕ぷ?0 min產(chǎn)生的熱量W=P高t=1 100 W×600 s=6.6×105 J。
(4)該蛋糕機(jī)低溫?fù)醯念~定功率。
答案:(4)176 W
謝謝觀賞！(共22張PPT)
第三節(jié)　測量電功率
目標(biāo)要求 核心素養(yǎng)提升
能夠自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率。 通過探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,培養(yǎng)科學(xué)探究的精神,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
一、伏安法測量小燈泡的電功率
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定小燈泡的　 　功率和　 　功率。
2.實(shí)驗(yàn)原理是　 　。
3.實(shí)驗(yàn)中必須測出的物理量有　 　和　 　,分別用　 　和　 　來測量。
4.注意事項(xiàng)
(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)　 　。
(2)滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到　 　。
5.實(shí)驗(yàn)中要用滑動變阻器的目的是　 　,實(shí)驗(yàn)中測量三組數(shù)據(jù)的目的是　 　。
額定
實(shí)際
P=UI
電壓
電流
電壓表
電流表
斷開
阻值最大處
調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓
比較小燈泡在不同電壓下的電功率
6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)若U實(shí)=U額,則P實(shí)　 P額,小燈泡　 　發(fā)光。
(2)若U實(shí)(3)若U實(shí)>U額,則P實(shí)　 　P額,小燈泡發(fā)光　 　,有可能被燒壞。
二、家用電器電功率的測量(以電吹風(fēng)為例)
1.實(shí)驗(yàn)原理是　 　。
2.需要的器材是　 　和　 　。
3.測量方法
(1)關(guān)閉家里　 　的電器,只啟動電吹風(fēng)。
(2)利用鐘表測量電吹風(fēng)工作時(shí)電能表鋁盤轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間為t。
4.用字母代表所涉及的物理量,請寫出計(jì)算電功率的公式P=　 　。[設(shè)電能表上標(biāo)有“N r/(kW·h)”的字樣]
=
正常
<
較暗
>
較亮
電能表
鐘表
所有
知識點(diǎn)一　利用“伏安法”測量小燈泡的電功率
2.5
1.小明用電壓表和電流表測定2.5 V燈泡的額定功率。在實(shí)驗(yàn)過程中,符合操作要求。閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P移至如圖(甲)所示的位置時(shí),燈泡正常發(fā)光,則電壓表示數(shù)一定是
　 　 V;電流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則電流表示數(shù)是　 　 A,燈泡的額定功率是
　 　W。
0.2
0.5
2.(2023廣元節(jié)選)小莉在測量小燈泡的實(shí)際電功率實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:電壓恒為3 V的電源一個(gè)、規(guī)格相同的小燈泡兩個(gè)、電壓表一個(gè)、電流表一個(gè)、滑動變阻器一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。
(1)小莉設(shè)計(jì)并連接的實(shí)物電路如圖(甲)所示,在閉合開關(guān)前,為了確保安全,她應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到　 　(選填“左”或“右”)端。
(2)小莉閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P,觀察到電壓表的示數(shù)接近3 V,電流表的示數(shù)幾乎為零,請分析電路發(fā)生的故障可能是　 　。
(3)小莉排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),經(jīng)過多次測量,得到小燈泡的I-U圖像如圖(乙)所示,請你結(jié)合圖像計(jì)算當(dāng)U=2.0 V時(shí),小燈泡的實(shí)際功率大小為　 　W。
右
小燈泡開路
0.56
3.(2023阜新)做“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)(小燈泡的額定電壓U額=2.5 V,燈絲電阻阻值不變)。
(1)連接電路后,閉合開關(guān),若小燈泡較暗,電流表有示數(shù),電壓表有示數(shù),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,兩表的示數(shù)都不變,原因是滑動變阻器接了　 　兩個(gè)接線柱。
(2)排除故障后如圖(甲)所示,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,直到電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí)為止,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則小燈泡的額定電功率為　 W。
下面
0.75　
(3)同組的小月同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電路,如圖(丙)所示,也測出了該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率,其中定值電阻的阻值R=25 Ω,正確操作步驟如下:
①只閉合開關(guān)S和　 　,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片使電流表示數(shù)為I1=　 　A;
②閉合開關(guān)S和　 　,斷開開關(guān)　 　,保持滑動變阻器滑片位置不動,讀出電流表示數(shù)為I2;
③小燈泡的額定電功率表達(dá)式為P額=　 　。(用物理量符號表示)
S2
0.1
S1
S2
U額(I2-I1)
實(shí)驗(yàn)中常見的電路故障
(1)小燈泡開路:小燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。
(2)小燈泡短路:小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)。
(3)滑動變阻器接入下面的兩個(gè)接線柱:閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置時(shí),小燈泡比較暗且不發(fā)生變化。
(4)滑動變阻器接入上面的兩個(gè)接線柱:閉合開關(guān),小燈泡比較亮,電流表有示數(shù)并且較大,電壓表示數(shù)接近電源電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,小燈泡亮度、電流表示數(shù)、電壓表示數(shù)都沒有變化。
知識點(diǎn)二　利用電能表測算家用電器的電功率
2 500
4.小紅想測量電視機(jī)待機(jī)時(shí)是否還消耗電能,她讓電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),然后拔掉其他電器的插頭或關(guān)掉開關(guān),記下時(shí)間和家中電能表的信息如圖(甲)所示,兩天后回到家中,再記下此時(shí)的時(shí)間和電能表的信息如圖(乙)所示。
(1)2 500 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的電能,表盤要轉(zhuǎn)　 　轉(zhuǎn)。
(2)在小紅外出這段時(shí)間里,她家的電視機(jī)消耗的電能是　 　 kW·h。
(3)小紅家電視機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下的電功率是　 　 W。
0.2
4
5.(2023涼山)某同學(xué)家的電能表面板如圖所示,則他家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過
　 W。如將某用電器單獨(dú)接在該電能表上工作10 min,電能表上的指示燈閃爍了320次,該用電器功率為　 　W。
2 200
600
知識目標(biāo) 題號 目標(biāo)達(dá)成 (題號) 不足之處
測量小燈泡的電功率 1,2,3,4,5, 6,7,10,11
測量家用電器的電功率 8,9
1.下列各組儀器中,可以用來測量功率的是( )
①電能表和秒表　②電能表和電壓表 ③電能表和電流表　④電流表和電壓表
A.①② B.③④
C.①④ D.②③④
2.如圖所示是小紅在測量小燈泡電功率時(shí)連接實(shí)驗(yàn)器材的情況,其中錯誤的是( )
A.電流表沒有串聯(lián)接入電路中
B.電壓表沒有與燈泡并聯(lián)
C.滑動變阻器的接線柱的連接
D.開關(guān)沒有串聯(lián)接入電路中
C
C
3.下列各電學(xué)實(shí)驗(yàn),都可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來測量多組電流和電壓。其中為了減小實(shí)驗(yàn)誤差的是( )
A.電阻的大小與哪些因素有關(guān)
B.電流的大小與哪些因素有關(guān)
C.用“伏安法”測電阻
D.用“伏安法”測小燈泡電功率
4.在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變小燈泡亮度的時(shí)候,沒有發(fā)生改變的是( )
A.燈泡兩端的電壓 B.通過燈泡的電流
C.燈泡的額定電壓 D.燈泡的實(shí)際功率
C
C
5.某同學(xué)利用如圖所示的電路,測量額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率,下列說法錯誤的是( )
A.閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)滑到B端
B.閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,一定是小燈泡燈絲斷了
C.當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5 V時(shí),測出通過小燈泡的電流,可算出小燈泡的額定功率
D.實(shí)驗(yàn)還可以得出,小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮
6.在“測定小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)電路連接正確,閉合開關(guān),燈泡發(fā)光,但測試中無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓值,其原因可能是( )
A.滑動變阻器總電阻太大
B.電壓表量程太大了
C.電源電壓太低
D.燈泡燈絲斷開
B
C
7.某同學(xué)按照如圖所示的電路測定小燈泡的電功率,閉合開關(guān)S后,他觀察到小燈泡不發(fā)光,但電流表、電壓表指針有偏轉(zhuǎn)。以下判斷正確的是( )
A.燈泡被短路
B.燈泡的燈絲斷了
C.燈泡與燈座接觸不良
D.燈泡的實(shí)際功率比額定功率小得多
8.小星學(xué)習(xí)電功率知識后,想利用電能表測量家中電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際功率。他仔細(xì)觀察了家中的電能表,表盤參數(shù)如圖所示,則小星家允許加載的用電器的最大功率為　 W。他關(guān)閉家中其他用電器,只讓電熱水壺?zé)?發(fā)現(xiàn)電熱水壺工作 1 min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過 60轉(zhuǎn),則該電熱水壺的實(shí)際功率為　 W。
D
4 400　
1 200　
9.(物理學(xué)與日常生活)小紅家新買了一臺電熱水器,銘牌上標(biāo)有“220 V　1 200 W”,為了檢測電熱水器正常工作的功率是否就是1 200 W,她關(guān)閉家里所有用電器,讓電熱水器單獨(dú)工作10 min,發(fā)現(xiàn)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動390 r,電能表上標(biāo)有2 000r/( kW·h),則小紅測得電熱水器的實(shí)際功率為　 　W,產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是　 　。
10.在測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中,某小組選用的器材有:額定電壓為1.5 V的燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、電源、滑動變阻器和若干導(dǎo)線等。
1 170
小紅家的電壓略低于220 V
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖(甲)中的電路連接完整。要求滑片向右滑動時(shí),滑動變阻器連入電路的電阻變大。
答案:(1)如圖所示
(2)移動滑動變阻器滑片,將兩電表對應(yīng)的示數(shù)記錄到表中。據(jù)此可知小燈泡的額定功率為
　 W;請你補(bǔ)出數(shù)據(jù)表中橫線處所缺的內(nèi)容為　 　,以便于實(shí)驗(yàn)過程中對該現(xiàn)象進(jìn)行觀察記錄。
實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5
電壓表示數(shù)/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0
電流表示數(shù)/A 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22
　　　
(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而　 　。
(4)為測量小燈泡的額定功率,小明想用 2節(jié)新干電池和兩個(gè)額定電壓都是1.5 V的小燈泡,連接如圖(乙)所示的電路。他的做法　 　(選填“可行”或“不可行”),理由是　 　。
0.27　
小燈泡的亮度
增大
不可行
不能確保每個(gè)燈泡兩端的電壓為 1.5 V
11.(2024荊州)某物理實(shí)驗(yàn)小組在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用器材連接了如圖(甲)所示的電路,其中電源電壓恒為 4.5 V,小燈泡的額定電壓為2.5 V,電流表的量程為0～ 0.6 A,電壓表的量程為 0～3 V。
(1)所有元件均完好,正確連接電路,將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù),小燈泡不發(fā)光,原因是　 _
　。
滑動變阻器連入電路中的電阻太大,燈泡的實(shí)際功
率很小
(2)三次實(shí)驗(yàn)記錄如下表,在完成第1次實(shí)驗(yàn)后,要測量小燈泡的額定功率,則需將滑動變阻器的滑片向　 　(選填“A”或“B”)端移動,直到電壓表示數(shù)為2.5 V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖(乙)所示,則小燈泡的額定功率為　 　W。
B
0.7
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮暗情況
1 1.4 0.20 0.28 較暗
2 2.5 正常發(fā)光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
(3)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別算出對應(yīng)的阻值,取三次阻值的平均值作為小燈泡的電阻值,他們的做法是　 　(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是　 _
　。
錯誤
由于不同電壓下小燈泡的
電阻值不同,取平均值沒有意義
(4)另一組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖(丙)所示的實(shí)驗(yàn)電路,測出了小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變,小燈泡的額定電壓為U額,R1和R2為滑動變阻器,R1的最大阻值為R0,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①閉合開關(guān)S,S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額;
②閉合開關(guān)S,S2,斷開開關(guān)S1,保持R1的阻值不變,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電壓表的示數(shù)為U額;
③保持R2的阻值不變,將R1的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù)U1,再將R1的滑片P調(diào)至最右
端,記下電壓表的示數(shù)U2,則小燈泡的額定功率P額=　 　。(用U額,U1,U2,R0表示)
謝謝觀賞！(共19張PPT)
第二節(jié)　電流做功的快慢
目標(biāo)要求 核心素養(yǎng)提升
1.了解電功率表示消耗電能的快慢。 2.能用電功率的公式進(jìn)行簡單計(jì)算。 通過觀察電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢,體會用電器電功率的大小。
電功率
1.意義:電功率是表示　 　的物理量。
2.定義:物理學(xué)中把電流所做的　 　與所用　 　之比叫做電功率。用字母　 　表示。
3.定義式:　 　。
4.單位
(1)國際單位:　 　,簡稱　 　,符號是　 　。
(2)常用單位:　 　,符號是　 　。
(3)換算關(guān)系:1 kW=　 　W。
5.電功率可通過　 和　 　來計(jì)算,即　 。根據(jù)歐姆定律可推出　 　或　 　,這兩個(gè)公式只適用于　 　電路。
電流做功快慢
第1課時(shí)　電功率
功
時(shí)間
P
瓦特
瓦
W
千瓦
kW
103
電壓　
電流
P=UI
P=I2R
純電阻
知識點(diǎn)一　電功率的概念
B
1.下列關(guān)于電功率的說法中正確的是( )
A.用電器消耗的電能越多,電功率越大
B.電功率越大,用電器消耗電能越快
C.用電器消耗電能所用的時(shí)間越短,電功率越大
D.消耗同樣多的電能,用時(shí)越長的用電器,電功率越大
2.一臺電風(fēng)扇的電功率是60 W,它表示( )
A.1 s內(nèi)消耗60 W的電能
B.1 s有60 J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.1 s內(nèi)消耗的電能是60 J
D.電流在1 s內(nèi)消耗的電能是60 W/s
C
乙
3.甲用電器通電2 s,電流做功16 J;乙用電器通電2 min,消耗電能240 J,則　 　用電器電流做功多,　 　用電器的電功率大。
甲
知識點(diǎn)二　電功率的計(jì)算
C
4.(2023玉林)已知甲電阻是乙電阻的3倍,若分別對甲、乙兩種導(dǎo)體通電,通過甲、乙兩導(dǎo)體的電流之比為2∶3,則甲、乙的功率之比為( )
A.2∶1 B.2∶3 C.4∶3 D.9∶2
5.(2024郴州)老王的手機(jī)電池的銘牌上標(biāo)有“5 V　4 000 mA·h”的字樣,手機(jī)正常使用時(shí)功率為2 W。如果他在電池電量剩余30 %時(shí),立刻插上30 W的充電器,并持續(xù)正常使用,直到電量充滿。他這次給手機(jī)充電的時(shí)間是( )
A.0.2 h B.0.47 h
C.0.5 h D.0.67 h
6.(2023牡丹江)如圖所示,R1=10 Ω,R2=5 Ω,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為 3 V,電源電壓U=
　 　V,R1的電功率P1=　 　W,通電10 s后,R2消耗的電能W2=　 　J。
C
3
0.9
18
7.如圖所示,電源兩端電壓為6 V并保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為4 V,電流表示數(shù)為0.5 A。求:
(1)小燈泡L1的阻值R1。
(2)小燈泡L2的電功率P2。
答案:(1)4 Ω　(2)2 W
(2)燈L2的電功率P2=U2I=4 V×0.5 A=2 W。
(2)使用技巧
(3)推導(dǎo)公式:只適用于純電阻電路。
知識目標(biāo) 題號 目標(biāo)達(dá)成(題號) 不足之處
電功率的理解 1,2
電功率的計(jì)算 5,6,7,8,9,10, 12,13,14
動態(tài)電路分析 3,4,11
1.下列家用電器正常工作時(shí),消耗的電功率最接近25 W的是( )
A.臺燈 B.電冰箱
C.電飯鍋 D.抽油煙機(jī)
2.下列說法不正確的是( )
A.電功率是表示電流做功快慢的物理量
B.電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的過程
C.千瓦、瓦都是電功率的單位
D.消耗電能越多的用電器電功率越大
A
D
3.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S1后,當(dāng)再閉合開關(guān)S2時(shí),則( )
A.電流表A1示數(shù)變大
B.電流表A1示數(shù)變小
C.電路消耗的總功率變大
D.電路消耗的總功率變小
4.如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí),下列說法中正確的是( )
A.電流表的示數(shù)變小
B.電壓表的示數(shù)變大
C.燈泡L變暗
D.電路中的總功率變大
C
D
5.(2023貴陽改編)如圖所示電路,電源電壓恒為6 V。閉合開關(guān)S,滑動變阻器R接入電路的阻值為10 Ω時(shí),電流表的示數(shù)為1.8 A。下列說法不正確的是( )
A.通過R0的電流是1.2 A
B.R0的阻值是5 Ω
C.當(dāng)R為20 Ω時(shí),其電功率是7.2 W
D.當(dāng)R為30 Ω時(shí),電路總功率是8.4 W
6.中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼,單翼的發(fā)電功率可達(dá)9 kW,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析“9 kW”表示的物理意義是　 _
　。
C
每秒可將太陽能轉(zhuǎn)化成
9 000 J的電能
7.(2023南充)甲、乙兩電阻的電流隨電壓的變化關(guān)系如圖所示,則R甲　 　(選填“>”“<”或“=”)R乙。當(dāng)電阻兩端電壓相等時(shí),甲、乙兩個(gè)電阻的電功率之比P甲∶P乙=　 　。
<
8.如圖所示是小李家的電能表,她家所使用的用電器總功率不能超過　 　W。將一臺正常工作時(shí)功率為880 W的電暖器單獨(dú)接入電路中,正常工作 30 min,通過電暖器的電流是
　 　A,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了　 r。
3∶1
4 400
4
1 320　
9.(2023蘇州)某型號的電水壺有加熱和保溫兩個(gè)擋位,其電路如圖所示。當(dāng)S閉合、S1斷開時(shí),電水壺處于　 　擋,加熱和保溫的功率分別為 1 200 W 和44 W。用它把質(zhì)量為 1 kg、初溫為20 ℃的水加熱到100 ℃,用時(shí)400 s,則水吸收的熱量是　 　J,此過程中電水壺的效率η=　 %。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
保溫
3.36×105
70　
10.(2024衡陽)如圖(甲)所示,電源兩端電壓恒為 3 V,開關(guān)S閉合,當(dāng)滑動變阻器R2的滑片P移動到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為1.8 V,電流表的示數(shù)如圖(乙)所示。
(1)讀出電流表的示數(shù)為　　　　A。
(2)求定值電阻R1的阻值。
(3)求此時(shí)滑動變阻器R2的電功率。
答案:(1)0.3　(2)6 Ω　(3)0.36 W
解析:(1)由題圖(乙)知電流表使用的量程為0～0.6 A,分度值為0.02 A,指針?biāo)傅碾娏髦禐?.3 A。
(3)滑動變阻器R2的電壓U2=U-U1=3 V-1.8 V=1.2 V,滑動變阻器R2的電功率P2=U2I=1.2 V× 0.3 A=0.36 W。
11.如圖所示是電阻甲和乙的I-U圖像,下列說法中正確的是( )
A.甲和乙都是阻值不變的電阻
B.當(dāng)乙兩端電壓為2 V時(shí),R乙=5 Ω
C.甲、乙串聯(lián)在2 V的電源兩端,R乙消耗的功率為0.4 W
D.甲、乙并聯(lián)在電路中,當(dāng)電源電壓為2 V時(shí),電路總功率為1.2 W
12.(2022齊齊哈爾)如圖所示,甲、乙是連接實(shí)驗(yàn)室常用電流表或電壓表的位置,電源電壓恒定。在甲、乙位置分別接入某種電表,閉合開關(guān)S1,S2,兩燈均發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電表示數(shù)之比為1∶5;斷開S1,S2,在甲、乙位置分別接入另一種電表,然后再只閉合開關(guān)S1,兩燈均發(fā)光,則此時(shí)甲、乙兩電表示數(shù)之比為　 ,燈泡L1與L2的電功率之比為　 　。(忽略溫度對燈絲電阻的影響)
D
5∶4　
4∶1
13.(2024新疆)如圖所示的電路中電源電壓恒為 3 V。閉合開關(guān)S后,電阻R1的電功率為3 W,電阻R2的電功率為4.5 W。求:
(1)通過電阻R1的電流。
(2)電阻R2的阻值。
(3)整個(gè)電路在10 s內(nèi)做的功。
答案:(1)1 A　(2)2 Ω　(3)75 J
(3)電路中總功率P=P1+P2=3 W+4.5 W=7.5 W,則整個(gè)電路在10 s內(nèi)做的功W=Pt=7.5 W× 10 s=75 J。
14.(2024重慶)商業(yè)街移動攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座[如圖(甲)所示]計(jì)費(fèi),某攤位使用空氣炸鍋[如圖(乙)所示]烹制食物,如圖(丙)所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡化電路,其額定電壓為220 V,定值電阻R1和R2為發(fā)熱體,其中R1=40 Ω。開關(guān)S1,S2,S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)擋位的調(diào)節(jié)(S1,S2不會同時(shí)閉合),只閉合S3時(shí)為中溫?fù)?額定功率為 440 W。求:
(1)R2的阻值。
答案:(1)110 Ω
(2)高溫?fù)跽９ぷ?00 s,電流通過R1產(chǎn)生的熱量。
(3)只有空氣炸鍋單獨(dú)工作,表盤示數(shù)使用前后如圖(甲)、(丁)所示,通過表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率[已知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/(kW·h)]。
答案:(2)1.21×105 J (3)320 W
謝謝觀賞！(共11張PPT)
專題五　動態(tài)電路分析
滑動變阻器阻值變化動態(tài)分析
1.(2023內(nèi)江)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡的電阻不受溫度影響,當(dāng)開關(guān)S閉合,將滑動變阻器的滑片P向右移動,下列說法正確的是( )
A.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變小
C.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變
D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
D
2.(2023恩施)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片適當(dāng)左移,下列說法正確的是( )
A.電流表A1示數(shù)不變、電流表A2示數(shù)變小
B.電流表A1示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)不變
C.電流表A2示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)變小
D.電流表A2示數(shù)變大、電壓表V示數(shù)不變
3.(2023鄂州)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器R2的滑片由最右端向中點(diǎn)滑動過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表示數(shù)不變,電流表A1示數(shù)不變
B.電壓表示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)不變,兩個(gè)電流表示數(shù)的差不變
D.電壓表示數(shù)變小,電壓表與電流表A2示數(shù)的比值不變
D
A
4.(2023自貢)如圖所示,是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置,R是轉(zhuǎn)動式變阻器,它的金屬滑片P是杠桿的一端,杠桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,下列說法正確的是( )
A.油位越高,流過R的電流越大
B.油位越高,R兩端的電壓越大
C.R,R0在電路中是并聯(lián)的
D.油量表是由電流表改裝而成的
B
滑動變阻器阻值變化的動態(tài)電路分析
(1)串聯(lián)電路
(2)并聯(lián)電路
開關(guān)通斷動態(tài)分析
5.如圖所示,電源電壓恒定,閉合S1,小燈泡發(fā)光,再閉合S2時(shí),觀察到的現(xiàn)象是( )
A.電壓表示數(shù)增大 B.電流表示數(shù)變小
C.小燈泡變亮 D.小燈泡亮度不變
D
6.如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S1和S2,燈L正常發(fā)光,則斷開開關(guān)S2時(shí)( )
A.電流表示數(shù)變大,燈L變亮
B.電壓表示數(shù)變大,燈L的實(shí)際功率變小
C.電流表示數(shù)變小,燈L仍然正常發(fā)光
D.電壓表示數(shù)不變,電路的總功率變大
C
7.如圖所示,電源電壓保持不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù);再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是( )
A.電壓表的示數(shù)變小
B.電路的總電阻不變
C.燈泡L的亮度不變
D.電路的總功率變大
8.(2023涼山)如圖所示,電源電壓保持不變,同時(shí)閉合開關(guān)S,S1,待電路穩(wěn)定后再斷開S1,則 ( )
A.電流表A的示數(shù)減小,電流表A1的示數(shù)不變,電壓表V的示數(shù)不變
B.電流表A的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)增大,電壓表V的示數(shù)減小
C.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均不變
D.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均增大
D
A
9.在如圖所示的電路中,電阻R1=6 Ω,R2=8 Ω,電源電壓及定值電阻R的阻值未知。當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí),電流表的示數(shù)為 0.4 A,則此時(shí)R1兩端的電壓是　 　 V;當(dāng)開關(guān)S接位置2時(shí),電流表的示數(shù)將大于　 　 A且小于0.4 A。
2.4
0.3
含半導(dǎo)體的動態(tài)電路分析
10.(2023十堰)我市交通管理部門定期開展交通違法專項(xiàng)治理行動,如圖(甲)是查處飲酒駕駛行為中使用的某酒精測試儀工作原理圖,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為氣敏電阻,其阻值隨氣體酒精濃度的變化情況如圖(乙)所示。閉合開關(guān)S,下列說法正確的是( )
A.氣敏電阻主要由超導(dǎo)體材料制成
B.圖(甲)中通過R1的電流保持不變
C.檢測到的氣體酒精濃度越大,R2阻值越大
D.檢測到的氣體酒精濃度越大,電壓表示數(shù)越大
D
11.(2023郴州)如圖所示為某煙霧報(bào)警器的電路簡圖,煙霧感應(yīng)器的阻值R隨煙霧濃度的增大而減小。當(dāng)煙霧濃度增大時(shí),電路中電壓表的示數(shù)和燈泡亮度的變化情況是( )
A.電壓表示數(shù)變大,燈泡變亮
B.電壓表示數(shù)變小,燈泡變亮
C.電壓表示數(shù)變小,燈泡變暗
D.電壓表示數(shù)變大,燈泡變暗
12.(多選題)小林受穿戴式“智能體溫計(jì)”[如圖(甲)所示]的啟發(fā),設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖(乙)所示的體溫計(jì)電路圖,用電表示數(shù)大小反映溫度高低,熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大,定值電阻R2起保護(hù)電路的作用。下列分析正確的是( )
A.該電路中的電表是電壓表
B.溫度變化時(shí)R2兩端電壓不變
C.溫度升高時(shí)電路中電流變大
D.溫度降低時(shí)電路的總功率變大
B
AD
謝謝觀賞！(共20張PPT)
第四節(jié)　科學(xué)探究:電流的熱效應(yīng)
目標(biāo)要求 核心素養(yǎng)提升
1.了解電流的熱效應(yīng),知道影響電流產(chǎn)生熱量的因素。 2.理解焦耳定律,并能利用焦耳定律進(jìn)行簡單的計(jì)算。 1.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的操作能力。
2.通過了解電流熱效應(yīng)的應(yīng)用和危害,增強(qiáng)學(xué)生的用電安全意識。
3.利用焦耳定律,結(jié)合歐姆定律及串并聯(lián)規(guī)律進(jìn)行簡單的計(jì)算,以提高學(xué)生綜合分析問題的能力。
一、電流的熱效應(yīng)
1.電熱:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的　 　,用符號　 　表示。
2.定義:電流通過導(dǎo)體時(shí)　 　能轉(zhuǎn)化為　 　能的現(xiàn)象。
3.電熱的影響因素:　 　、　 　、　 　。
二、焦耳定律
1.內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成　 　,跟導(dǎo)體的電阻成　 　,跟通電時(shí)間成　 　。
2.公式:　 　。公式中I表示　 　,單位是　 　;R表示　 　,單位是　 　;t表示　 ,單位是　 　;Q表示　 　,單位是　 　。
熱量
Q
電
內(nèi)
電流
電阻
通電時(shí)間
正比
正比
正比
Q=I2Rt
電流
A
電阻
Ω
通電時(shí)間　
s
電熱
J
知識點(diǎn)一　電流的熱效應(yīng)
1.下列用電器主要利用電流熱效應(yīng)工作的是( )
A
A.電飯煲 B.電視機(jī) C.洗衣機(jī) D.油煙機(jī)
知識點(diǎn)二　探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
2.如圖(甲)所示是物理實(shí)驗(yàn)小組“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,且都有一段電阻絲。將透明容器與U形管相連,接入電路。
(1)組裝之前,U形管內(nèi)注入適量紅墨水,U形管　 　(選填“屬于”或“不屬于”)連通器。
(2)圖(甲)是探究在通電時(shí)間相同和　 　相同的情況下,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與　 　大小是否有關(guān)的裝置。
屬于
電流
電阻
(3)實(shí)驗(yàn)中通過觀察　 　的變化反映密閉容器中空氣溫度的變化,在研究許多物理問題時(shí)都會用到這種方法,下列研究實(shí)例采用的研究方法與此相同的是　 　(多選)。
A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
B.用海綿的凹陷程度顯示壓力的作用效果
C.研究光的傳播時(shí),引入“光線”
D.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動
(4)如圖(乙)所示,電流表的示數(shù)為　 　A,在這種情況下,右側(cè)容器中定值電阻在10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是　 　 J。
(5)某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后,其中一個(gè)U形管中的液面高度幾乎不變,發(fā)生此現(xiàn)象的原因可能是　 　。(填寫一條,回答合理即可)
U形管液面高度
BD
2
200
透明容器密閉性不好
知識點(diǎn)三　焦耳定律
3.要使電熱器在單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量減少一半,應(yīng)該( )
A.讓它兩端的電壓減少一半
B.使它的電阻減少一半
C.讓通過它的電流減少一半
D.使它的電阻和兩端的電壓同時(shí)減少一半
4.小明家有一只額定功率是500 W的電飯鍋,在額定電壓下使用,每分鐘產(chǎn)生熱量是　 J。
D
3×104　
5.在如圖所示的電路中,電源電壓不變,電阻 R1=30 Ω,R2=60 Ω,閉合開關(guān)S,電流表A的示數(shù)為 0.3 A,則通電1 min電阻R1產(chǎn)生的熱量為　 　J。
72
6.如圖所示,電源電壓恒為10 V,小電動機(jī)內(nèi)部線圈的電阻為2 Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的阻值為5 Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為8 V,此時(shí)電動機(jī)正常工作,則電路中的電流為　 　A,通電10 min電流通過電動機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的熱量是　 　J,電流通過電動機(jī)做功　 　J。
0.4
192
1 920
(1)焦耳定律適用于任何用電器產(chǎn)生的熱量計(jì)算。
知識目標(biāo) 題號 目標(biāo)達(dá)成 (題號) 不足之處
電流做功產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) 1,4,6,8,12
焦耳定律 2,3,5, 7,9,10,11
1.(2023聊城)如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,通電一段時(shí)間后,左側(cè)U形管中液面高度差比右側(cè)的大。下列說法錯誤的是( )
A.U形管中液面高度的變化反映了電阻產(chǎn)生熱量的多少
B.通過左、右兩邊容器中電阻絲的電流相同
C.右邊容器中的電阻R2比左邊容器中的電阻R1小
D.通電時(shí)間相同,兩個(gè)容器中空氣吸收的熱量相同
D
C
3.(2024達(dá)州)如圖所示為電烤爐的簡化電路圖,小張查看說明書后得知:R1,R2均為電熱絲, R1=44 Ω,R2=66 Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2處于不同狀態(tài)時(shí),電烤爐處于不同擋位,忽略溫度對電熱絲電阻的影響。下列說法正確的是( )
A.閉合S1,S2時(shí),電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)
B.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),R1兩端的電壓之比為5∶2
C.電烤爐處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),電路在相同時(shí)間內(nèi)所消耗的電能之比為3∶2
D.電烤爐處于低溫?fù)鯛顟B(tài)時(shí),R1,R2所消耗的電功率之比為3∶2
4.口香糖的錫紙條帶金屬錫的一側(cè)具有導(dǎo)電性,現(xiàn)將錫紙條剪成中間細(xì)、兩端粗的條形,直接連在電源的兩極上,過了一會兒發(fā)現(xiàn)錫紙條中間處先開始冒煙、起火。原因是錫紙條的中間部分細(xì),所以這部分的電阻　 　;根據(jù)焦耳定律可知,在電流相同時(shí),　 　越大,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。
B
大
電阻
5.某電熱器接入220 V的電路中正常工作時(shí),其電熱絲的阻值為110 Ω,則通過該電熱絲的電流為　 　A,10 s內(nèi)該電熱絲會產(chǎn)生　 J的熱量。
6.(2023云南初中學(xué)業(yè)水平考試指導(dǎo)叢書)圖(甲)中電源電壓恒為6 V,若將圖(乙)、(丙)兩個(gè)裝置的導(dǎo)線分別接在a,b上,相同時(shí)間內(nèi)消耗電能最多的是　 　[選填“(乙)”或“(丙)”]裝置;為了探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系,應(yīng)該將圖(乙)、(丙)、(丁)中
　 　兩個(gè)裝置串聯(lián)后接入a,b之間。
2
4 400　
(乙)
(丙)和(丁)
7.如圖(甲)所示,小燈泡的額定電壓為 2.5 V,開關(guān)閉合后,小燈泡正常發(fā)光,圖(乙)是通過定值電阻R和小燈泡L的電流與電壓關(guān)系圖像,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為　 　A;通電10 s,定值電阻R產(chǎn)生的熱量為　 　J。
0.2
2
8.(2023宜昌)小杰和小芳在探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,在兩個(gè)透明容器中密封等量的空氣,各放置一段電阻絲,并連接一個(gè)裝水的U形管,通過U形管中水面的高度差來判斷電阻產(chǎn)生熱量的多少。裝置的密封性能良好,電源電壓為6 V。
(1)小杰根據(jù)圖(甲)觀察到的現(xiàn)象得到“在通電時(shí)間和電阻相同時(shí),　 　,電阻產(chǎn)生的熱量越多”的結(jié)論。
(2)小芳猜想電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān),下列能支持她猜想的現(xiàn)象是　 　。
A.正常工作時(shí),“36 V 54 W”的燈泡比“12 V　6 W”的燈泡亮
B.接線板上接入的用電器越多,導(dǎo)線越容易發(fā)熱
C.電熨斗工作時(shí)發(fā)熱明顯,而與之相連的導(dǎo)線卻不怎么熱
電流越大
C
(3)為了驗(yàn)證猜想,小芳選用了5 Ω和 100 Ω 的電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖(乙)所示,請你用筆畫線把電路連接完整。
閉合開關(guān),她發(fā)現(xiàn)較長時(shí)間后兩個(gè)U形管的高度差均不明顯,原因是　 _
　,請你提出改進(jìn)辦法:　 _
(合理即可)。
答案:(3)如圖所示
電路中電流太小或電源
電壓太低
將100 Ω的電阻絲換為阻值更小的電阻絲或增大電源電壓
9.如圖所示,電源電壓保持不變。電阻R1的阻值為 20 Ω,R2的阻值為30 Ω,閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為 0.3 A。求:
(1)電源電壓U。
(2)通電100 s電流通過電阻R2產(chǎn)生的熱量。
答案:(1)6 V　(2)120 J
解析:(1)由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表測通過R1的電流,則電源電壓U=U1=U2=I1R1= 0.3 A×20 Ω=6 V。
10.(2023成都)小玥在媽媽指導(dǎo)下用電熨斗熨燙衣服,她首先閱讀說明書,知道電熨斗有“低溫” “高溫”兩個(gè)擋位,其簡化電路如圖所示,R1,R2是電熱絲,R1=48.4 Ω,R2=96.8 Ω,S為旋轉(zhuǎn)式開關(guān)。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點(diǎn)1和2時(shí),電熨斗為　 　擋位,該擋位通電1 min,電流產(chǎn)生的熱量為
　 J。
11.(2023揚(yáng)州)如圖1所示,將阻值為R0=5 Ω,R1=10 Ω,R2=15 Ω的3段電阻絲分別浸沒在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中,可以通過比較　 　 來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖2連接電路,將S置于1,通電1 min,A,B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高t1和t2,R1的功率為P1,則t1　 　t2。斷開S,待煤油溫度降到初溫,將S置于2,通電1 min,A溫度計(jì)示數(shù)升高t3,R2的功率為P2,則t1　 　t3, P1　 　P2。(后三空均選填“>”“<”或“=”)
低溫
6×104　
溫度計(jì)升高的示數(shù)
<
>
>
12.(2023無錫)用如圖所示的裝置探究影響電流熱效應(yīng)的因素,三個(gè)相同的錐形瓶內(nèi)均裝有質(zhì)量相等的煤油,電阻絲R1,R2,R3浸沒在煤油中,其中R1=R3=6 Ω,R2=3 Ω。閉合開關(guān)前,記錄下煤油的初溫度t0;接通電源,同時(shí)閉合開關(guān)S1,S2,記錄下電流I,通電相同時(shí)間,記錄下煤油的末溫度t,結(jié)果如下表所示,則R1,R2所在錐形瓶中的煤油升溫所吸收的熱量之比為　 　。比較①③可知,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與　 　有關(guān);比較　 　(選填序號)可知,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有關(guān)。若要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系,應(yīng)進(jìn)行的操作是　 _
　。
5∶2
電流
①②
只閉合開關(guān)S2,改變通電時(shí)間,
觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化量
序號 電阻 電流I/A 初溫度t0/℃ 末溫度t/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
謝謝觀賞！(共23張PPT)
章末知識復(fù)習(xí)
實(shí)驗(yàn)一　測量小燈泡的電功率
1.實(shí)驗(yàn)原理:　 　。
2.實(shí)驗(yàn)器材
電源、　 　、電壓表、　 　、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡。
3.實(shí)驗(yàn)電路圖
P=UI
圖中表a是　 　,表b是　 　。
4.實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。
電流表
滑動變阻器
電流表
電壓表
5.實(shí)驗(yàn)分析
(1)移動滑片,改變小燈泡兩端的電壓,進(jìn)行多次測量的目的是　 .
　。
(2)不能用多次測量求電功率的平均值作為小燈泡的額定功率的原因是　 .
　。
(3)小燈泡的U-I圖像不是直線的原因是燈絲電阻隨溫度的升高而　 　。
(4)實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)太大,無法測小燈泡額定電功率時(shí),應(yīng)采取的措施　 .
　。
(5)實(shí)際誤差分析
①若考慮電壓表內(nèi)阻,由于電壓表分流,導(dǎo)致所測電流偏大,則所測小燈泡電功率　 　。
②若將電壓表并聯(lián)在電流表和小燈泡兩端,考慮電流表內(nèi)阻,由于電流表分壓,導(dǎo)致所測電壓偏大,則所測小燈泡電功率　 　。
探究小燈泡的亮暗與實(shí)際功
率的關(guān)系
電壓改變,小燈泡的
電功率也改變
增大
減小電源電壓(或換
用最大阻值更大的滑動變阻器或串聯(lián)一個(gè)定值電阻)
偏大
偏大
實(shí)驗(yàn)二　電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
1.實(shí)驗(yàn)裝置圖
2.實(shí)驗(yàn)器材
電源、開關(guān)、電流表、　 　、　 　、煤油、密閉容器,電阻絲,導(dǎo)線若干。
3.實(shí)驗(yàn)方法:　 　法、　 　法。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)在電阻和電流相同時(shí),通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越　 　。
(2)在電阻和通電時(shí)間相同時(shí),電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越　 　。
(3)在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越　 　。
滑動變阻器
溫度計(jì)
控制變量
轉(zhuǎn)換
多
多
多
題組一　電能表的使用
1.小明家上次查看電能表示數(shù)為 ,本次查看時(shí)電能表讀數(shù)如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為903 kW·h
B.電能表是測量電功率的儀表
C.若只讓一個(gè)標(biāo)有“220 V　1 000 W”的電熱水器正常工作10 min,則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了
600轉(zhuǎn)
D.這個(gè)電能表所在電路中允許的最大功率為2 200 W
D
2.小明家的電能表月初示數(shù)如圖所示,月底示數(shù)為941.4 kW·h,若用電價(jià)格為0.7元/度,則小明家該月電費(fèi)為　 　元。
140
題組二　電功、電功率
3.實(shí)驗(yàn)中繪出了小燈泡的電流與電壓關(guān)系的U-I圖像如圖所示,則下列有關(guān)此小燈泡電功率P與U2或P與I2的圖像可能正確的是( )
D
4.(2023寧波改編)盛夏,室外溫度達(dá)36 ℃,小寧將客廳空調(diào)的設(shè)定溫度設(shè)置為28 ℃,發(fā)現(xiàn)空調(diào)正常工作時(shí)的工作周期:工作10 min后會停止工作,5 min后再重新工作……周而復(fù)始。從該空調(diào)銘牌上獲悉,空調(diào)的制冷額定功率為2 000 W。空調(diào)正常工作時(shí),一個(gè)工作周期內(nèi)消耗的電能為　 　J。
5.(2023云南)如圖所示,圖(甲)是某款電熱水龍頭,圖(乙)是它的電路原理圖。R1,R2是電熱
絲,R1=24 Ω,R2=48 Ω。通過旋轉(zhuǎn)手柄使扇形開關(guān)S同時(shí)接觸兩個(gè)相鄰觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水擋的切換。當(dāng)開關(guān)S接觸2,3觸點(diǎn)時(shí),水龍頭放出的是　 　水。不考慮溫度對電熱絲阻值的影響,水龍頭在熱水擋位正常工作時(shí)電路消耗的功率是　 　W。
1.2×106
溫
3 025
6.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S1時(shí),定值電阻R1的功率是16 W;當(dāng)開關(guān)S1,S2都閉合時(shí),R1的功率是25 W。則先后兩次電路消耗的功率之比是　 　。
4∶5
7.(2023貴陽)如圖所示電路,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“6 V　6 W”。閉合開關(guān)S,燈泡正常發(fā)光,定值電阻R兩端的電壓是12 V。求:
(1)燈絲的電阻RL。
(2)電路中的電流I。
(3)電路消耗的總功率P。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,電源電壓U=UL+UR=6 V+12 V=18 V;
電路消耗的總功率P=UI=18 V×1 A=18 W。
答案:(1)6 Ω　(2)1 A　(3)18 W
8.(2023云南改編)交通安全要求廣大司機(jī)“開車不喝酒,喝酒不開車”,酒后駕駛存在許多安全隱患。某科技興趣小組設(shè)計(jì)了一種簡易的酒精檢測儀,其電路原理如圖2(甲)所示。電源電壓為12 V,R1是氣敏電阻,其阻值隨呼氣酒精濃度K的變化關(guān)系如圖2(乙)所示,R2為滑動變阻器。檢測前對檢測儀進(jìn)行“調(diào)零”,即調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表的示數(shù)為0.1 A,調(diào)零后滑動變阻器滑片位置保持不變。查閱到相關(guān)資料如圖1所示。
(1)求“調(diào)零”后滑動變阻器R2接入電路中的阻值。
(2)檢測前R2工作10 s消耗的電能。
(3)對某司機(jī)進(jìn)行檢測時(shí),電流表示數(shù)為0.16 A,依據(jù)信息窗資料,判斷該司機(jī)屬于非酒駕、酒駕還是醉駕。
(2)檢測前R2工作10 s消耗的電能W=I2R2t=(0.1 A)2×20 Ω×10 s=2 J。
答案:(1)20 Ω　(2)2 J　(3)酒駕
題組三　焦耳定律及電熱的綜合計(jì)算
9.(2023昆明)節(jié)能燈工作時(shí)幾乎不發(fā)熱,而一盞 60 W 白熾燈工作時(shí),熱到燙手。一盞 10 W 節(jié)能燈正常工作時(shí)的發(fā)光亮度與一盞 60 W 白熾燈燈正常工作時(shí)的發(fā)光亮度相當(dāng),則60 W白熾燈的發(fā)光效率大約是( )
A.90% B.83% C.42% D.17%
10.(2024玉林改編)如圖所示是“探究電熱與電流的關(guān)系”的部分裝置,已知A,B兩點(diǎn)間的電壓為6 V,R1=R2=R3=5 Ω,通電時(shí)間2 min,則R1與R2產(chǎn)生的熱量相差　 　J。
D
288
11.(2023蘭州)一款內(nèi)置電陶爐的電暖桌如圖(甲)所示,它不僅具有桌面暖手、桌底暖腳功
能,還可以燒水、煮茶等。電陶爐的簡化電路如圖(乙)所示,其參數(shù)如表所示,高溫?fù)躅~定功率字跡已被磨損。旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān),可實(shí)現(xiàn)停止工作、低溫?fù)鹾透邷負(fù)醯霓D(zhuǎn)換。R1和R2均為電熱絲,R2=72.6 Ω。求:
電陶爐
額定電壓 220 V
額定功率 高溫?fù)?××W
低溫?fù)?400 W
(1)R1的阻值。
(2)高溫?fù)躅~定功率。
答案:(1)48.4 Ω　(2)1 000 W
(3)在某用電高峰期,若家庭電路中只有電陶爐在工作,發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3 000 imp/(kW·h)”的電能表的指示燈閃爍168次,使質(zhì)量為 1.7 kg 的水從25 ℃升高到49 ℃,求此時(shí)電陶爐的加熱效率。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:(3)85%
題組四　重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
12.(2023云南中考)如圖(甲)所示是小明同學(xué)測定額定電壓為2.5 V,額定功率不大于 1 W 的小燈泡功率的實(shí)物連接圖。
(1)在小明連接好的電路中存在錯誤或不妥之處,請你找出其中的兩處:①　 .
　;②　 　。
(2)改正錯誤和不妥之處后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù),但小燈泡不亮,可能的原因是　 　。(填寫選項(xiàng)中的字母)
A.小燈泡短路
B.連接小燈泡的導(dǎo)線接觸不良
C.滑動變阻器接入電路中的電阻過大
滑動變阻器用了
下面的兩個(gè)接線柱
電壓表所用量程太大
C
(3)小明調(diào)節(jié)滑動變阻器,依次正確讀取三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),隨手寫在了草稿紙上[如圖(乙)所示]。如表所示是小明在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的記錄數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的表格,請你補(bǔ)出橫線處所缺的內(nèi)容:
　 　,分析數(shù)據(jù)后得到小燈泡的額定電流為　 　A,額定功率為　 　W。
次數(shù) 小燈泡兩 端電壓 U/V 通過燈絲 電流I/A 小燈泡的電 功率P/W 　
1
2
3
(4)實(shí)驗(yàn)后,小明將一只5 Ω的定值電阻與標(biāo)有“20 Ω　1 A”的滑動變阻器串聯(lián)接在電壓恒定為3 V的電源上,請你幫小明計(jì)算出滑動變阻器消耗的最大功率為　 　W。
小燈泡的發(fā)光情況
0.3
0.75
0.45
13.(2023昆明中考)在“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,提供了如圖的實(shí)驗(yàn)器
材,其中 R1>R2。
實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
(1)請按照圖中的電路圖將對應(yīng)實(shí)物圖連接完整。
(2)電路中電阻絲的連接方式是為了控制　 　;電阻絲放出熱量的多少,通過
　 　來進(jìn)行判斷。
(3)閉合開關(guān),經(jīng)過一定時(shí)間,用電阻絲R1加熱的煤油溫度升高了Δt1,用電阻絲R2加熱的煤油溫度升高了Δt2,那么Δt1　 　(選填“大于”“等于”或“小于”)Δt2。
實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
(4)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍,且通電時(shí)間相同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):用電阻絲R1(或R2)加熱的煤油,溫度升高量Δt1′(或Δt2′)　 　(選填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或2Δt2),該實(shí)驗(yàn)說明電流產(chǎn)生的熱量與電流　 　(選填“成”或“不成”)正比例關(guān)系。
(5)你認(rèn)為做這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是　 　。
電流相等
溫度計(jì)的示數(shù)變化
大于
大于
不成
有熱量損失
謝謝觀賞！(共22張PPT)
專題六　電功率的計(jì)算
基本計(jì)算
1.一只標(biāo)有“220 V　40 W”字樣的燈泡,它的額定電壓是　 　V,額定功率是　 　W;該燈泡正常工作時(shí)的電阻是　 　Ω,正常工作時(shí)的電流是　 A;若將該燈泡接在110 V的電源上,則通過燈泡的實(shí)際電流是　 　A,實(shí)際功率是　 　W,它的亮度比正常工作時(shí)要　 　(選填“亮”或“暗”),假設(shè)燈泡燈絲電阻不變。
220
40
1 210
10
暗
2.如圖所示,電源電壓和燈泡L的電阻不變,燈泡L上標(biāo)有“6 V　6 W”字樣。當(dāng)開關(guān)S,S1均閉合,滑片P移至a端時(shí),電流表示數(shù)為2.0 A,燈泡L正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S閉合,S1斷開,滑片P移至b端時(shí),電源電壓U為　 　V,燈泡L的實(shí)際功率P為　 W。
6
1.5　
3.(2023達(dá)州)如圖所示,電源電壓恒定不變,R1,R2為定值電阻,R1=10 Ω,R1　 　W。
斷開
3
0.45
4.(2023德陽)在如圖所示的電路中,電源電壓 U=10 V,R1=5 Ω,R2=20 Ω。只閉合S1時(shí),電路中的工作電流是　 　A;當(dāng)只閉合S2時(shí)電路消耗的功率為P,只閉合S1和S3時(shí)電路消耗的功率為P′,則兩次功率之比 P∶P′等于　 。
0.5
4∶25　
5.(2023昆明)在如圖所示的電路中,電源電壓為 6 V 保持不變,R1=4 Ω。開關(guān)閉合,滑動變阻器R2的滑片置于a端時(shí),電壓表V1的示數(shù)為 2 V。求:
(1)電壓表V2的示數(shù)。
(2)電流表的示數(shù)。
解析:(1)開關(guān)閉合,R1,R2串聯(lián),電壓表V1測量R1兩端的電壓,電壓表V2測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流。滑動變阻器R2的滑片置于a端時(shí),電壓表V1的示數(shù)為2 V,則R1兩端的電壓為 2 V,電壓表V2的示數(shù)U2=U-U1=6 V-2 V=4 V。
答案:(1)4 V　(2)0.5 A
(3)整個(gè)電路的功率。
(4)當(dāng)滑片滑到b端時(shí),通電1 min電流做的功。
解析:(3)整個(gè)電路的功率P=UI=6 V×0.5 A=3 W。
答案:(3)3 W
(4)540 J
“兩燈”問題
6.電源電壓3 V保持不變,把標(biāo)有“3 V　3 W”的燈L1和標(biāo)有“3 V　1.5 W”的燈L2按如圖的方式連接,當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法中正確的是(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)( )
A.燈L1消耗的實(shí)際功率是3 W
B.燈L2消耗的實(shí)際功率是1.5 W
C.兩燈消耗的總功率是1 W
D.電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1∶2
7.將標(biāo)有“220 V　40 W”的甲燈和“220 V　25 W”的乙燈串聯(lián)在220 V的電源上,則　　燈較亮。
C
乙
8.若將分別標(biāo)有“3 V　3 W”“6 V　3 W”字樣的兩燈串聯(lián)接入電路時(shí),在長時(shí)間工作過程中,允許加在它們兩端的最高電壓是　 V,標(biāo)有“3 V　3 W”字樣的燈實(shí)際消耗的電功率是　 　W。(燈絲電阻不變)
9.燈泡L1,L2分別標(biāo)有“4 V　4 W”和“3 V　3 W”的字樣,將他們并聯(lián)連接起來使用,干路中允許的最大電流為　 A,此時(shí)L1消耗的電功率為　 　W。(燈絲電阻不變)
7.5　
0.75
1.75　
2.25
電熱器的擋位問題
10.(2023益陽)隨著汽車的普及,車載電飯煲開始得到應(yīng)用,人們能夠在車內(nèi)隨時(shí)隨地做飯而不受場地的限制,更好滿足了旅游個(gè)性化要求。如圖所示是某品牌車載電飯煲簡化后的電路原理圖,直流電源的電壓為12 V,R1,R2均為電熱絲。當(dāng)只閉合S1時(shí)是保溫?fù)?功率為96 W;當(dāng)S1,S2都閉合時(shí)為加熱擋,功率為300 W。求:
(1)在加熱擋工作時(shí),工作100 s電路中消耗的電能。
解析:(1)在加熱擋工作時(shí),工作100 s電路中消耗的電能W=P加t=300 W×100 s=30 000 J。
答案:(1)30 000 J
(2)R1的阻值。
(3)在保溫?fù)鯐r(shí),R2的電功率。
答案:(2)0.48 Ω　(3)65.28 W
11.(2023廣元改編)如圖所示為某品牌多功能電飯煲的簡化電路原理圖,電飯煲的額定電壓是220 V,R2=88 Ω,R3=176 Ω。旋鈕開關(guān)置于O和a時(shí)為關(guān)閉狀態(tài)。低溫?fù)醯碾姽β逝c高溫?fù)醯碾姽β手葹?∶6,不計(jì)溫度對電阻的影響。
(1)開關(guān)置于　　　　　　時(shí),電飯煲處于中溫?fù)酢?
答案:(1)b和c
(2)求電飯煲處于中溫?fù)鯐r(shí),在額定電壓下持續(xù)工作12 min消耗的電能。
(3)求電阻R1的阻值。
答案:(2)3.96×105 J
(3)88 Ω
12.(2023大慶節(jié)選)小明家買了一個(gè)額定電壓為220 V的家用電吹風(fēng),其簡化電路圖如圖所示。已知吹熱風(fēng)時(shí)的額定功率比吹冷風(fēng)時(shí)的額定功率大880 W,求:
(1)當(dāng)選擇開關(guān)旋至何處時(shí),電吹風(fēng)正常工作的功率最大。(用AB,BC或CD表示)
解析:(1)由題圖知,當(dāng)開關(guān)旋至CD時(shí),電吹風(fēng)電路是斷路,不工作;當(dāng)開關(guān)旋至BC時(shí),只有電動機(jī)工作,電吹風(fēng)吹冷風(fēng);當(dāng)開關(guān)旋至AB時(shí),電動機(jī)和電熱絲并聯(lián),電吹風(fēng)吹熱風(fēng),由“吹熱風(fēng)時(shí)的額定功率比吹冷風(fēng)時(shí)的額定功率大880 W”可知,此時(shí)其電功率最大。
答案:(1)AB　
(2)若電吹風(fēng)正常工作5 min,吹熱風(fēng)比吹冷風(fēng)多消耗的電能。
(3)電熱絲正常工作時(shí)的電阻。
答案:(2)2.64×105 J　(3)55 Ω
13.(2023邵陽)如圖(甲)所示,是某種具有高、低溫兩擋的電烘箱內(nèi)部的簡化電路圖,它的加熱電阻是R1和R2,額定電壓是 220 V,R2的電阻為180 Ω,當(dāng)閉合S1、斷開S2時(shí)為低溫?fù)?電烘箱低溫?fù)醯念~定功率為220 W。求:
(1)低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí),電路中的電流。
答案:(1)1 A
(2)加熱電阻R1的阻值。
(3)有一次,晶晶同學(xué)發(fā)現(xiàn),電烘箱內(nèi)溫度比正常工作時(shí)低,她猜想可能是因?yàn)槠涔ぷ鲿r(shí)實(shí)際電壓偏低所致。于是,她關(guān)閉家里所有用電器,只讓電烘箱以高溫?fù)豕ぷ?發(fā)現(xiàn)在1 min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)。電能表的銘牌如圖(乙)所示,判斷晶晶同學(xué)的猜想是否正確。(不考慮電阻阻值隨溫度的變化)
答案:(2)40 Ω (3)晶晶的猜想是正確的
(2)兩擋位的控制開關(guān)
①短路式:如圖(甲)所示,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),與開關(guān)并聯(lián)的電阻被短路,只有電阻R0工作,此時(shí)為高溫?fù)?開關(guān)斷開時(shí),兩電阻串聯(lián),電阻增大,電熱器的功率減小,此時(shí)為低溫?fù)酢?br/>②單刀雙擲式:主要工作電阻放在干路上,一支路用導(dǎo)線,另一支路用附加電阻,如圖(乙)所示。當(dāng)開關(guān)擲向?qū)Ь€支路時(shí),只有主電阻工作,此時(shí)為高溫?fù)?當(dāng)開關(guān)擲向附加電阻所在支路時(shí),兩電阻串聯(lián),為低溫?fù)酢?br/>(3)多擋問題:兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)為低溫?fù)?單獨(dú)使用一個(gè)電阻時(shí)為中溫?fù)?兩電阻并聯(lián)時(shí)為高 溫?fù)酢?br/>電熱綜合
14.(2023牡丹江)如圖所示,一款可設(shè)定溫度的電熱水杯,能將杯中水加熱到需要的溫度,其銘牌如下表所示。電熱水杯在額定電壓下工作,將 0.3 L的水從25 ℃加熱到55 ℃,用時(shí)2 min 20 s。[ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
產(chǎn)品名稱 電熱水杯
額定電壓/ V 220
額定功率/ W 300
額定容量/ L 0.3
(1)水吸收的熱量是多少
解析:(1)水的質(zhì)量m水=ρ水V=1.0×103 kg/m3×0.3×10-3 m3=0.3 kg;
水吸收的熱量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(55 ℃-25 ℃)=3.78×104 J。
答案:(1)3.78×104 J　
(2)電熱水杯消耗的電能是多少
(3)電熱水杯的熱效率是多少
解析:(2)所用時(shí)間t=2 min20 s=140 s,電熱水杯消耗的電能W=Pt=300 W×140 s=4.2× 104 J。
答案:(2)4.2×104 J　(3)90%
15.(2023宿遷)寒假某物理實(shí)踐小組的同學(xué)到養(yǎng)老院看望老人時(shí),了解到由于氣溫低老人坐在馬桶上時(shí)感覺不太舒適,實(shí)踐小組的同學(xué)返回后在學(xué)校和家長的支持下,便利用所學(xué)的知識設(shè)計(jì)了一款適宜老人使用的簡易馬桶圈加熱器,計(jì)劃通過“眾籌”項(xiàng)目向廠家定制生產(chǎn),其電路如圖所示,定值電阻R1和R2表示電熱絲,R2的阻值為3 300 Ω,有高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)鮾煞N加熱功 能,低溫?fù)豕β蕿?1 W,當(dāng)它接入電壓為220 V的家庭電路正常工作時(shí),請求出:
(1)低溫?fù)跫訜釙r(shí)的電流;S1接哪個(gè)端點(diǎn)時(shí)為低溫?fù)?
答案:(1)0.05 A　a　
(2)R1的阻值及加熱器高溫?fù)鯐r(shí)的功率。
(3)高溫?fù)豕ぷ?0 min,最多可使馬桶圈溫度升高多少攝氏度 [設(shè)電熱絲放出熱量70%被馬桶圈吸收,馬桶圈的質(zhì)量為1 kg,馬桶圈材料的比熱容為0.44×103 J/(kg·℃)]
答案:(2)1 100 Ω　44 W (3)42 ℃
謝謝觀賞！

展開更多......

收起↑