資源簡介

(共24張PPT)
2　電功率
第1課時　電功率
早預習　新知梳理 01
一、認識電功率
1.物理意義:表示　 　的快慢。
2.定義:電流所做的功與時間之　 　。
3.定義式: 。
變形公式——計算電能消耗:W=　 　。
4.單位:瓦特,簡稱瓦,符號為　 　;常用單位還有　 　,
1 kW=　 　W。
消耗電能
比
Pt
W
千瓦(kW)
103
[注意] (1)電流做功的快慢與電流做功的多少完全不同。電功率大,說明電流做功快,并不是電流做功多。
(2)千瓦(kW)和千瓦時(kW·h)是兩個不同的物理量的單位,kW是電功率的單位, kW·h是電能的單位。
二、電功率的大小
1.探究電功率與電壓、電流的關系
(1)實驗電路:
(2)實驗方法:
①控制變量法:探究電功率跟電壓的關系時,控制　 　不變,采用電路串聯探究(如圖甲所示)。探究電功率跟電流的關系時,控制
　 　不變,采用電路并聯探究(如圖乙所示)。
②轉換法:通過　 　來判斷燈泡電功率的大小。
甲　　　　　　乙
電流
電壓
燈泡的亮度
(3)實驗現象及結論:當通過燈泡的電流相同時,燈泡兩端的電壓越大,燈泡越　 　,
功率越　 　。
[注意] 兩只小燈泡的規格必須不同。
2.電功率的大小:等于　 　與　 　的乘積,即P=　 　。
3.電功的計算公式:電流在某段電路上所做的功,與這段電路兩端的
　 　、電路中的　 　和　 　成正比,即　 　。
亮
大
電壓
電流
UI
電壓
電流
通電時間
W=UIt
探究點一　探究電功率與電壓、電流的關系
探重難　以練代講 02
典例1 在探究“小燈泡的電功率與哪些因素有關”的實驗中,某小組的同學猜想:小燈泡的電功率可能與電壓、電流有關,于是他們設計了如圖所示的三個電路圖:
(1)你認為圖　 　電路可以研究小燈泡的電功率與電壓的關系,理由是　 　;圖　 　電路可以研究小燈泡的電功率與電流的關系。
(2)同學們是通過觀察　 　來判斷小燈泡的功率大小,并通過比較兩塊電壓表的示數,得出實驗結論。
(3)在選用圖丙所示的電路進行實驗時,有同學認為把其中一只電流表接到干路上也能完成實驗,他的觀點是　 　(選填“正確”或“錯誤”)的。
乙
串聯電路能控制電流相等
丙
小燈泡的明暗程度(或燈的亮度)
正確
變式1 同學們用如圖所示電路探究“電功率與電流的關系”。以下觀點不正確的是( )
A.實驗要選取規格不同的小燈泡
B.實驗中將兩燈并聯控制了燈兩端電壓相同
C.可以通過比較亮度來比較兩個小燈泡的功率
D.將題中并聯電路改為串聯電路也可以完成實驗
D
探究點二　電功率的相關計算
典例2 如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,其中R1=4 Ω,R3=6 Ω,當S1、S2都斷開時,電流表的示數為0.5 A。
(1)電阻R1的電功率和電源電壓分別是多少
答案:(1)1 W　5 V　
(2)電路中的總功率和5 min內電路消耗的總電能分別是多少
(3)當S1斷開、S2閉合時,電路消耗的電功率是多少
答案:(2)2.5 W　750 J　(3)6.25 W
(4)當S1、S2都閉合時,電阻R1與R2消耗的電功率之比為1∶2,R2的阻值是多少
答案:(4)2 Ω
規律總結
規律總結
變式2 甲、乙兩個用電器工作時,甲用電器的電功率比乙大,則說明( )
A.電流通過甲用電器做的功比乙多
B.電流通過甲用電器做功的時間比乙短
C.電流通過甲用電器做功比乙快
D.電流通過甲用電器做功的時間一定比乙長
C
第2課時　額定功率
早預習　新知梳理 01
額定功率
1.額定電壓:用電器　 　時的電壓。
2.額定功率:　 　下的功率。
正常工作
額定電壓
3.實際電壓與額定電壓、實際功率與額定功率之間的關系
電壓 電功率 用電器
U實=U額 P實　 　P額 正常工作
U實>U額 P實　 　P額 有可能損壞
U實=
>
<
[注意] (1)對某個用電器來說,額定功率是唯一的、確定的,不隨實
際工作電壓的改變而改變。
(2)燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率。
探究點一　燈泡的亮度問題
探重難　以練代講 02
典例1 (2024內江期末)有甲、乙兩盞白熾燈,甲燈上標有“24 V　48 W”,
乙燈上標有“220 V　48 W”,當它們分別在其額定電壓下工作時,其亮度( )
A.無法判定哪盞燈更亮
B.兩盞燈一樣亮
C.甲燈比乙燈更亮
D.乙燈比甲燈更亮
B
方法技巧
變式1 (2025綿陽期末)如圖所示,燈泡L1、L2分別標有“2.5 V,2 W”
“2.5 V,4 W”字樣,電源電壓不變,開關S閉合。①只閉合S1,燈泡L1、L發光;②只閉合S2,燈泡L2、L發光。燈泡L在②中比在①中(設燈絲電阻不變)( )
A.電功率較大,亮度較亮
B.電功率較小,亮度較暗
C.電功率相同,亮度相同
D.電功率較大,亮度較暗
A
探究點二　額定功率的相關計算
典例2 (2024西寧)如圖所示的電路,電源電壓保持6 V不變,小燈泡L標有“6 V,3 W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),電流表的量程為0～
3 A,電壓表的量程為0～3 V,電阻R1=20 Ω,滑動變阻器R2的規格為
“50 Ω,1 A”。求:
(1)小燈泡的電阻。
答案:(1)12 Ω　
(2)只閉合開關S1、S2,R2接入電路中的電阻為8 Ω時,通電100 s電路消耗的電能。
答案:(2)180 J　
(3)當所有開關都閉合時,電流表的示數。
答案:(3)0.8 A
(4)在保證電路安全的情況下,此電路的最小功率。
答案:(4)0.9 W
規律總結
變式2 (2024臨沂)圖甲是一款能自動變形、萬向行走的坦克玩具,其簡化電路如圖乙所示。該玩具的電源電壓為4.5 V,閉合開關后,“0.5 V,
0.2 W”的指示燈正常發光,線圈電阻為0.5 Ω的電動機正常工作,則
( )
A.指示燈的燈絲電阻為0.8 Ω
B.電動機的發熱功率為1.6 W
C.電動機的額定功率為0.08 W
D.電路的總功率為1.8 W
D(共22張PPT)
專題十二
電和熱的綜合計算
類型一　求升高的溫度
1.小華家有一個額定電壓為220 V、額定電流為5 A的電熱水壺,該電熱水壺正常工作42 s產生的熱量為　 　J,這些熱量的80%被質量為1 kg的水吸收,水升高的溫度為　　℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
46 200
8.8
2.(2025瀘州瀘縣期末)如圖所示,某家用電熱水壺有“高溫”“低溫”兩擋,已知定值電阻R1與R2阻值相等,“低溫擋”正常工作時的功率為
484 W,則R2的阻值為　 　Ω。在標準大氣壓下,用“高溫擋”加熱初溫為15 ℃、質量為1 kg的水7 min,該過程消耗的電能為　 　J,若產生的熱量全部被水吸收,則水的溫度升高了　 　℃。[c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
50
4.065 6×105
85
類型二　求加熱的時間
3.小明家安裝了某品牌小廚寶,其加熱電阻絲的規格為“220 V　
2 000 W”,水箱容積5 L,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),正常工作時,則:
(1)加熱電阻絲的阻值是多少
答案:(1)24.2 Ω　
(2)若水箱內加滿水,把水從5 ℃加熱到65 ℃,加熱時間至少多長
答案:(2)630 s
4.(2024南充)如圖甲所示為某品牌電熱水壺。該型號電熱水壺內部簡化電路如圖乙,額定電壓為220 V,具有加熱、保溫兩擋。保溫擋的額定功率為100 W,雙觸點開關只能在觸點1和2、2和3及3和4之間切換。R1、R2是兩個阻值不變的發熱元件,其中R2=60.5 Ω。現將此電熱水壺裝入0.45 L初溫為20 ℃的水,接到220 V的家庭電路中,選用加熱擋加熱至100 ℃,已知該電熱水壺加熱效率為80%,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×
103 J/(kg·℃)。求:
(1)電熱水壺中水吸收的熱量;
解析:(1)水的體積V=0.45 L=0.45 dm3=0.45×10-3 m3;
水的質量:m=ρV=1.0×103 kg/m3×0.45×10-3 m3=0.45 kg;
水吸收的熱量Q=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.45 kg×(100 ℃-
20 ℃)=1.512×105 J。
答案:(1)1.512×105 J　
(2)加熱擋的電功率;
答案:(2)900 W
(3)需要的加熱時間。
答案:(3)210 s
5.如圖甲所示是一款多功能養生壺,圖乙是它的簡化電路圖,其中R1、R2為電熱絲,R1=R2且電阻不變,表中為其銘牌,其中高溫擋的額定功率已模糊不清,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。在正常工作的情況下,則:
項目 參數
電源電壓/V 220
低溫擋功率/W 200
中溫擋功率/W 400
高溫擋功率/W
容積/L 1.5
(1)在1個標準大氣壓下,將初溫是30 ℃的一壺水燒開,水需要吸收多少熱量
答案:(1)4.41×105 J
(2)高溫擋功率是多少
答案:(2)800 W
(3)若養生壺用高溫擋來加熱且加熱效率為75%,燒開這一壺水需要多長時間
答案:(3)735 s
類型三　求加熱效率
類型解讀
6.某品牌電水壺的額定功率為800 W。該電水壺正常工作500 s,將質量為1.5 kg的水從20 ℃加熱到80 ℃。已知水的比熱容為4.2×
103 J/(kg·℃)。在此過程中,則:
(1)水吸收的熱量是多少
解析:(1)水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×
(80 ℃-20 ℃)=3.78×105 J。
答案:(1)3.78×105 J　
(2)電水壺消耗的電能是多少
(3)電水壺加熱水的效率是多少
答案:(2)4×105 J　(3)94.5%
7.(2025瀘州瀘縣一模)如圖甲所示是家用電飯煲的簡化電路圖,其額定電壓為220 V,定值電阻R1和R2為發熱電阻,其中R1=27.5 Ω,開關S1、S2、S3的通斷可實現高、中、低三個擋位的調節(S1、S2不會同時閉合),只閉合S3時,中溫擋的額定功率為440 W。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),求:
(1)定值電阻R2的電阻;
答案:(1)110 Ω
(2)高溫擋正常工作100 s消耗的電能;
答案:(2)2.2×105 J
(3)小明同學在家使用電飯煲烹飪食物,他將電飯煲插頭插入智能計費插座(如圖乙所示),在電飯煲高溫擋單獨工作時,將容器內2 kg的水從
20 ℃升溫到100 ℃,智能計費插座示數使用前后如表所示,通過表盤顯示的數據計算此過程中電飯煲的加熱效率。
時間:11:20
實時電壓:198 V
計費:0元
時間:11:30
實時電壓:198 V
計費:0.13元
答案:(3)62.9%
謝謝觀賞！(共20張PPT)
專題十
電學極值和取值范圍問題
類型一　安全問題
1.甲和乙兩燈泡分別標有“3.8 V　0.3 A”和“6 V　0.3 A”字樣,現將兩燈并聯接在電路中,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,為保證電路安
全,干路允許通過的最大電流是( )
A.0.3 A B.0.49 A
C.0.6 A D.0.9 A
B
2.(2025內江期末)如圖所示,電源電壓恒為4.5 V,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,規格為“50 Ω　1 A”,電流表的量程為0～0.6 A,電壓表的量程為0～3 V。閉合開關S;在保證電路安全的情況下,移動滑動變阻器的滑片P,電路消耗的最大電功率為P1,最小電功率為P2,P1與P2之差為1.35 W,則下列判斷正確的是( )
A.最大電流與最小電流之差可能為0.5 A
B.定值電阻R1的阻值可能為10 Ω
C.電路中消耗的最大電功率可能為1.35 W
D.滑動變阻器接入電路中的阻值范圍可能為2.5～12.5 Ω
B
3.(2024海南)如圖所示電路中,電源兩端電壓恒為6 V,小燈泡L標有
“4 V,2 W”,滑動變阻器R標有“20 Ω,1.5 A”,電流表量程為0～
0.6 A,電壓表量程為0～3 V,電路工作時不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全,閉合開關S,滑片P向左滑動時,電壓表示數 　(選填“變大”“變小”或“不變”);滑動變阻器接入電路的阻值范圍為　 　Ω。
　變小
4～8
類型二　極值問題
類型解讀
電路中極值問題的求解
要注意滑動變阻器的取值,在串聯電路中,電阻最大時電路中電流最小,電功率有最小值;電阻最小時電路中電流最大,電功率有最大值;在并聯電路中,支路增多,總功率變大,任意一條支路的電流增大,總功率變大。
4.(多選)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1=10 Ω。閉合開關S,將滑動變阻器R2的滑片P從a端移動到b端的過程中,電流表示數隨滑動變阻器R2連入電路的阻值的變化關系如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為8 V
B.R1的最小電功率為1.6 W
C.滑動變阻器R2的最大阻值為30 Ω
D.當滑片P位于中點時,R1與R2的電功率之比為2∶3
ACD
5.(2024煙臺)如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻。閉合開關,將滑動變阻器R的滑片P從a端移到b端的過程中,其電流I與電壓U的關系圖像如圖乙所示,則電源電壓為　　V,滑動變阻器R的最大阻值為　　Ω,電阻R0消耗的最大功率和最小功率之比為　 　。
3
10
9∶1
6.(2024達州)如圖所示,電源電壓恒定不變。電流表量程為0～3 A,電壓表量程為0～15 V,滑動變阻器R3標有“40 Ω　1 A”字樣,已知R1阻值為30 Ω。當滑片P置于最左端,開關S置于1時,電流表示數為0.8 A;當滑片P置于中點,開關S先后置于1、2時,電流表示數之比為4∶5。求:
(1)電源電壓;
解析:(1)當滑片P置于最左端,開關S置于1時,只有R1接入電路,則電源電壓U=I0R1=0.8 A×30 Ω=24 V。
答案:(1)24 V　
(2)電阻R2的阻值;
答案:(2)20 Ω
(3)當S置于2時,在保證電路安全的前提下,整個電路的最小電功率。
答案:(3)10.8 W
7.(2025成都成華區期末)如圖所示,電路中電源電壓可調,定值電阻R0=20 Ω,L1和L2為額定功率不同、額定電流均為0.4 A的小燈泡(忽略溫度對燈絲電阻的影響),滑動變阻器R的銘牌上標有“40 Ω　1 A”字樣,電流表量程為0～0.6 A。
(1)只閉合開關S0,電源電壓U=15 V時,電流表的示數為0.3 A,求此時滑動變阻器接入電路的阻值。
答案:(1)30 Ω
(2)調節電源電壓為U1,只閉合開關S1,保證電路安全的情況下,調節滑動變阻
器,小燈泡L1的功率為1.6 W時,達到額定功率正常發光,最小功率為0.4 W,求電源電壓U1。
答案:(2)10 V　
(3)再調節電源電壓為U2,只閉合開關S2,保證電路安全的情況下,調節滑動變阻器,小燈泡L2能達到的最大功率為1.6 W,最小功率為0.4 W,求電源電壓U2。
答案:(3)8 V
類型三　取值范圍問題
類型解讀
在電路中有滑動變阻器的取值范圍問題,要注意電流表和電壓表量程,或者注意各元件的限流值。滑動變阻器取最小值時,電流最大,不要超過各元件電流的最大電流。
8.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,當電流表的示數變化范圍為1～1.5 A時,電壓表的示數變化了5 V,則定值電阻R2所消耗功率的變化范圍是( )
A.3～3.9 W B.10～16.9 W
C.10～22.5 W D.5～10 W
C
9.如圖所示電路中,電源電壓6 V恒定不變,電流表的量程是0～0.6 A,電壓表的量程是0～3 V,小燈泡上標有“2 V　1 W”(燈絲電阻不變),滑動變阻器標有“20 Ω　1 A”。閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,在不損壞電路元件的前提下,電流表、電壓表示數的范圍分別是( )
A.0.25～0.6 A,1～2 V
B.0.3～0.5 A,1～1.5 V
C.0.25～0.5 A,1.5～2 V
D.0.25～0.5 A,1～2 V
D
10.如圖所示電路中,電源電壓恒為6 V,燈泡L1標有“6 V”字樣,額定功率字跡不清,燈泡L2標有“4 V　1.6 W”字樣,滑動變阻器的最大阻值為50 Ω,電流表量程為0～0.6 A。閉合開關S、S1、S2,滑動變阻器滑片位于最右端時,電流表示數為0.42 A,不考慮燈泡電阻變化。
(1)求燈泡L1的額定功率。
答案:(1)1.8 W　
(2)只閉合開關S,移動滑動變阻器滑片,在確保電路安全的前提下,求電流表示數變化范圍。
答案:(2)0.1～0.4 A
謝謝觀賞！(共8張PPT)
第6章　電功率
1　電　功
早預習　新知梳理 01
一、電能與電功
1.電能:奔涌的電流具有對其他物體　 　的本領,因此具有電能。
　 　是能量轉化的裝置。
2.電能與其他形式能的轉化:烤箱工作時,電能轉化為　 　能;電飯煲把電能轉化為　 　能;洗衣機把電能轉化為　 　能;給電動汽車充
電時,將電能轉化為　 　能。打開手電筒,電池內部的　 　.
能轉化為電能,電能轉化為　 　能和　 　能。
做功
用電器
內
內
機械
化學
化學
光
內
3.電功:　 　所做的功,用字母W表示。
用電器消耗電能的過程,實質上就是　 　的過程。有多少電能轉化為其他形式的能量,電流就　 　。
二、測量電功
1.測量工具:電功通常用　 　測定。電能表顯示數字的單位是
　 　,符號是　 　,俗稱“　 　”。
2.銘牌參數:如圖所示
(1)“5(60) A”:表示該電能表的　 　為5 A,
　 　為60 A。
電流
電能轉化為其他形式能量
做了多少功
電能表
千瓦時
kW·h
度
標定電流
額定最大電流
(2)“220 V　50 Hz”:表示該電能表應在電壓為　　V、頻率為　　Hz的交流電路中工作。
(3)“1 200 imp/(kW·h)”:表示接在這個電能表上的用電器,每消耗
1 kW·h的電能,電能表上的脈沖指示燈閃爍　 　次。
3.單位及其換算:電功的國際單位是　 　,它與千瓦時(kW·h)的換算關系是1 kW·h=　 　J。
4.電能計算:電能表顯示屏上前后兩次讀數之　 　,就是這段時間內消耗的電能。
[注意] 從電能表上讀出的數據單位是kW·h,電能表數字欄中
最右邊的一位是小數位。
220
50
1 200
焦耳(J)
3.6×106
差
三、節約用電
1.“地球一小時”活動:號召人們在每年　 .
　熄燈一小時,以此引發人們對地球環境問題的思考。
2.節約用電:可以　 　,每節約1度電,就相應節約了　 　標準煤,同時少排放0.272 kg碳粉塵、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物。
3月最后一個星期六的晚上
20:30～21:30期間
保護環境
0.4 kg
探究點一　電能與電功
探重難　以練代講 02
典例1 (2025成都郫都區期末)關于電功,下列說法正確的是( )
A.電功是表示電流做功快慢的物理量
B.電功就是電能,兩者是一回事
C.用電能表可以直接測量電流做功的快慢
D.電流做功越多,消耗的電能就越多
變式1 給手機快速充電的過程,主要是將電能轉化為　 　,過一
會兒,充電器發燙,這是通過電流　 　的方式,增大了物體的
內能。
D
化學能
做功
探究點二　測量電功
典例2 小明家所處小區升級改造后,電能表全部更換成了如圖所示的電子脈沖式電能表,則小明家中用電器工作時消耗0.5 kW·h的電能,電能表指示燈閃爍　 　次。如果上月底電能表示數為1 877.6 kW·h,則本月消耗的電能為　 　kW·h,若電費為0.55元/度,那么小明家本月應該交電費　 　元。
1 600
140
77
方法技巧
利用電能表計算電能的兩種方法
(1)利用“求差法”計算電能:已知電能表前后兩次示數分別為n1、n2,則在這一段時間內消耗的電能為W=(n2-n1) kW·h。
變式2 (2024廣元)如圖是小英家的電能表表盤示意圖,她斷開其他用電器,只將電飯煲單獨接入電路中正常工作1 min,發現電能表轉盤轉過
10 r。下列說法正確的是( )
A.電能表是測量電流的儀表
B.電能表允許通過的最大電流是10 A
C.電能表表盤示數為10 226 kW·h
D.電飯煲正常工作10 min,消耗電能6×105 J
D(共38張PPT)
第6章 電功率 章末知識復習
建體系　思維導圖 01
①　 　　②　　 .
③　 　 .
④　 .　　
⑤　 　　
⑥　 　　⑦　　 .　
⑧　 .　　
⑨　 .　　
⑩　 　　
　
功
kW·h
1 kW·h=3.6×106 J
W=UIt
電流做功
P=UI
額定電壓
Q=I2Rt
單向
命題點一　電能表的理解與計算
聯教材　圖說物理 02
1.如圖所示,電能表是用來測定電功的儀表,表盤顯示數字的單位是
　 　。把該電能表接在電路中,電能表計數器上　 　,即為這段時間內所消耗的電能。若某電能表的表盤上標有的“220 V　10(20)A　50 Hz　2 000 imp/(kW·h)”分別表示:這個電能表應該在
　 　V的電路中使用;這個電能表的標定電流為　 　A,額定最大電流為　 　A;
kW·h
前后兩次讀數之差
220
10
20
這個電能表在頻率為　 　Hz的交流電路中使用。接在這個電能表上的用電器,每消耗1 kW·h的電能,電能表上的脈沖指示燈閃爍　 　次。如果小明出門時電能表示數為 ,回來時為 ,這期間消耗了　 　度電;回家后想洗個熱水澡,只讓電熱水器單獨工作,發現脈沖指示燈在3 min內閃爍100次,則3 min內電熱水器消耗的電能為
　 　kW·h;該電熱水器的功率為　 　W。
50
2 000
3
0.05
1 000
命題點二　燈泡銘牌的理解與計算
2.如圖所示為白熾燈和LED燈的銘牌,其中的220 V為其　 　電壓,40 W和18 W為其　 　功率。只有當燈泡兩端的電壓　 　額定電壓時,燈泡才會正常發光,功率等于　 　。LED燈主要由　 　(選填“半導體”“導體”或“超導體”)材料構成。該LED燈的額定電流是　 　A,若它每天正常發光5 h,一個月(30天)消耗的電能是　 　kW·h,與白熾燈相比,在達到相同亮度的條件下,假設LED燈可以節約82%的電能,則這個LED燈與功率為　 　W的白熾燈亮度相當。
額定
額定
等于
額定功率
半導體
0.082
2.7
100
命題點三　電熱的利用與計算
3.如圖所示,人們利用電流的　 　,制造出電暖器、電飯煲、電熨斗、電熱孵化器等,電流還用于熔化和焊接金屬,極大地方便了我們的生活。
熱效應
4.如圖所示,剪一條長約15 cm、寬2.5 cm的金屬箔,折成U形,與電池的兩極接觸(時間不宜較長),產生的現象是　 　,產生該現象所遵循的原理是　 　。
金屬箔變熱
焦耳定律
5.如圖甲所示的電熱水壺具有加熱和保溫兩個擋位,其電路圖如圖乙所示,R1、R2均為加熱電阻,R2=2R1,電源電壓保持不變。若旋鈕開關轉到1位置,電路處于　 　擋;再把旋鈕開關轉到2位置,通過電阻R1的電流將　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。若將該電熱水壺單獨接入家庭電路中,并使其處于正常加熱狀態,觀察到家中標有
“3 000 imp/(kW·h)”字樣的電能表在1 min內閃爍了60次,則該電熱水壺的保溫擋的電功率為　 　W。(不考慮熱量損失)
保溫
變大
400
過實驗　一題通關 03
實驗　探究電流產生的熱量與什么因素有關
圖解實驗
電流
電阻
靈敏電流計
相平
斷開
電流的熱效應
U形管中液面高度的變化
多
多
等量
不相等
一題通關
小明同學在探究“電流通過導體產生熱量的多少與電流、電阻是否有關”時,采用了如圖所示的實驗裝置,其中a、b、c、d四個相同的容器中密閉著等量空氣,將1、2和3、4導線分別接到電源兩端。
基礎設問　
(1)實驗中通過觀察兩個U形管中　 　的變化來比較電流通過電阻絲產生熱量的多少,這種實驗方法叫　 　。
(2)圖甲所示的裝置用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與　 　的關系,通電一段時間后,　 　(選填“a”或“b”)容器中電流產生的熱量較多;據此可得出結論:　 .
　。
(3)圖乙所示的實驗裝置用來研究電流通過電阻絲產生的熱量與　　的關系,通電一段時間后,　　(選填“c”或“d”)容器中電流產生的
熱量多。
(4)此實驗還用到的實驗方法是　 　。
液面高度差
轉換法
電阻
b
在電流和通電時間相同時,電阻越大,電流通過
電阻產生的熱量越多
電流
c
控制變量法
拓展設問　
(5)英國物理學家焦耳通過大量實驗,最先精確地確定了電流通過導體時產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的　 　成正比,跟　 　 .
成正比,這個規律叫作焦耳定律,其表達式為　 　。
(6)按照甲圖的實驗裝置進行實驗,發現隨著通電時間的延長,玻璃管 A、B中液面均逐漸上升,這表明在電阻和電流相同時,　 　,電阻產生的熱量越多。
(7)讓乙裝置冷卻到初始狀態,把右側容器并聯的電阻絲也放入右側容器內,再接通電源,工作一段時間后,　 　(選填“左”或“右”)側容器內電阻絲產生的熱量多。
(8)(解釋應用)暖手寶是一種冬季常用的取暖方式,通電加熱時,
暖手寶很快就會發熱,但連接暖手寶的導線卻不熱,這一現象可
用圖　 　(選填“甲”或“乙”)裝置的實驗結論解釋。
電阻
通電時間
Q=I2Rt
通電時間越長
左
甲
串重難　逐點突破 04
知識點一　電能表的使用
例1 (2024瀘州)小華家電茶爐的加熱電阻為60.5 Ω,家用電能表的信息如圖所示,只將電茶爐接入220 V的家庭電路中正常工作10 min,電能表指示燈應閃爍　 　次,剛好將電茶爐內1 kg的水從20 ℃加熱至100 ℃,水吸收的熱量為　 　J,電茶爐燒水的效率為　　 。[c水=4.2×
103 J/(kg·℃)]
160
3.36×105
70%
重難突破
1.(2025成都金牛區期末)如圖是小明同學在家中拍到的一張電能表照
片,他仔細觀察照片后,得到下列結論,你認為正確的是( )
A.電能表的額定功率為2 500 W
B.電能表允許通過的最大電流只能為10 A
C.拍照片時,小明家已消耗的電能為55 467 kW·h
D.家用電器消耗電能3.6×104 J,指示燈閃爍18次
針對訓練
D
2.小明家的電能表面板如圖所示,則電能表的示數為　 　kW·h,他家同時使用的用電器總功率不能超過　 　W,家里新添置一臺空調并接入該電能表中,讓其單獨工作5 min,電能表的指示燈閃爍了320次,則該空調的實際電功率為　 　W。
219.6
4 400
1 200
3.小李從小養成了節約能源的良好習慣,經常觀察家里面的電能表,提醒父母家里用電情況。上月末他家電能表示數為1 959.6 kW·h,本月末示數如圖所示,則本月他家用電　 　kW·h;他家里有一臺“220 V　
1 100 W”的電飯鍋,該電飯鍋正常工作時的電阻為　 　Ω;某次小李讓該電飯鍋單獨正常工作6分鐘,電能表轉盤轉動了　 　轉。
60
44
275
知識點二　電功、電功率的相關計算
例2 (2024內江)圖甲是某物理興趣小組設計的簡易“坐位體前屈”測試儀,其簡化原理如圖乙。在測試中,測試的同學向前水平推動測試儀的滑塊(相當于向右移動圖乙中滑動變阻器的滑片P),用電壓表的示數來反映被測試者的成績。電源的電壓恒為6 V,電壓表的量程為0～3 V,電流表的量程為0～0.6 A,滑動變阻器R1標有“20 Ω　1.5 A”的字樣,定值電阻R2=10 Ω。閉合開關S,求:
(1)當滑動變阻器連入電路的阻值R1=2 Ω時,電壓表的示數。
答案:(1)1 V
(2)在保證電路元件安全的情況下,電路消耗總功率的最小值。
答案:(2)1.8 W
重難突破
電功、電功率的計算
　 電功 電功率 適用條件
基本
公式 W=Pt P= 適用于各種電路
W=UIt P=UI
重難突破
推導
公式 W= p= 并聯 只適用于純電阻電路(電能全部轉化為內能)
W=I2Rt P=I2R 串聯 總功與總電功率的計算 不論是串聯電路,還是并聯電路,總有:
W總=W1+W2+W3+……
P總=P1+P2+P3+…… 4.(2024巴中)如圖甲所示電路,電源電壓不變,圖乙是小燈泡L和定值電阻R的電流與電壓關系圖像。閉合S時,電壓表的示數為2 V,下列判斷正確的是( )
A.電源電壓為6 V
B.R的電阻為5 Ω
C.閉合S時,R消耗的電功率為3.6 W
D.閉合S時,電路的總功率為6 W
針對訓練
C
5.(多選)(2024成都)如圖所示電路,電源電壓恒定不變,定值電阻R1與R2阻值相同。讓滑動變阻器R3的滑片位于中點,只閉合開關S2時,電壓表V的示數為2 V;開關S2、S3閉合,S1斷開時,電流表A1的示數為0.2 A。將R3的滑片移到b端,三個開關都閉合時,電流表A2的示數為0.4 A,電路消耗的總功率為P1;開關S1、S2閉合,S3斷開時,電路消耗的總功率為P2。
下列結果正確的是( )
A.電源電壓為9 V
B.R3的最大阻值是60 Ω
C.P1=3 W
D.P2=0.3 W
BC
6.(2024巴中)如圖所示電路,電源電壓為12 V保持不變,燈泡L標有“6 V　3 W”字樣,滑動變阻器最大阻值為18 Ω。當S閉合,S1、S2都斷開,移動滑片P使燈泡恰好正常發光。保持滑片P的位置不變,再閉合S1、S2,電流表示數變化了1.5 A。(不考慮燈泡電阻的變化)求:
(1)燈泡正常工作時的電流;
答案:(1)0.5 A
(2)燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值;
答案:(2)12 Ω
(3)在保證電路安全的前提下,當S閉合,S1、S2都斷開時,調節滑動變阻器使電路的最大功率為P1;當S、S1、S2都閉合時,調節滑動變阻器使電路最小功率為P2。計算P1與P2的比值。
答案:(3)3∶10
知識點三　電熱的綜合計算
例3 (2024遂寧)某電熱水壺的額定電壓為220 V,額定加熱功率為1 000 W,電熱絲R在電路中的位置如圖所示。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)正常工作時,電熱絲的電阻R;
答案:(1)48.4 Ω　
(2)用該電熱水壺把質量為1 kg的水從20 ℃加熱至100 ℃,水吸收的
熱量;
(3)在第(2)問中,水壺正常工作,若電熱絲產生的熱量80%被水吸收,則該過程需要多少秒。
解析:(2)水吸收的熱量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×
(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J。
答案:(2)3.36×105 J　(3)420 s
重難突破
7.(2024成都)小張想設計一個有“低溫”“中溫”和“高溫”三個擋位的電加熱器,其電路圖如圖所示,電源電壓為220 V,R1、R2是電熱絲,開關S接觸相鄰的兩個觸點。她準備了三根電熱絲,R1=242 Ω,另外兩根電熱絲的阻值分別是121 Ω和242 Ω,R2該選取阻值為　 　Ω的電熱絲。開關S接觸“1”“2”兩個觸點時,通電1 min,電流產生的熱量是
　 　J。
針對訓練
121
1.2×104
8.(2024德陽)如圖是一款電飯鍋的簡化電路圖,旋轉開關可以實現加熱或保溫功能,已知加熱擋的功率是1 000 W,R1、R2為定值電阻,R1的阻值是R2阻值的19倍,閉合開關S,當旋鈕開關旋轉到觸點　 　時(選填“0”
“1”或“2”)實現保溫功能,電飯鍋在保溫擋工作10 min產生的熱量是
　 　J。
2
3×104
9.某種帶保溫功能的電熱水壺,其發熱部分電路如圖所示。已知電源電壓U=220 V保持不變,電阻絲R1=110 Ω、R2=88 Ω。通過調節開關S1、S2可以實現低溫、中溫、高溫三擋的切換;當水溫降到60 ℃時,電路自動切換成低溫擋進行保溫。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)當電熱水壺處于中溫擋時,求電熱水壺消耗的電功率;
答案:(1)440 W　
(2)當電熱水壺分別處于高溫擋與低溫擋時,求通過電阻絲R1的電流之比;
答案:(2)9∶5　
(3)用電熱水壺高溫擋把m=2 kg的水從t1=28 ℃加熱到t2=100 ℃,自動斷電,其中電熱水壺加熱效率η=84%。當電熱水壺中水溫降到60 ℃時,繼續保溫t=1.8 h,問電熱水壺這次加熱和保溫一共消耗多少度電
答案:(3)0.64度
謝謝觀賞！(共19張PPT)
專題十三
涉及擋位的計算
類型解讀
類型解讀
(2)常見的兩種擋位圖解
類型解讀
類型一　兩擋位
題組一　短路型
1.如圖甲所示為某電飯鍋的實物圖,圖乙為其電路原理圖,圖丙為電飯鍋銘牌的主要參數,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S1為總開關,S2為溫控開關。該電飯鍋可以通過S1、S2兩個開關的斷開與閉合實現加熱、保溫兩個擋位的變化。將電飯鍋接入電源電壓為220 V的電路中,求:
額定電壓 220 V
加熱功率 880 W
保溫功率 80 W
丙
(1)電飯鍋處于加熱擋時的電流。
(2)電飯鍋處于保溫擋時,持續工作10 min,產生的熱量。
答案:(1)4 A　(2)4.8×104 J　
(3)R1和R2的阻值。
答案:(3)55 Ω　550 Ω
題組二　多擲開關型
2.(2024蘇州)某電飯鍋的電路如圖所示,發熱盤內有發熱電阻R1和分壓電阻R2,S是溫控開關,當S接a時,電飯鍋處于高溫擋,通過的電流為4 A;當溫度達到一定值時,開關S自動切換到b,電飯鍋處于保溫擋,通過的電流為0.25 A。求:
(1)R1的阻值;
(2)電飯鍋高溫擋的功率;
(3)保溫16 min,分壓電阻R2產生的熱量。
答案:(1)55 Ω　(2)880 W　(3)4.95×104 J
題組三　并聯型
3.(2024長沙)小明為爺爺設計了一款有“速熱”和“保溫”兩擋的防寒服,內部電路簡化如圖所示。電源兩端電壓為6 V,電熱絲R1、R2的阻值恒定,R1=4 Ω。
(1)只閉合開關S1時,通過R1的電流是多大
(2)只閉合開關S1時,R1的電功率是多少
答案:(1)1.5 A　(2)9 W　
(3)電源兩端電壓為6 V時,“速熱”擋的電功率為36 W。若更換成電壓為5 V的電源,則使用“速熱”擋通電10 s產生的熱量是多少
答案:(3)250 J
類型二　三擋位
題組一　并聯型
4.如圖所示是某品牌電熱鍋的簡化電路,R1、R2均為發熱電阻。電熱鍋工作時,通過開關S1和S2實現低溫、中溫和高溫的擋位控制。已知低溫擋電阻R1=110 Ω,中溫擋功率為880 W。求:
(1)電熱鍋低溫擋工作時的電功率。
(2)電熱鍋中溫擋工作時的電流。
(3)使用電熱鍋高溫擋將質量為2 kg的水從20 ℃加熱到75 ℃所用
的時間。[不計熱量損失,水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:(1)440 W　(2)4 A　(3)350 s
題組二　多擲開關型
5.(2025內江期末)如圖所示,是一款多功能電燉鍋的簡化電路圖。R1、R2是電熱絲,R1=R2=121 Ω,通過改變開關S1、S2的狀態,可實現低溫、中溫、高溫三個擋位間的切換,該電燉鍋的有關參數如表所示(低溫擋和高溫擋模糊不清),忽略溫度對電熱絲阻值的影響,加熱時電燉鍋均正常工作,水的比熱容c=4.2×103 J/(kg·℃)。則:
加熱效率 84%
額定電壓 220 V
電功率 低溫擋
中溫擋 400 W
高溫擋
(1)用中溫擋來加熱時,電路中的電流為多少 (結果保留一位小數)
答案:(1)1.8 A
(2)若某次用高溫擋,將質量為2 kg、溫度為20 ℃的水加熱到80 ℃,加熱的時間為多少
答案:(2)750 s
題組三　短路型
6.小明家的電飯鍋,額定電壓220 V,簡化電路如圖甲所示。發熱電阻R1、R2阻值不隨溫度變化,操作開關S1、S2、S3的通斷(S1、S2不會同時閉合),可實現煮飯、煲湯、保溫三個擋位調節,只閉合S3時,為煲湯擋,額定功率為440 W。求:
(1)電飯鍋在煲湯擋正常工作時,電路中的電流。
答案:(1)2 A　
(2)某天用電高峰,小明關閉其他用電器,只讓電飯鍋在煮飯擋工作,發現電能表(如圖乙)指示燈30 s內閃爍11次,電飯鍋煮飯擋的實際功率。
答案:(2)1 100 W
(3)若電阻R1在保溫擋和煮飯擋時,消耗的功率之比是1∶9,電阻R1的阻值。
答案:(3)55 Ω
謝謝觀賞！(共12張PPT)
3　焦耳定律
早預習　新知梳理 01
一、電流的熱效應
1.電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化為　 　的現象。
2.探究電流產生的熱量與什么因素有關
(1)實驗方法
①控制變量法:保持　 　和　 　不變,探究電流通過導體時
產生熱量的多少與電阻的關系;保持　 　和　 　不變,
探究電流通過導體時產生熱量的多少與電流的關系。
內能
電流
通電時間
電阻
通電時間
②轉換法:通過通電導體發熱加熱空氣,觀察　 　來反映產生熱量的多少。
(2)探究通電導體產生的熱量與電阻的關系
①實驗操作:如圖甲所示,將兩個阻值不同的電阻絲　 　聯,控制
　 　不變,接通電源,比較U形管中液面高度的變化。
②實驗結論:在相等時間內,電流相同時,電阻較大的導體產生的熱量　　。
U形管液面高度差的變化
串
電流和通電時間
多
(3)探究通電導體產生的熱量與電流的關系
①實驗操作:如圖乙所示,右側兩電阻并聯后再與左側電阻串聯,控制
　 　不變,接通電源,比較U形管中液面高度的變化。
②實驗結論:在相等時間內,電阻相同時,通過的電流較大的導體產生的熱量　 　。
(4)通電時間越長,導體產生的熱量越　 　。
電阻和通電時間
多
多
二、焦耳定律
1.內容:電流通過導體產生的熱量跟　 　成正比,跟導體的
　 　成正比,跟　 　成正比。
2.公式:　 　。
[注意] 在使用焦耳定律公式進行計算時,公式中的各物理量要對應于同一導體或同一段電路。
三、電熱的利用與危害
1.利用:電暖器、電飯煲、電熨斗、電烤箱、電烙鐵、電熱孵化
器等。
2.危害:通電導線發熱老化、甚至可能燒壞等。
電流的平方
電阻
通電時間
Q=I2Rt
探究點一　探究電流產生的熱量與什么因素有關
探重難　以練代講 02
典例1 如圖是探究“電流通過導體時產生熱量與哪些因素有關”的實驗裝置,密閉容器內封閉等量的空氣,實驗前U形管中液面相平。
(1)由于電流產生的熱量不易直接測量,因此在實驗中是通過觀察　 .
　來反映電阻產生熱量的多少。
(2)乙裝置中的電阻絲R3的作用主要是使電阻絲R1和R2中的電流　 　 .
(選填“相等”或“不相等”)。為了使實驗現象更明顯,可以將R3的阻值換成更　 　(選填“大”或“小”)的。
U形管
中液面高度變化
不相等
小
(3)將甲裝置接入電路中,左、右兩容器內電阻絲的連接方式是為了控制通電時間相同和　 　相同。可以探究電流通過導體產生的熱量與
　 　的關系。
(4)將乙裝置接入電路中,若接通電路一段時間后,右側U形管的液面高度差逐漸變大,但左側U形管的液面高度不變,經檢查電路也沒有出現故障,則可能的原因是　 　。
(5)將乙裝置接入電路中,R1和R2兩根電阻絲在相等的時間內產生的熱量之比為Q1∶Q2=　 　。根據比值和實驗現象可得出結論:　 .
　。
電流
電阻
左側容器漏氣
4∶1
在電阻和
通電時間相同時,通過導體的電流越大,導體產生的熱量越多
探究釋疑
實驗中的三個注意點
(1)實驗開始前要檢查裝置的氣密性。
(2)實驗開始前要讓兩U形管中左右兩側的液面相平。
(3)做完前兩個實驗后,要停一段時間,讓密封容器中的溫度降低到室溫后再做第三個實驗。
變式1 小京用如圖所示的電路探究電流通過導體產生的熱量與導體的電阻是否有關,其中兩個燒瓶完全相同,瓶內裝有質量和初溫相同的煤油、相同的溫度計A和B、阻值不等的電阻絲R1和R2。
(1)該實驗采用串聯電路可以控制　 　相同和　 　相同。
(2)閉合開關一段時間,兩支溫度計示數的變化量不相等,實驗結論是
　 　。
電流
通電時間
電流通過導體產生的熱量與導體的電阻有關
探究點二　焦耳定律及其應用
典例2 (2024遼寧)如圖,甲、乙兩個透明容器內均裝有質量為100 g、初溫為25 ℃的某種絕緣液體,甲、乙中都有一段電阻絲,R1=5 Ω,R2=10 Ω。閉合開關,電流表的示數為1.2 A。通電120 s后,甲中溫度計的示數為29 ℃,求:
(1)R2兩端的電壓;
答案:(1)12 V
(2)R2的電功率;
(3)電流通過R1產生的熱量。
解析:(2)R2的電功率:P2=U2I2=12 V×1.2 A=14.4 W。
(3)電流通過R1產生的熱量Q1=I2R1t=(1.2 A)2×5 Ω×120 s=864 J。
答案:(2)14.4 W (3)864 J
規律總結
變式2 (2024廣安)如圖所示,電源電壓恒定不變,甲、乙為兩只相同的電表。當開關S1閉合、S2斷開時,甲、乙兩電表示數之比為5∶3,則兩電表均為　 　(選填“電壓表”或“電流表”)。一段時間后,電阻R1產生的熱量為Q1;現同時更換兩電表種類,并調整開關狀態,使兩電表均有正常示數,經過相同的時間,電阻R1產生的熱量為Q2,則Q1∶Q2為
　 　。
電流表
25∶9(共17張PPT)
專題十一
電功率的圖像問題
類型一　U-I圖像
1.如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器。圖乙中a、b兩條曲線是圖甲電路測得的兩個電阻的U-I曲線。下列說法正確的是( )
A.曲線b表示R1的U-I變化情況
B.電源電壓為14 V
C.R1消耗的最大功率為3.2 W
D.滑動變阻器滑片P向左滑動時,電壓表V2和電流表A示數的比值變大
C
2.(2025成都新都區期末)如圖所示,是甲、乙兩燈的電流隨兩端電壓變化的圖像,甲燈的額定電壓為6 V,乙燈的額定電壓為3 V。在保證各元件安全的情況下,下列說法正確的是( )
A.甲、乙兩燈的額定功率之比為3∶5
B.將兩燈并聯后接入電源為3 V的電路中,甲燈更亮
C.將兩燈串聯接入同一電路,該電路的最大總功率為4 W
D.將兩燈串聯接入同一電路,該電路允許通過的最大電流為0.6 A
C
3.(2025瀘州瀘縣期末)已知A燈標有“6 V　3 W”,B燈標有“6 V　
6 W”,滑動變阻器R的規格為“50 Ω　2 A”。 A燈、B燈中的電流隨電壓變化的關系如甲圖像所示:
(1)將A、B兩燈并聯接在6 V電源兩端,求10 min內電路消耗的電能;
解析:(1)當 A、B兩燈并聯接在6 V電源兩端,兩燈均正常發光,則電路消耗的功率P=P1+P2=3 W+6 W=9 W;
10 min內電路消耗的電能W=Pt=9 W×10×60 s=5.4×103 J。
答案:(1)5.4×103 J
(2)將A、B兩燈串聯接在某電源兩端,A燈恰好正常發光,求此時B燈的
電阻;
答案:(2)12 Ω
(3)將B燈與滑動變阻器串聯接在12 V電源兩端,如圖乙所示。調節滑動變阻器,當滑動變阻器的功率是B燈功率的3倍,求滑動變阻器的功率。
解析:(3)燈泡B和滑動變阻器串聯,根據P=UI可知,
此時滑動變阻器的功率P滑=U滑I;燈泡B的功率PB′=UB′I;
此時滑動變阻器的功率是B燈功率的3倍,則U滑I=3UB′I;
解得U滑=3UB′①;
又因為電源電壓為12 V,所以U滑+UB′=12 V②;
聯立①②式可解得U滑=9 V,UB′=3 V;
當燈泡B兩端電壓為3 V時,流過燈泡B的電流I=0.3 A。
此時滑動變阻器的功率P滑=U滑I=9 V×0.3 A=2.7 W。
答案:(3)2.7 W
類型二　X-R圖像
4.如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L的阻值不變,滑動變阻器R的規格是“100 Ω　1 A”。閉合開關,在保證電路元件安全且能使小燈泡正常發光的前提下,最大范圍內移動滑片,繪制了通過變阻器的電流與變阻器阻值關系的圖像,如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為6 V
B.小燈泡的電阻為10 Ω
C.小燈泡的額定功率為1.8 W
D.整個電路電功率最小時,20 s內滑動變阻器消耗的電能為12 J
C
5.(2024淮安)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2的最大阻值為20 Ω。電壓表量程為0～3 V,電流表量程為0～0.6 A。在保證電路各元件安全的前提下,電壓表的示數隨滑動變阻器R2阻值變化的關系圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是( )
A.電源電壓為7.5 V
B.定值電阻R1阻值為5 Ω
C.電路的最小功率為0.6 W
D.電流表示數變化范圍為0.2～0.3 A
D
6.(2024達州)如圖甲所示,將定值電阻R1與規格為“40 Ω,2 A”的滑動變阻器R2連入電源電壓恒定不變的電路中。移動滑片P,R2的電功率P與其連入電路電阻R之間的變化圖像如圖乙所示。則電源電壓U=　 　V,R1的阻值為　 　Ω,電路的最大電功率為　 　W。
24
20
28.8
類型三　敏感類電阻的圖像
7.(多選)(2024宜賓)我國交規規定,酒后不能開車。如圖甲是一種對駕駛員進行檢測的呼氣式酒精測試儀,其簡化電路如圖乙所示,測試儀里面裝有酒精氣體傳感器,它是一種氣敏電阻,用符號“ ”表示,其阻值R隨酒精氣體濃度K變化圖像如圖丙所示。已知電源電壓為12 V,R1是阻值為20 Ω的定值電阻,設血液酒精濃度M=呼出酒精氣體濃度K×2 500,當血液酒精濃度≥0.2 mg/mL時,屬于飲酒駕駛。下列說法正確的是( )
A.酒精氣體濃度越大,電流表示數越大
B.剛達到飲酒駕駛時,R的阻值為64 Ω
C.電流表示數為0.12 A時,不屬于飲酒駕駛
D.達到飲酒駕駛,電路消耗的最小功率為1.44 W
ABC
8.R是一個隨推力F變化而變化的電阻,F與R的關系如圖甲所示。現有如圖乙、丙的兩個電路,R0為定值電阻,阻值為20 Ω,電源電壓恒為6 V,電流表量程為0～0.6 A。
(1)當小白同學推力為0時,求電阻R的阻值。
(2)用300 N的力推電阻,求R0的電功率(如圖乙所示)。
解析:(1)由圖甲可知,當F=0時,電阻R=40 Ω。
答案:(1)40 Ω　(2)0.8 W　
(3)圖丙中當干路電流不超過電流表量程時,求小白同學推力F的最大值。
答案:(3)200 N
9.體重超標已影響了部分中學生的身心健康,為了動態監測學生的體重情況,班級科技創新小組設計了一臺由電流表改裝而成的簡易體重計,其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定,定值電阻R0=5 Ω,R為壓敏電阻,其阻值與所受到的壓力關系如圖乙所示,電流表量程為0～0.6 A,踏板重力不計,則:
(1)閉合開關S,當體重計空載時,電路中的電流為0.12 A,電源電壓為多少
(2)當體重計示數為600 N時,R0消耗的電功率為多少
解析:(1)由圖甲可知,閉合開關S,定值電阻R0與壓敏電阻R串聯,由圖乙可知當體重計空載時,R=45 Ω,I=0.12 A,則電源電壓U=I(R+R0)=
0.12 A×(45 Ω+5 Ω)=6 V。
答案:(1)6 V　(2)0.45 W
(3)此體重計所能測量的最大體重為多少
答案:(3)1 200 N
謝謝觀賞！(共12張PPT)
4　跨學科實踐:半導體與光伏發電
早預習　新知梳理 01
一、認識半導體
1.半導體:是導電性能介于　 　和　 　之間的一些材料,如
　 　、　 　、　 　等。
2.光伏電池板:由　 　材料制成。
3.半導體元器件的制作:通過控制摻入　 　的種類,研制出N型半
導體和　 　半導體,再以不同方式結合,制成　 　 、
　 　等元器件。
導體
絕緣體
鍺
硅
砷化鎵
半導體
元素
P型
二極管
三極管
4.二極管的導電性:把電源、開關和發光二極管串聯,二極管通電發光;再把二極管反向接入電路,二極管不發光;這說明二極管具有　 　(選填“單向”或“雙向”)導電性。
[注意] 半導體只有在一定條件下才能導電。
二、半導體的應用
1.應用領域:集成電路、通信設備、光伏發電、激光與照明、　 .
　等。
單向
大功率電
源轉換
2.傳感元件的制作:某些半導體材料的導電性能受　 　、光照、
　 　等影響而顯著變化,利用這些特性人們制成了　 　、光敏電阻、　 　等傳感元件。
3.芯片:是在一塊半導體薄片上集成二極管、三極管和其他電子元件而制成的　 　,是許多電子設備的核心元件。它的發明和應用,是二十世紀的一項創舉,是　 　的基礎。
4.應用舉例:照明光源LED燈、空間站上巨大的太陽能電池板、手機里的環境光傳感器和距離傳感器、給電動汽車充電的充電樁等。
[注意] 半導體在生活中無處不在的電子設備中無處不在地存
在著。
溫度
壓力
熱敏電阻
力敏電阻
電路
信息時代
三、實踐活動:設計校園光伏發電項目方案
1.光伏發電:利用　 　將　 　能直接轉變為電能的一種技術。　
2.影響太陽能電池輸出功率的因素:　 　、　 　、
　 　的連接方式以及校園的地理、環境特征等。
3.學校屋頂光伏理論發電量和學校用電量的測算:通過　 　、網絡查詢和　 　等估算學校日常用電量,研究測算學校屋頂太陽能電池板的理論日發電量。
4.太陽能電池板安裝方式的確定:查閱電子地圖,記錄學校所在位置
及當日太陽　 　,模擬并測算出太陽能電池板最佳　 　.
及當日太陽能電池板　 　。
半導體太陽能電池板
光
光照強度
光源射入角度
太陽能電池板
實地調查
圖書查閱
高度角
方位角
傾角度數
5.學校屋頂光伏發電項目方案的撰寫:搜集本地區　 　資料,分析實際發電量少于理論發電量的原因,分析影響學校發電量的　 　條件和　 　條件,思考如何提高太陽能電池板的發電量,據此撰寫項目方案。
6.交流展示:舉辦報告會,嘗試從　 　、　 　角度討論能源利用對　 　的影響,并分享和交流自己設計的項目方案。
自然環境特征
有利
不利
能源結構
環境保護
環境
探究點一　半導體及其應用
探重難　以練代講 02
典例1 (2025瀘州敘永縣期末)如圖所示,電池右端為電源正極,此時二極管處于發光狀態。若將電源正、負極對調后,閉合開關,發光二極管
　 　(選填“仍能”或“不能”)發光,所以,發光二極管具有
　 　性。
不能
單向導電
變式1 　原創題 家用加濕器的控制電路中有一種電阻,能根據空氣濕度改變阻值大小,進一步控制加濕器的噴霧量,制成這種能根據空氣濕度改變阻值大小的電阻的材料是( )
A.導體 B.絕緣體
C.半導體 D.超導體
C
探究點二　太陽能電池的功率輸出
典例2 如圖所示,某校項目性學習小組的同學們發現屋頂上安裝了很多太陽能電池板,他們想探究“太陽能電池板的光電轉換效率與哪些因素有關”,于是找來兩塊完全相同的太陽能電池板連接小燈泡進行探究。把兩塊電池板放在相同的室外環境中,其中A電池板傾斜放置并保持不
變,B電池板每隔兩小時調整一次角度,使其正對太陽光,同時觀察小燈泡的亮度記錄如表所示。
電池板 10點 12點 14點 16點 18點
A 一般 很亮 很亮 一般 很暗
B 很亮 很亮 很亮 很亮 一般
(1)實驗中通過　 　來比較太陽能電池板的光電轉化效率。
(2)分析表格中的數據,發現太陽能電池板的光電轉換效率與　 　和
　 　有關。
小燈泡的亮度
光照強度
電池板與太陽光的角度
變式2 光伏發電是將光能直接轉化為電能的一種技術,其簡化電路如圖所示,當太陽光照射太陽能電池板發電時,控制信號將S1閉合,S2斷開,蓄電池充電,當控制信號將S2閉合后,向外供電。
(1)某村新建的文化廣場上,有很多以光伏發電為電源的路燈,若某路燈電源的輸出電壓為20 V,電流為0.5 A,則輸出功率是多大 輸出電路中的電阻是多少
(2)該村還建成了一座扶貧光伏發電站,總功率為5×104 kW,其一天的發電量是多少千瓦時 (一天的有效光照時間按8小時計算)
(2)光伏發電站一天的發電量W總=P總t=5×104 kW×8 h=4×105 kW·h。
答案:(1)10 W　40 Ω　(2)4×105 kW·h
謝謝觀看

展開更多......

收起↑