第十六章 电流做功与电功率（专题课件）(共32张PPT) -2024年中考物理一轮复习优质教学资源（沪科版）

(共32张PPT)
2024中考第一轮复习
第十六章电流做功与电功率
纯
电
阻
电
路
电功和电功率
定义：
公式：
电功
电流所做的功，用W表示。
国际：焦耳，简称焦，用 J 表示）
W = P t = U I t
单位：
定义：
电功率
电流所做的功与所用时间之比，用P表示。
单位
常用单位：千瓦时，用KW·h表示。
换算关系：1KW·h=3.6×106 J
公式：
国际：瓦特，简称瓦，用W表示。
常用：千瓦，用KW表示。
用电器的功率
额定功率
实际功率
换算：1KW =1000W
测量工具：电能表
电能转化为机械能
电风扇
洗衣机
轻轨电车
例：电流通过电风扇做2000J的功，即有_______J的______能转化为________J的 _____能和______能。
2000
2000
机械
内
电
定义
公式
单位
测量工具
串联电路与并联电路
知识梳理
电流做的功叫电功。
实质:将电能转化为其他形式的能的过程。
和
和
焦耳(J)
、千瓦·时(kW·h)
1kW·h＝1000W×3600s＝3.6×106J
电能表(电度表)：
电功 W
（电流做了多少功就消耗了多少电能）
a. 220V:正常工作时电压是220V。
b. 10A:电能表持续工作的最大电流
c. 20A:短时间允许通过的最大电流。
d. 1200r/kW.h其意义是：电流通过
用电器每消耗l度电，电能表转盘转
1200转。
600imp/(kW·h)
频闪式电能表
电能表转盘转n转或电能表指示灯闪烁n次电路消耗的电能为：
W = kW·h= J
月末的数字减去月初的数字：
561.6-478.2=83.4kWh
电能表读数
计数特点：累计
W=UIt
W：电功—单位用 J （焦耳）
U： 电压—单位用 V （伏特）
I ： 电流—单位用 A（安培）
t ： 时间—单位用 s （秒）
电流做功大小
实验表明： 电路中电压越大，电流越大，通电时间越长，电流所作的功越多。
所以公式为：
电流做了多少功就消耗了多少电能
电功 与 电能
知识梳理
电路中：
若R1>R2,则W1>W2，1灯更亮
R1
R2
R1
R2
若R1>R2,则W1 < W2，1灯更暗
串联电路中
并联电路中
一、电功率
电流做功快慢用
“电功率P ”表示
时间相同时比较路程
对比：
→
物体单位时间内通过的路程
→
v=s t
m/s
时间相同时比较电流所做的功
→
电流在单位时间内所做的功
→
P=W t
→
J/s
物体运动快慢用 速度 V 来表示
电功率
含义
定义
公式
单位
实验探究
额定功率与实际功率的关系
电流所做的功与所用时间之比。
瓦特，瓦 W（J/s） 1kW=1000W
电流做功的快慢
（1）当 U实＝U额 时，P实＝P额;
（2）当 U实＜U额时，P实＜P额；
（3）当 U实＞U额时，P实＞P额；
用电器正常工作；
用电器不能正常工作；
用电器容易被烧毁；
灯泡的亮暗程度由＿＿＿＿＿＿来决定
实际功率
额定功率 实际功率
区别 概念
是否变化
联系
在额定电压下的电功率
在实际电压下的电功率
是确定的、唯一的，不随实际电压的改变而改变
是不确定的，随用电器两端实际电压的改变而改变
用电器两端实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率
额定功率P额 和实际功率P实的区别和联系：
小于60W
约1000W
约300W-500W
约500W
约200W
60W-200W
约100W-150W
小于100W
常见用电器的电功率
常见用电器的电功率：
测量电功率
提出问题
设计实验
进行实验
分析处理数据
交流合作
原理
器材
电路图
电路连接
测量
P=UI
电压U 电流I
灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
滑动变阻器的作用
保护电路
可以调节小灯泡两端的电压
伏安法
实验方法：
实验步骤
(1)断开开关,将额定电压是2.5V小灯泡接入电路,电压表、电流表均选好量程, 滑动变阻器的滑片应移到接入 位置。
(2)检查电路连接正确无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压达到 电压,记下 表、 表的示数和小灯泡的发光情况。
接入电路电阻值最大
电压
额定
电流
(3)继续调节 的滑片,使灯泡两端电压 额定电压,记下两表的示数和灯泡的发光情况。
(4)运用公式P=UI计算出三次电功率,分析灯泡亮度与电功率的关系,整理好实验器材。
滑动变阻器
略低于（或略高于）
小灯泡两端的电压 电压U/V 电流I/A 电功率 P/W 小灯泡明亮程度
等于额定电压 2.5
高于额定电压
低于额定电压
0.4
3 0.46
2 0.3
亮
较亮
暗
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
当小灯泡U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光；
当小灯泡U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮；
当小灯泡U实灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。
例题：如图所示是测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的电路图
（1）a是 表，b是 表。
（2）如果小灯泡的阻值约为10Ω，电源有两节干电池串联组成，电流表有量程0─0.6A、和0 ─ 3A两档，那么a表量程应选 档，b表量程
选 档。
（3）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片P
向 端移动，才能使电压表示数为 V，
此时灯泡实际功率就是额定功率。
（4）要测量的物理量是 和
，计算灯泡的额定功率公
式为 。
测量小灯泡的电功率
电压表
电流表
0 ─ 0.6A
0─3V
A
2.5
电压
电流
P=UI
电流的热效应
电流热效应
焦耳定律
实验探究
实验方法
影响因素
电流通过导体时电能转化为热能的现象
=
＜
在纯电阻电路中：W=Q P电=P热
公式：Q=I2Rt
纯电阻电路：
非纯电阻电路：
W总＞Q (W总＝UIt ＝W其他＋Q)
为什么电热丝热的发红，而导线却几乎不发热？
实验结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高，表明电流产生的热量越多。
探究一：电流产生的热量与通电时间是否有关
控制变量法
实验结论： 对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明
电流越大，电流产生的热量越多。
探究二：电流产生的热量与电流大小是否有关
控制变量法
实验结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多
探究三：电流产生的热量与电阻大小是否有关
控制变量法
焦耳定律
单位：
Q=I 2Rt
2.公式：
Q——焦(J)
I——安(A)
R——欧(Ω)
t——秒(s)
电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。
1.内容：
2.电热器的发热体：
3.电热器的优点：
① 电热饮水机
② 电熨斗
③ 电烙铁
④ 电烤箱
⑤ 电热孵化器
⑥ 电热水器
电阻大、熔点高的电阻丝。
污染小、使用方便。
电热的利用
1.电热器：
利用电流的热效应来工作的设备。
防止方法：
散热窗、散热片、散热风扇、通风等。
结束
电热的危害与防止
散热片
散热风扇
散热窗
电功、电功率在串、并联电路中的应用
物理量 定义式
电功W W=UIt W总=W1+W2 W总=W1+W2
电功率P
电能、电功率、电热在计算时的公式比较
常见的多挡位电路设计
例1：标有“220v100w”的甲灯和“220v40w”的乙灯，他们都正常发光时，____灯更亮，____灯消耗电能快；相同时间，____灯消耗电能多；甲灯1h消耗电能__________J。
点拨：本题考查同学们对电功率定义及物理意义的理解。1.由W=Pt可知，消耗电能多少，不能仅看电功率大小，还要看时间；
2.对公式P=W/t的应用，应注意单位的统一。
甲
甲
甲
360000
例2：将标有“220v100w”的甲灯和“220v40w”的乙灯并联接在220v的电路中，____灯更亮；若将它们串联接在220v的电路中，____灯更亮。
点拨：本题考查同学们对实际功率的理解。部分同学常犯这样的错误：认为甲灯额定功率比乙大，那么任何时候甲灯都比乙灯亮；其实不然，灯泡亮度由实际功率决定。
甲
乙
例3：将标有“220v100w”的甲灯单独接在220v的电路中时，电路的总功率为____w；将“220v40w”的乙灯单独接在220v的电路中，电路的总功率为____w;若将甲乙两灯串联在220v的电路中，电路总功率为（ ）
A.等于140w B.大于140w
C.大于40w，小于140w D.小于40w
点拨：部分同学认为给甲灯串联或者并联另一个灯，相当于增大了电路的总功率，即总功率变为100w+40w=140w。其实这还是忽视了实际功率的问题，这里甲灯和乙灯的实际功率都不等于额定功率了。
100
D
40
例4：如图是某电饭锅的电路简化图，R1和R2是电热丝，电饭锅有加热挡和保温档；S1闭合后，当S2______时，是保温档；当S2______时，是加热挡。
点拨：保温档，即发热功率小；加热挡，即加热功率大；本题考查当S2断开与闭合时，电路总功率大小变化情况；S2断开时，总功率小，S2闭合时，总功率大。
R1
R2
S2
S1
断开
闭合
例5：以下四种情况，电路总功率大小顺序是（ ）
220v100w
220v40w
220v100w
220v40w
220v100w
220v40w
A
D
B
C
D A B C
220v
220v
220v
220v
例6：烧开同样一壶水，为了使烧开水的时间减少一半，以下办法可行的是（ ）
A.串联一个相同阻值的电热丝
B.并联一根相同阻值的电热丝
C.把电压增大一倍
D.把原电热丝截成相等的两段在并联使用
点拨：烧开同样一壶水，即电流做功（w）相同，时间（t）减少一半，由w=Pt可知，P要增加一倍，本题考查电功率的知识。
B