江苏省仪征市扬子中学2019物理中考15《电功电功率》导学案

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名称 江苏省仪征市扬子中学2019物理中考15《电功电功率》导学案
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2019-03-06 22:44:08

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2019物理中考15《电功电功率》导学案
一、同步知识梳理
电功率常用公式:
电功率 单位 已知条件
W(J)-t(s)-P(W) W(kW·h)-t(h)-P(kW) 电能和时间
U(V)-I(A)-P(W) 电压和电流
I(A)-R(Ω)-P(W) 电流和电阻(一般用于串联)
U(V)-R(Ω)- P(W) 电压和电阻(一般用于并联)
Q(J)-t(s)- P(W) 纯电阻电路,电热和时间

一、电能、电功
1. 电功计算
公式:W=UIt;两个推导公式适用于纯电阻电路
2.电能表:额定电压、基本电流、最大电流、电能表常数N
电能的计量 长时间:示数的变化
短时间:转数或闪烁数n 公式:W=n/N
两个能量单位关系:1 kW?h= J。
二、电功率
1.概念:电功率表示电流做功的快慢。
2.公式:;两个推导公式只适用于纯电阻电路
3.额定功率、实际功率
额定电压:用电器 的电压值。
实际电压:用电器实际工作的电压值。
用电器在额定电压下工作时,其实际功率 额定功率。
4.伏安法测量小灯泡的电功率
原理:;方法:伏安法。实验电路图?

通过实验记录数据的分析发现:
①小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越 ,灯泡的发光越 。
②小灯泡的亮度直接由它的 决定。
③小灯泡两端的实际电压只有 额定电压时,才处于安全使用状态。
④小灯泡的实际功率可以有 个,额定功率只有 个,并不随实际电压变化而变化。
?三、电热器 电流的热效应
1.电流的热效应:电流通过导体时,把电能转化成内能的过程。
2. 焦耳定律:电流通过导体产生的热量与__________成正比,与________成正比,与________成正比.这个规律叫作焦耳定律,用公式表示为_________;电热的单位是______.
纯电阻电路中,电能全部转化成 ,
3.非纯电阻电路,电能没有全部转化为 ,所以电能W和内能Q是不相等的。
电能W= 而内能Q= ,公式不能乱用。
四、家庭电路与安全用电
1.家庭电路的组成:家庭电路主要由________、________、________、熔断器、开关、插座、用电器等组成.
2.测电笔:用来辨别______________.用手接触笔尾金属电极,笔尖金属电极接触电线,当笔尖金属电极接触到火线时,有微弱电流流过测电笔,氖管________.当笔尖金属电极接触到零线时,氖管________.
3.插座与插头:两线插座和三线插座的左孔与家庭电路中________相连,插座的右孔与家庭电路中________相连,三线插座的中孔与________相连.当把三线插头接入三线插座中时,给用电器供电的同时,也将用电器的________与大地连接起来,即使外壳带电,电流也会从接地线流入大地,人体接触外壳就没有危险了.
4.熔断器与熔丝:熔丝一般是由铅锑合金制成的,铅锑合金的电阻率较大,熔点________.熔丝的工作原理是__________________.
5.家庭电路中电流过大的原因是______________和________________.
6.触电:一定强度的电流通过人体所引起的伤害事故.低压触电可分为__________和__________.
安全用电原则:不接触______________,不靠近______________.
二、同步题型解析
题型1:电能表与电功、电功率
例1.一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电度表在10min内转了60转.如图所示,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为 kW.如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kW?h.假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电4h,一个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是 元.

例2. (2018?青岛)某电视机的额定功率是110w,则它正常工作时,电流是  ;1kW?h的电能可供它止常工作的时间是  (至少保留一位小数)
例3.小丽同学家电饭煲上的铭牌模糊不清,她想利用标有“3000revs/(Kw.h)”字样的电能表测量电饭煲的功率。她断开家中的其它电器,只将电饭煲接入电路,测得电能表在1min内转了50圈,则电饭煲的功率是__________W。
例4:(2018?广元)张薇期末成绩考得好,爸爸奖励她一个新手机,张薇发现手机电池上标有“电压3.7V,容量3500mA?h”的字样,则它充满电后存储的电能为   J,经查,该手机的待机电流为20mA,则该手机最长待机时间为   h。
题型2:额定功率与实际功率
例1.L1灯规格为“6V 3W”,L2灯规格为“3V 3W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A.L1与L2灯丝电阻之比为2:l
B.两灯串联,当电路中电流为0.5A时,L2灯两端电压为3V
C.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1A
D.两灯并联在3V电压下,L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1:4
例2:(2018?北京)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是(  )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
例3:(2018?海南)如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V 25W”,B灯型号是“110V 100W”,R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是(  )

题型3:伏安法测电功率
例1:(2018?鞍山)王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率,他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线,连接了如图甲所示的电路。

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑动到最   (选填“左”或“右”)端,这样做的目的是   。
(2)他闭合开关后,又立即断开了开关,否则会损坏   (选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”)
(3)他检查电路,发现一处连接错误,只改变了一根导线的连接就将电路修改正确,请你在错误的导线上打“×”,并补画上正确的连线。
(4)实验中,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了如图乙所示的图象,由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为   (选填“电压”或“电流”)。
(5)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是   。
(6)取下小灯泡,将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置,可利用该电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。控制电压一定时,不可以选取的电压值是   
A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V
题型4:动态电路与电功率
例1:如图甲所示,R1的阻值是20Ω。滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )

A.0.45W B. 0.50W C.0.80W D. 0.90W
例2:(2018?玉林)如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则(  )

A.电路消耗的最小功率为2.5W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2W
D.滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J
例3:(2018?荆门)如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1=1Ω,滑动变阻器R2阻值范围为0~4Ω.闭合开关S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )

A.滑动变阻器的最大功率为1.44W
B.滑动变阻器的最大功率为2W
C.滑动变阻器的最大功率为2.25W
D.电压表示数从0V增大到2.4V
题型4:电流热效应
例1:(2018?邵阳)将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是(  )
A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多
C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
例2:(2018?宜昌)两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的热量之比为(  )

A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
例3:(2018?西宁)图是课本“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两个透明容器中封闭着等量的空气,电路正确连接后,通电进行实验过程中,下列说法正确的是(  )

A.左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B.U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C.要保持两个电阻丝两端电压相等
D.通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
题型5:非纯电阻电路
例1:(2018?遵义)小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
热风温度 50﹣75℃
额定功率 热风时:990W
冷风时:110W
额定电压 220V
质量 0.5kg

(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?

题型6:家庭电路与安全用电
例1:(2018?绍兴)下列有关家庭电路的说法正确的是(  )
A.家庭电路中的插座应与用电器串联
B.家庭电路的电压对于人体是安全的
C.测电笔可以辨别零线与地线
D.电能表用来测量用户消耗的电能
例2:(2018?攀枝花)如图所示,测电笔正确的使用方法是  (选填”甲”或“乙”),已知测电笔的电阻约为1.1×106Ω,氖管和人体的电阻比它小得多,可以忽略,请你计算“220V 40W”灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的  倍(结果保留到整数)。

例3:(2018?眉山)投影仪灯泡功率很大,所以需要风扇散热,使用后,应先关闭灯泡L,再关闭风扇M;请用笔画线表示导线在如图中把电路连接完整,要求实现:先断开开关S1,灯泡熄灭,风扇继续转动,再断开开关S2,风扇才停止转动:若只闭合开关S1,灯泡不亮。


三、课堂达标检测
1、(2018?盘锦)用电热水器(铭牌如图甲所示)把质量为50kg的水由20℃加热到50℃,水吸收的热量是   J,电热水器是利用电流的   工作的。图乙所示的电能表读数是   kW?h;若只有电热水器接入电路且正常工作12min,电能表的转盘转过   转。(c水=4.2×103J/(kg?℃))

2、某校为师生饮水方便,安装了电热水器。为测定热水器消耗的电能,关闭其他用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,电能表的示数,由图甲示数变为图乙示数,则该电热水器在这段时间内消耗的电能为   kW?h,等于   J.若消耗电能的87%被水吸收,则可把   kg初温为13℃的水加热至100℃【水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)】。

3、(2018?十堰)在家庭电路中,各用电器之间是  (选填“串联”或“并联”)连接的。星期天小天在家里正开着空调上网查资料,当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时,空气开关立刻“跳闸”,小天分析其原因可能是电热水壶插头内部  ,也可能是家里电路中用电器总功率  。
4、(2018?宿迁)如图所小家庭电路中的同一个插排上连接了多个大功率用电器,用电器所接电压是  V,用电器间的连接方式是  ;在日常生活中,不宜同时使用这些用电器,防止电流过大,因电流的  效应而引发火灾。

5、在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料   (选填“是”或“不是”)晶体。
(2)打印笔工作有快、慢两档。快档打印时,图中开关S1应处于   状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是 W
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,结合图丙信息,说明理由。   

6、如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S2,电流表示数变化了0.4A,则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比是(  )

A.3:4 B.4:3 C.7:3 D.4:7
7、(2018?宁夏)甲灯泡标有“22V 2W“,乙灯泡标有“220V 100W”,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是(  )
A.甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B.甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C.两灯串联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
D.两灯并联在电路中,甲灯泡一定比乙灯泡亮
8、灯L1标有“6V 6W”字样,灯L2标有“12V 12W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,则( )

A.灯L2比L1亮
B.灯L1、L2实际电压之比为1∶2
C.若一电表示数突然减小,另两电表示数不变,则可能是灯L2灯丝断了
D.若将灯L1、L2串联后接入电路,两灯都能发光,则实际功率之比为1∶2
9、(2018?南京)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:6.下列判断正确的是(  )

A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W
10、小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I﹣U图象,作出了如下判断,正确的是(  )

A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为2:1
B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1:2
C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6A
D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A
11、(2018?岳阳)如图,电源电压恒为4.5V,?的量程为“0~0.6A”,?的量程为“0~3V“,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中(  )

A.?的示数最大为0.6A
B.灯泡消耗的最小功率为0.12W
C.电路消耗的最大总功率为2.7W
D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
12、如图是新安装的照明电路,已知两个灯泡并联,灯泡的灯头接线存在一处故障,小刚学电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220V 40W”的灯泡,当只闭合S、S1时,L0和 L1都呈暗红色;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光,由此可以确定 ( )

A.L1灯头断路 B.L2灯头短路 C.L1灯头短路 D.L2灯头断路
13、如图所示是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法正确的是(  )

A.甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
14、下列有关生活用电的说法,错误的是(  )
A.在发生触电事故的现场,一定要先切断电源,再采取急救措施
B.有金属外壳的家用电器外壳一定要接地,防止发生触电事故
C.使用试电笔时,手指要接触笔尾的金属体
D.当电路中电流过大时,漏电保护器会迅速切断电路
15、智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是(  )
A.降低了电池的输出电压 B.减小了电池的输出电流
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出功率
16、如图所示为小黄家客厅的实物电路图。请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。

(2018?扬州)按题目要求完成如图:如图,用笔画线代替导线,正确连接家庭电路。

18、(2018?百色)在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中,连接的电路如图甲所示,电源电压为3V。

(1)本实验测量电功率的原理是   。
(2)连接电路时,开关应   (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置,可以起到   作用。
(3)按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是   (选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”)。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压示数为2.6V,则小灯泡消耗的实际功率   (选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率;为了测定小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(5)某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系,于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻,闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,多次测量的目的是为了   (选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”)。
19、小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图。

(1)请你将图甲中电路图补充完整。
(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器使电压表V1的示数为   V,此时电压表V2的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   W。
(3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为   A时,再读出电流表A1的示数,即可计算小灯泡的额定功率。
(4)小明说,利用丙图,把R0更换成未知电阻Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻Rx的阻值方法为:调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为   A时,读出电流表A2的示数,即可计算Rx的阻值。
20、将电阻R1、R2串朕后接在电路中。如图所示,在a、b间接一根导线时,电路中的电功率将变为原来的4倍;在a、b向接电压表吋。其示数为3V,在a、b间接电流表时,其示数为1A.求:
(1)电压U;
(2)R1的阻值;
(3)电路的总功率。

21、现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化。在保证电路安全的情况下,进行以下实验
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围











课堂达标检测参考答案:
1、6.3×106;热效应;2014.1;1200
2、2.1;7.56×106;18
3、并联;短路;过大
4、220;并联;热
5、(1)不是;(2)闭合;打印笔的电功率是80W;
(3)当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。
6、A
7、C
8、A
9、B
10、C
11、D
12、B
13、C
14、D
15、B
18、(1)P=UI;(2)断开;保护电路的;(3)灯泡断路;(4)大于;A;1.25;(5)寻找普遍规律。
19、(1)略;(2)3.8;0.76;(3)0.38;(4)0.2
20、(1)电压U为4V;
(2)R1的阻值为4Ω;
(3)电路的总功率为1W
21、(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为2070J;
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,此时C灯的实际电功率为1W;
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围是30Ω~12.5Ω。

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