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第十五章,电能与电功率,第一篇,考点过关篇,课时,01,电能 电功 电功率,【柳州考情分析】,知识内容,考试要求,考情分析,电能,电功,电功率,1.,结合实例理解电功和电功率；,2.,知道用电器的额定功率和实际功率；,3.,会设计实验测量用电器的电功率（新课标）,19,年：电能表及其读数；（,2,分）,19,年：电功率的综合计算；（,8,分）,18,年：电功率的综合计算；（,8,分）,17,年：电功率的综合计算、实际功率和极值问题；（,13,分）,17,年：测量小灯泡的电功率实验；（,6,分）,16,年：换,I,额,较大的电能表不易烧坏；（,1,分）,16,年：当,R,滑,=R,串,时滑动变阻器有最大功率；（,2,分）,15,年：电功率综合比值问题；（,2,分）,15,年：信息题电力综合；（,10,分）,14,年：电功率额定、实际、极值问题；（,8,分）,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,1.,常见能量形式：,。,2.,电功,（,1,）定义：物理学中，当电能转化为,时，我们就说电流做了电功。电功的符号为,。,（,2,）单位：国际,，符号,，常用,，符号,，生活中又称为“,”。换算关系：,1 kW,h=1,度,=,J,。,（,3,）电功的计算公式：,W=,。,（,4,）电功实质：用电器消耗电能的过程实际是,能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程。,考点一,电能与电功,光能、电能、内能、机械能、化学能,其他形式的能,W,焦耳,J,电,千瓦时,kW,h,度,3.610,6,UIt,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,3.,电能表,（,1,）作用：测量,的仪表，即记录电路,的多少。,（,2,）某电能表表盘如图,15-1,所示：“,63526,”说明已消耗,kW,h,的电能；“,220 V,10,（,20,）,A,”中的“,220 V,”表示接在,的电路中使用，“,10,（,20,）,A,”表示这只电能表的,为,10 A,，额定,为,20 A,；“,2500 revs/,（,kW,h,）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗,的电能，电能表的转盘转,2500,圈。,电功,消耗电能,6352.6,220V,基本电流,最大电流,1 kW,h,图,15-1,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,【,说明,】,用电能表测量电能的方法：设一个电能表月初示数是,N,1,，月末示数是,N,2,，则该月消耗的电能,W=N,2,-N,1,。,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,1.,电功率,（,1,）定义：在物理学中，把电流在某段时间所做的,跟这段时间的,叫电功率。它是描述用电器消耗电能,的物理量，用字母,表示。,（,2,）定义式：,P=,，决定式：,P=,，推导公式：,P=,=,；推导公式只适用于,电路。,（,3,）单位：国际单位：,，符号,；常用单位：,，符号,。由,P=,得计算电功的另一公式,W=Pt,，若,P=1 kW,，,t=1 h,，则,W=,。,（,4,）物理意义：若某灯泡工作时的电功率是,100 W,，则,100 W,表示,。,功,比,快慢,P,UI,I,2,R,纯电阻,瓦特,W,千瓦,kW,考点二,认识电功率,1 kW,h,该灯泡在,1 s,内消耗的电能是,100 J,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,2.,（,1,）依据公式,P=,比较电功率大小的方法：方法一：相同,内，比较,，消耗电能多表明电功率大；方法二：,相同，比较,，用的时间少表明电功率大。,（,2,）依据公式,P=UI,比较电功率大小的方法：在电压相等时，,越大，电功率越大；在电流相等时，,越大，电功率越大。,时间,消耗电能的多少,消耗的电能,所用的时间,电流,电压,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,1.,额定电压与额定电功率,（,1,）定义：用电器正常工作时的电压值和电流值分别叫,，用电器在额定电压下工作时所消耗的功率叫,。用电器在实际电压下工作时所消耗的功率叫,。如某灯泡铭牌上标有“,220 V,100 W,”字样，则“,220 V,”表示,。“,100 W,”表示,。,（,2,）每个用电器的额定功率只有,个，而实际功率有多个。实际值和额定值的关系为：,U,实,U,额,时，,P,实,P,额,，用电器处于正常工作状态；,U,实,U,额,时，,P,实,P,额,，用电器不能正常工作；,U,实,U,额,时，,P,实,P,额,，用电器寿命减短，且容易烧坏。,额定电压和额定电流,额定功率,实际功率,考点三怎样使用电器正常工作,额定电压是,220 V,额定功率是,100 W,一,=,=,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,2.,电功率的测量,（,1,）测量小灯泡的电功率：,实验原理：,；,实验电路图如图,15-2,所示；,测量工具：,；,灯泡的亮度与灯泡的,有关。,（,2,）家用电器的实际功率的测量：,原理：,；,测量工具：,；,方法：仅让待测功率的用电器单独工作，用电能表测出转盘在时间,t,内转过的转数,n,，若电能表每转过,N,转消耗电能,1 kW,h,，则用电器的实际功率的表达式为：,P=,（式中“,t,”单位为,h,，计算出“,P,”单位为,kW,）。,P=UI,电流表和电压表,实际功率,电能表和停表,图,15-2,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,1.,如图,15-3,所示，电梯运行时，电能转化为,能。,2.,如图,15-4,所示是某家庭,8,月底和,9,月底电能表显示的数字，则这一家庭,9,月份消耗的电能是,kW,h,，合,J,。,机械,164.3,5.914810,8,考点四课本重要图片,图,15-3,图,15-4,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,突破一,有关电能表的计算,【,突破金钥匙,】,（,1,）理解电能表的有关参数。,（,2,）用电器消耗的电能和电功率的计算思路：,W=,（,kW,h,）；,P=,；注意运用公式,P=,时单位的统一。,例,【,2019,龙东,】,如图,15-5,所示为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作,30 min,，消耗的电能是,0.5 kW,h,，则电能表转盘转,圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是,W,。,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,图,15-5,1500,1000,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,突破二用电器的额定功率和实际功率,【,突破金钥匙,】,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,例,2,将标有“,6 V,3 W,”的小灯泡接在,3 V,的电路中（忽略温度对灯丝电阻的影响），它的实际功率是多少？,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,突破三,电学“极值”“范围”问题,【,突破金钥匙,】,（,1,）滑动变阻器接入电阻的范围,最大阻值：若随着滑动变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则滑动变阻器允许的最大阻值即为滑动变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求滑动变阻器允许的最大阻值，即,R,max,=,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压表量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即,R,min,=,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,（,2,）电路中电流、电压的极值,电路中电流的极值,a.,电路中最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流来决定，取三者中的最小值作为电路的最大电流值；,b.,电路中最小电流：依据滑动变阻器允许接入电路的最大阻值，由,I=,可知此时电路中电流为最小电流,I,min,=,。,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,用电器两端电压的极值,a.,最大电压：依据用电器的额定电压、电压表的量程来决定，取两者中的较小值作为用电器两端的最大电压值；,b.,一般是求滑动变阻器的最小电压，此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，同时要注意电路安全问题，即在滑动变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,（,3,）电路、用电器消耗电功率的极值：只要根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。,已知最大（小）电压值、电流值，则有,P=UI,。,已知最大（小）电压值、电阻值，则有,P=,。,已知最大（小）电流值、电阻值，则有,P=I,2,R,。,例,3,【,2019,眉山,】,如图,15-6,所示，电源电压恒为,4 V,，电压表量程为,03 V,，电流表量程为,00.6 A,，滑动变阻器规格为“,20,1 A,”，小灯泡,L,标有“,2.5 V,1.25 W,”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡,L,的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是,（）,电压表示数变化范围为,1.53 V,滑动变阻器消耗的电功率变化范围为,0.60.75 W,小灯泡的实际电功率变化范围为,0.21.25 W,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为,1020,A.B.C.D.,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,图,15-6,A,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,1.,关于电功和电功率，下列说法中正确的是,（）,A.,电流做的功越多，其功率越大,B.,用电器的额定功率越大，消耗的电能一定越多,C.,两个用电器功率相同，通过电流做的功一定也相等,D.,在相等的时间内，电流做功较多的用电器的功率一定较大,D,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,2.,【,2019,西宁,】,小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在,1 h,内，消耗的电能为,1.2 kW,h,，那么这个用电器可能是,（）,A.,液晶电视机,B.,台式计算机,C.,家用空调,D.,电冰箱,C,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,3.,【,原创,】,如图,15-7,所示，将标有“,3 V,3 W,”的灯泡,L,1,和标有“,6 V,3 W,”的灯泡,L,2,串联在电路中，闭合开关,S,，其中只有一只灯泡正常发光，假设小灯泡电阻不变，则电源电压及较暗的灯的实际功率分别是,（）,A.3 V,3 WB.9 V,3 W,C.9 V,1.5 WD.7.5 V,0.75 W,D,图,15-7,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,4.,【,2019,北部湾经济区,】,用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。图,15-8,所示是检测植物叶片含水量的电路图，电源电压不变。将湿敏电阻,R,附着在叶片上，当叶片含水量升高时,（）,A.,电流表示数增大,B.,电压表示数减小,C.,电路总电阻减小,D.,电路总功率增大,B,图,15-8,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,5.,【,2018,荆州,】,如图,15-9,所示电路，电源电压,U=12 V,保持不变，滑动变阻器,R,0,标有“,100,1 A,”字样，灯泡,L,标有“,6 V,6 W,”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为,00.6 A,，电压表量程为,015 V,。为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的,，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是,（）,A.,灯泡,L,消耗的最小功率是,0.24 W,B.,正常发光时灯丝的电阻是,12,C.,电路中电流的变化范围是,0.110.6 A,D.,滑动变阻器阻值的变化范围是,1448,A,图,15-9,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,6.,如图,15-10,所示电路中，电源电压不变，,R,1,为定值电阻，,R,2,为滑动变阻器（,a,、,b,为其两端点）。闭合开关,S,，当滑片,P,在某一端点时，电流表示数为,0.1 A,，,R,2,消耗的电功率为,1 W,；当滑片,P,移动至某一位置时，电流表示数为,0.3 A,，,R,2,消耗的电功率为,1.8 W,。则当滑片,P,从,a,移到,b,的过程中（）,A.,电流表示数变化了,0.6 A,B.,电压表示数变化了,4 V,C.R,1,消耗的电功率变化了,5 W,D.,电路消耗的总功率变化了,6 W,D,图,15-10,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,7.,如图,15-11,甲所示，,R,1,的阻值是,20,，滑动变阻器,R,2,消耗的功率,P,与其电阻,R,2,的关系图像如图乙所示，则,R,2,消耗的最大功率,（）,A.0.45 W B.0.50 WC.0.80 WD.0.90 W,A,图,15-11,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,8.,【,2019,齐齐哈尔,】,周末，妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独工作时，,30 min,后电能表示数由,变成了 ，则这段时间挂烫机消耗的电能为,kW,h,，挂烫机的实际功率为,W,。,0.6,1200,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,9.,如图,15-12,所示是小柳家电能表,5,月初的示数，到,5,月底示数变为,，小柳家,5,月份消耗的电能是,kW,h,。若她家已有用电器的总功率是,2700 W,，在符合安全用电要求的前提下，能否再安装一台功率是,1200 W,的空调？答：,（选填“能”或“不能”）。,图,15-12,【,解析,】,小柳家,5,月初电能表示数是,958.0 kWh,5,月末电能表的示数是,1093.0 kWh,所以她家,5,月份用电为,1093.0 kWh-958.0 kWh=135 kWh,；她家电能表允许接的最大电功率是,P=UI=220 V20 A=4400 W,已经接了,2700 W,的用电器,还可以接的电功率是,4400 W-2700 W=1700 W,大于,1200 W,所以还可以再安装电功率是,1200 W,的空调。,135,能,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,10.,【,2019,襄阳,】,某款手机锂电池上面标明电压为,3.7 V,，容量为,3000 mA,h,，则它充满电后存储的电能为,J,；若该手机的待机电流为,15 mA,，则该手机最长待机时间为,h,。,39960,200,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,11.,【,2019,巴中,】,如图,15-13,所示的电路中，灯泡,L,1,标有“,6 V,3 W,”字样，灯泡,L,2,标有“,3 V,3 W,”字样，闭合开关,S,后，两灯均发光，此时电路中的总电阻,R,总,=,，两电压表示数之比,U,1,：,U,2,=,；若将两灯并联后接入,3 V,电路中，则两灯的实际功率之比,P,1,：,P,2,=,。（不计温度对灯丝电阻的影响）,图,15-13,15,5,：,1,1,：,4,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,12.,【,2018,成都,】,如图,15-14,所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“,12 V,6 W,”，定值电阻,R,1,=120,，滑动变阻器,R,2,上标有“,50,1 A,”，电压表的量程选用,03 V,。断开,S,2,，闭合,S,和,S,1,，滑片,P,移到,B,端，灯泡刚好正常发光。,（,1,）将滑片,P,移到,B,端，三个开关都闭合，,1 min,内电路消耗的电能是多少？,图,15-14,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,12.,【,2018,成都,】,如图,15-14,所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“,12 V,6 W,”，定值电阻,R,1,=120,，滑动变阻器,R,2,上标有“,50,1 A,”，电压表的量程选用,03 V,。断开,S,2,，闭合,S,和,S,1,，滑片,P,移到,B,端，灯泡刚好正常发光。,（,2,）断开,S,1,，闭合,S,和,S,2,，在安全前提下，调节滑片,P,的过程中，电路消耗的最小功率是多少？,图,15-14,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,13.,【,2019,菏泽,】,如图,15-15,所示，将标有“,2.5 V,0.625 W,”字样的小灯泡接入电源电压为,4.5 V,（电压保持不变）的电路中。为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是,3 V,。,（,1,）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，求灯泡正常发光时的电阻是多大？,图,15-15,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,13.,【,2019,菏泽,】,如图,15-15,所示，将标有“,2.5 V,0.625 W,”字样的小灯泡接入电源电压为,4.5 V,（电压保持不变）的电路中。为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是,3 V,。,（,2,）在小灯泡正常发光的情况下，通电,5 min,，滑动变阻器消耗的电能是多少？,图,15-15,解：（,2,）由电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,灯泡正常发光时,滑动变阻器分担的电压,U,R,=U-U,额,=4.5 V-2.5 V=2 V,通过滑动变阻器的电流,I,R,=I=0.25 A,滑动变阻器消耗的电能,W=U,R,I,R,t=2 V0.25 A560 s=150 J,。,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,13.,【,2019,菏泽,】,如图,15-15,所示，将标有“,2.5 V,0.625 W,”字样的小灯泡接入电源电压为,4.5 V,（电压保持不变）的电路中。为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是,3 V,。,（,3,）为保证两个电压表测得的电压均不超过,3 V,，在小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）,图,15-15,重难考向突破,中考考点解读,高效课堂训练,
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