徐州专版2020中考物理复习方案第四部分电功率安全用电电磁信息和能源第24课时电能电功率电热的理解与计算课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/6/1,#,第,24,课时,电能、电功率、电热的理解与计算,第四部分,电功率、安全用电、电磁、信息和能源,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,考点一电能表,作用,电能表是测量,的仪表,表盘,参数,220V,这个电能表在,的电路中使用,10(20)A,10A,表示基本电流,20A,表示电能表能满足测量准确要求,且能长期正常运行的最大电流,kW,h,表示电能表测量电能的单位是,即“度”,1kW,h=3.610,6,J,50Hz,这个电能表在,50Hz,的交流电路中使用,600r/(kW,h),接在这个电能表上的用电器每消耗,1kW,h,的电能,电能表的转盘转过,600,圈,电路消耗电能多少,220 V,千瓦时,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,表盘,参数,3200imp/(kW,h),接在这个电能表上的用电器每消耗,1kW,h,的电能,电能表上的指示灯闪烁,3200,次,说明,:,表盘的最后一格是示数的小数部分,记录时要注意,计数,方法,测量较多的电能时用刻度盘读数,两次示数之差,:W=W2-W1,测量,较少的电能时用转盘读数,圈数计数,:W,=,3.610,6,J(n,为电能表在一段时间内转过的实际圈数,N,为电能表表盘上标明的圈数,),教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,考点二电功,电功,实质,电流做功的过程实际就是,能转化为,的过程,;,有多少电能转化为其他形式的能,电流就做了多少功,做功,形式,电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等,影响,因素,电流做功的多少只与,、,_,和,_,有关,电功,计算,W=,=,(,适用于所有电路,);,对于纯电阻电路可推导出,:W=,=,单位,国际单位,:,符号为,;,常用单位,:,千瓦时,符号为,kW,h,;,单位,换算,:1kW,h=,J,电,其他形式的能,用电器两端的电压,通过用电器的电流,通电时间,Pt,UIt,I,2,Rt,焦耳,J,3.610,6,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,1.,电功率,考点三电功率,意义,描述电流做功,的物理量,符号,P,单位,单位,:W,和,kW,换算关系,:1kW=1000W,大小,等于用电器在单位时间内消耗的电能,公式,P=,=,(,适用于所有电路,);,对于纯电阻电路可推导出,:P=,=,快慢,UI,I,2,R,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,2.,额定电压和额定功率,(1),额定电压,:,;,额定功率,:,。,实际功率,:,用电器,工作时的功率。,(2),当,U,实,=U,额,时,P,实,=P,额,用电器正常工作,(,例如,:,灯正常发光,);,当,U,实,U,额,时,P,实,P,额,用电器不能正常工作,(,例如,:,灯光暗淡或超常亮,),这种情况下有可能会损坏用电器。,【,说明,】,(1),某灯泡上标有“,PZ220V,25W,”字样,分别表示,:,普通照明、额定电压,220V,、额定功率,25W,。,(2),灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率。,用电器正常工作时的电压,用电器在额定电压下正常工作时的功率,实际,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,考点四电流的热效应,1.,电流的热效应,电流通过导体时会,将电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。,2.,电热器,利用电流做功,将,能转化为,能的装置。,发热,电,内,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,考点五焦耳定律,1.,内容,2.,公式,电流通过导体产生的热量与电流的平方成,与导体的电阻成,与通电的时间成,。,(1),数学表达式,:Q=,(,适用于所有电路,),。,(2),对于纯电阻电路可推导出,:,3.,电热与电功的关系,(1),在电热器中,电流通过电热器放出的热量,电功。,(2),在其他电路,(,如含有电动机的电路,),中,大部分电能转化为其他形式的能,仅有少量的电能转化为内能,电热,电功。,正比,正比,正比,I,2,Rt,等于,小于,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个探究,考点六电热的利用和防止,1.,电热的利用,电热器,原理,电流的热效应,组成,主要组成部分发热体,发热体是由电阻率,、熔点,的合金丝绕在绝缘体材料上做成的,优点,清洁卫生,;,热效率高,;,可以方便地控制和调节温度,举例,电炉、电饭锅、电热毯等,2.,电热的防止,利用散热窗、散热片、风扇等方法加快散热。,大,高,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,探究一了解电功和电功率,(,理解,),例,1,根据所学知识计算,:,(1),电功率为,800W,的用电器通电,2.5h,耗电,度。,(2),某用电器正常工作,10min,消耗电能,1.810,6,J,该用电器的电功率为,_,W,。,(3)1kW,h,电可供“,220V,25W,”的灯泡正常工作,h,。,(4),某次闪电的放电电流约为,110,4,A,电压约为,1.810,8,V,放电时间约为,0.01s,则这次闪电释放的电能约为,J,合,kW,h,。,2,3000,40,1.810,10,5000,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,(5),一只灯泡接到,220V,的家庭电路中,10min,消耗的电能是,2.410,4,J,则该灯泡此时的电功率是,W,灯泡中通过的电流约为,A,灯丝的电阻是,。,(6),小明家的电子式电能表上标有“,1200imp/(kW,h),”字样,当他家只开某个用电器时,发现,10min,内电能表指示灯闪烁了,120,次,该用电器的功率为,_,W,。若该用电器每天少工作,1h,则,30,天可以节电,kW,h,。,40,0.18,1210,600,18,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,探究二知道用电器的额定功率和实际功率(了解),例,2,2018,苏州工业园区一模,额定电压相同的甲、乙两只白炽灯,串联后接入某电路,甲灯比乙灯亮,则下列说法中正确的是,(,),A.,甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大,B.,甲灯的额定功率小,实际功率大,C.,甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小,D.,甲灯的额定功率大,实际功率小,B,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,【,变式,1,】,2018,常州模拟,现有“,6V,3W,”的,L,1,和“,6V,6W,”的,L,2,两只小灯泡串联后接在电路中使用,为了保证电路安全,电路两端允许加的最大电压为,V,此时,(,选填“,L,1,”或“,L,2,”,),正常发光,;,若再把这两只小灯泡并联后接到电源电压为,6V,的电路中,灯泡,(,选填“,L,1,”或“,L,2,”,),更亮。,(,忽略温度对灯丝电阻的影响,),教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,答案,9,L,1,L,2,解析,两灯泡的额定电流,两灯泡的电阻 。因为串联电路中各处的电流相等,所以两只小灯泡串联后接在电路中使用时,为了保证电路安全,电路中的最大电流,I=I,1,=0.5 A,即灯泡,L,1,正常发光,由串联电路特点和欧姆定律可得,电路两端允许加的最大电压,U=I(R,1,+R,2,)=0.5 A(12+6)=9 V,。因为并联电路中各支路两端的电压相等,把这两只小灯泡并联后接到电源电压为,6 V,的电路中时,U,1,=U,2,=U=6 V,因为额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以此时灯泡,L,2,的实际功率较大,灯泡较亮。,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,【,变式,2,】,某家庭使用如图,24-1,所示的电能表,该家庭允许使用的用电器总功率最大为,W,小郭利用该电能表和手表测量某用电器实际功率,将该用电器接入电路并工作,电能表的指示灯在,3min,内闪烁,160,次,则测得的实际电功率是,W,。,图,24-1,答案,8800,2000,解析,由题图电能表的参数可知,该电能表允许通过的最大工作电流,I=40A,则该家庭允许使用的用电器总功率最大为,P=UI=220 V40 A=8800 W;1600 imp/(kWh),表示每消耗,1 kWh,的电能,电能表的指示灯闪烁,1600,次,电能表的指示灯闪烁,160,次时该用电器消耗的电能,=0.1 kWh,该用电器的实际电功率 。,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,探究三用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象,(,了解,),例,3,如图,24-2,所示的四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是,(,),图,24-2,【,变式,】,2018苏州高新区模拟,电动机工作时两端电压为,U,电流为,I,电动机线圈的电阻为,R,则该电动机工作时输出的最大机械功率为,(,),A.UI B.I,2,R,C.UI+I,2,RD.UI-I,2,R,D,D,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,探究四电能与其他形式能的转化,(,了解,),例,4,2018,盐城,在家庭用电的调查探究综合实践活动中,小明探究发现空调功率远大于冰箱,所以空调插头线比冰箱,(,选填“粗”或“细”,),小明关掉空调后,冰箱仍在工作,这说明空调与冰箱是,联的,他观察到空调上“能效比”,EER,的值为,3.4,经查阅资料,能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比,空调制冷时消耗的电功率为,1000W,则空调制冷量为,W,。,粗,并,3400,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,【,变式,】,2018,泰州,某电吹风工作,6min,能使如图,24-3,所示的电能表的转盘转过,120,转,则该电吹风消耗的电能为,kW,h,电功率为,_,W,这些电能可供一只“,220V,10W,”的,LED,灯正常工作,h,一只这样的,LED,灯与一只“,220V,100W,”的白炽灯正常发光时亮度相当,若,LED,灯正常发光时的效率为,80%,则白炽灯正常发光时的效率为,。,图,24-3,0.1,1000,10,8%,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,探究五电功率的相关计算,例,5,2018,徐州,如图,24-4,所示电路,电源电压保持,6V,不变,R,1,是定值电阻,R,2,是最大阻值为,50,的滑动变阻器。闭合开关,当,R,2,的滑片位于最左端时,电路中的电流为,0.6A,。,(1),求电阻,R,1,的阻值。,(2),滑片从最左端移动到最右端的过程中,求滑动变阻器的最大功率。,图,24-4,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,例,5,2018,徐州,如图,24-4,所示电路,电源电压保持,6V,不变,R,1,是定值电阻,R,2,是最大阻值为,50,的滑动变阻器。闭合开关,当,R,2,的滑片位于最左端时,电路中的电流为,0.6A,。,(2),滑片从最左端移动到最右端的过程中,求滑动变阻器的最大功率。,图,24-4,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,例,6,2017,徐州,如图,24-5,所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为,6V,额定电流为,0.8A,电阻,R,2,阻值为,R,1,的,2,倍。当开关接,a,时,R,1,消耗的功率为,3W;,当开关接,b,时,R,1,消耗的功率为,0.75W,。求,:,(1),灯泡的额定功率。,(2),当开关接,b,时,灯泡的实际功率。,图,24-5,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,例,6,2017,徐州,如图,24-5,所示电路,电源电压保持不变。灯泡额定电压为,6V,额定电流为,0.8A,电阻,R,2,阻值为,R,1,的,2,倍。当开关接,a,时,R,1,消耗的功率为,3W;,当开关接,b,时,R,1,消耗的功率为,0.75W,。求,:,(2),当开关接,b,时,灯泡的实际功率。,图,24-5,教材梳理 夯实基础,重难探究 逐个突破,当堂检测 及时反馈,1.,如图,24-6,所示各用电器中,不是利用电流热效应工作的是,(,),图,24-6,C,当堂检测 及时反馈,2.,一只标有“,220V,100W,”字样的照明灯泡,把它用导线接到远处工地上。电源电压,220V,。由于导线电阻较大,所以在导线上消耗了,6W,的电功率,那么此时小灯泡的实际功率,(,灯丝电阻不随温度的变化而变化,)(,),A.,大于,94WB.,等于,94W,C.,小于,94WD.,仍为,100W,C,当堂检测 及时反馈,3.,2018,无锡滨湖区一模,如图,24-7,所示的电路中,电源电压保持不变,R,为定值电阻,当开关闭合时,接在,a,、,b,间标有“,6V,2W,”的小灯泡,L,1,恰好正常发光,;,若保持,R,不变,将,L,1,换成另一只标有“,6V,3W,”的小灯泡,L,2,闭合开关后,小灯泡,L,2,工作时消耗的实际功率,(,),A.,一定大于,3WB.,一定等于,3W,C.,一定小于,3WD.,一定等于,2W,图,24-7,C,当堂检测 及时反馈,答案,C,解析,将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为,2 V,时,由图像可知,通过甲灯的电流为,I,甲,=0.4 A,因串联电路中各处的电流相等,所以通过乙灯的电流,I,乙,=I=I,甲,=0.4 A,此时乙灯两端的电压,U,乙,=3 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压,U=U,甲,+U,乙,=2 V+3 V=5 V,两灯消耗的总功率,P=UI=5 V0.4 A=2 W,。,4.,2018,南京秦淮区一模,甲、乙两只灯泡,其,I-U,图像如图,24-8,所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为,2V,时,两灯消耗的总功率是,(,),A.0.8WB.1.2W,C.2WD.3W,图,24-8,当堂检测 及时反馈,5.,2018,无锡一模,如图,24-9,所示,烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油,通电一段时间后,(,液体均不沸腾,),发现两只温度计示数上升的大小相同。不考虑热损失,则电阻,R,1,、,R,2,的大小关系是,(,),A.R,1,R,2,B.R,1,R,2,C.R,1,=R,2,D.,无法确定,图,24-9,答案,A,当堂检测 及时反馈,6.,小明家,5,月底电能表的示数为,1432.7kW,h,6,月底电能表的示数如图,24-10,所示,则,:,(1),小明家,6,月份消耗的电能是,kW,h;,若接入电路的用电器总功率为,600W,则,10min,内电能表转盘转过,r,。,(2),小明家有一额定功率为,2000W,的电热水器,内装,20kg,的水,通电后正常加热,25min,后,水的温度从,20,升高到,50,则水吸收的热量为,J,电热水器的热效率为,。,c,水,=4.210,3,J/(kg,),图,24-10,2.5210,6,105,250,84%,当堂检测 及时反馈,7.,2018,淮安金湖县洪泽区二模,将如图,24-11,所示的两只白炽灯泡接入图,的电路中,电路,a,、,b,两点间的电压为,220V,。求,:(,前两问结果保留两位小数,),(1),通过灯泡甲的电流。,(2),通过电路的总电流。,(3),通电,1000s,电路中消耗的电能。,图,24-11,当堂检测 及时反馈,当堂检测 及时反馈,7.,2018,淮安金湖县洪泽区二模,将如图,24-11,所示的两只白炽灯泡接入图,的电路中,电路,a,、,b,两点间的电压为,220V,。求,:(,前两问结果保留两位小数,),(2),通过电路的总电流。,图,24-11,当堂检测 及时反馈,7.,2018,淮安金湖县洪泽区二模,将如图,24-11,所示的两只白炽灯泡接入图,的电路中,电路,a,、,b,两点间的电压为,220V,。求,:(,前两问结果保留两位小数,),(3),通电,1000s,电路中消耗的电能。,图,24-11,