第16课时　电能与电功率课件2025年中考物理一轮复习（广西专版）

第四单元　电与磁　信息与能源 第16课时　电能与电功率 教材梳理　夯实基础 考向探究　培养能力 实验突破　提升素养 考点一 电功和电功率 项目 电功 电功率 含义 　用电器工作的过程就是电流做功的过程,将电能转化为 　　　　　　　  　电流所做的功与　　　　　　之比。表示用电器做功的　　　　(也表示用电器消耗电能的　　　　)  单位 　单位:　　　　;  　常用单位:             　　　　;  　换算关系:1 kW·h= 　　 　J  　单位:　　　　(W);  　换算关系:1 kW=　　　　W  其他形式的能 所用时间 快慢 快慢 焦耳(J) 千瓦时(kW·h) 或度 3.6×106 瓦特 1000 教材梳理　夯实基础 返回目录 2 (续表) 项目 电功 电功率 计算 公式 W=　　　  P= 推导 公式 　W==I2Rt(适用于纯电阻电路) 　P==I2R(适用于纯电阻电路) 和电能 的关系 　电流通过用电器做了多少功,表示用电器消耗了多少电能 　用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多 UIt 教材梳理　夯实基础 返回目录 1. 如图16-1甲所示,电梯运行时,电能主要转化为　　　能。图乙中用电暖器取暖时,电能转化为　　　能。  基础配练 图16-1 机械 内 教材梳理　夯实基础 返回目录 2. 如图16-2所示的充电宝上接有LED灯。充电宝标有“5 V　12000 mA·h”字样,充满电后,储存的电能为　 　　kW·h。LED灯标有“1.2 W”字样,该LED灯正常工作1 min消耗的电能是　　　　J。  图16-2 0.06 72 教材梳理　夯实基础 返回目录 考点二 电能表的认识和使用 项目 电能表 参数 2500 r/(kW·h) 　电路中用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转　　　　转  5000 imp/(kW·h) 　电路中用电器每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁　　　　次  测量 电能 的方法 　利用电能表示数测量,消耗的电能为前后两次示数差,即W=W2-W1 　利用转盘转数(或指示灯闪烁次数)测量,消耗的电能为W= kW·h(n为某段时间转盘的转数或指示灯闪烁的次数,N为电能表上参数) 2500 5000 教材梳理　夯实基础 返回目录 3. 如图16-3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。  基础配练 图16-3 164.3 5.9148×108 教材梳理　夯实基础 返回目录 考点三 额定电压和额定功率 项目 额定电压 额定功率 概念 　用电器正常工作时的电压 　用电器在额定电压下工作时的功率 铭牌 　灯泡“220 V　40 W”指灯泡的　　　　　　为220 V,             　　　　为40 W  用电器的额定功率与外加电压和通过的电流无关。 提示 额定电压 额定 功率 教材梳理　夯实基础 返回目录 考点四 用电器实际电压和实际功率的关系(以灯为例) 电压关系 功率关系 灯的亮度 U实　　　U额  P实　　　　P额  　比正常发光时暗 U实　　　U额  P实　　　　P额  　正常发光 U实　　　U额  P实　　　　P额  　比正常发光时亮(灯丝可能被烧断) 用电器的实际电压、实际电流、实际功率可能会发生变化,但其额定电压、额定电流、额定功率不会发生变化。 强调 <  <  = = >  >  教材梳理　夯实基础 返回目录 4. 某灯泡标有“220 V　40 W”的字样,它的额定功率是　　　　W,其正常发光时灯丝的电阻是　　 　Ω、工作电流是　　 　A(结果保留两位小数)。  5. (2023天津) 某节能灯标有“220 V　22 W”字样,当它正常工作时,它的电功率为　　　　W,通过它的电流为　　　　A。  基础配练 40 1210 0.18 22 0.1 教材梳理　夯实基础 返回目录 例 1 (2024绥化)如图16-4所示为家庭电路中的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是　　　　W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200 W的空调接入电路,正常工作1 min,电能表转盘转了60转,计算可知该参数为　　　　r/(kW·h)。  考向一 有关电能表的计算 8800 图16-4 3000 考向探究　培养能力 返回目录 11 例 2 (2024南宁校级一模)下列家用电器中,正常工作30 min消耗电能最多的是 (　　) A.电风扇 B.日光灯 C.电视机 D.电饭锅 考向二 电功率的理解 D 考向探究　培养能力 返回目录 例 3 (2024河南)如图16-5甲所示为通过灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。将该灯泡接入图乙所示电路中,电阻R的阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为　　　　V,干路电流为　　　　A,此时灯泡L的电功率为　　　　W。  图16-5 2 0.45 0.5 考向探究　培养能力 返回目录 例 4 (2023广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,其主要原因可能是白炽灯的 (　　) A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小 考向三 用电器的额定功率和实际功率 B 考向探究　培养能力 返回目录 例 5 (2024济宁)图16-6中小灯泡L1、L2的额定电压相同。闭合开关后,发现L1比L2亮,下列分析正确的是 (　　) A.L1的额定功率比L2的额定功率大 B.L1两端电压比L2两端电压小 C.L1的电阻比L2的电阻大 D.通过L1的电流比通过L2的电流小 图16-6 C 考向探究　培养能力 返回目录 例 6 (2024江西)下表是某电热水壶铭牌上的部分参数。 (1)该电热水壶正常工作时的电功率是多少? 考向四 电功、电功率的简单计算 电热水壶 容量 2.3 L 额定电压 220 V 额定功率 1500 W 解:(1)由表格数据可知,该电热水壶正常工作时的电功率即额定功率是1500 W。 考向探究　培养能力 返回目录 (2)该电热水壶正常工作5 min,求电流所做的功。 电热水壶 容量 2.3 L 额定电压 220 V 额定功率 1500 W (2)正常工作5 min,电流所做的功: W=Pt=1500 W×5×60 s=4.5×105 J。 (3)在220 V的家庭电路中,若将该电热水壶接在额定电流为5 A的接线板(插座)上使用,请通过计算判断是否安全? (3)电热水壶正常工作时的电流: I=≈6.8 A>5 A,不安全。 考向探究　培养能力 返回目录 例 7 (2024广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,其简化电路如图16-7所示。发热电阻R=110 Ω,紫外灯L规格为“220 V　50 W”。闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作,求: (1)通过R 的电流。 (2)R 的电功率。 (3)L工作100 s消耗的电能。 解:(1)通过R的电流:I==2 A。 (2)R 的电功率:P=UI=220 V×2 A=440 W。 (3)L工作100 s消耗的电能:W=P't=50 W×100 s=5000 J。 图16-7 考向探究　培养能力 返回目录 例 8 (2024赤峰)如图16-8所示电路中,电源电压为6 V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0的阻值为200 Ω,闭合开关后,下列说法正确的是 (　　) 综合提升 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 图16-8 A.温度升高时,电流表示数变小 B.温度升高时,电压表示数变小 C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变 D.当温度为30 ℃时,电路总功率为0.18 W C 考向探究　培养能力 返回目录 例 9 (2024贵州)(多选)如图16-9甲所示电路,电源电压恒为9 V,灯泡L的额定电压为6 V,通过L的电流I随其两端电压U的变化关系图像如图乙所示。闭合开关S,下列分析正确的是 (　 　) A.无论如何移动滑片,L的电阻始终为 20 Ω B.滑片向左移动过程中,L的实际功率 减小 C.为保证电路安全,R接入电路的最小 阻值为10 Ω D.L的实际功率为0.75 W时,R接入电路的阻值为24 Ω 图16-9 BCD 考向探究　培养能力 返回目录 例 10 (2024贺州一模)如图16-10所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3 A,电压表示数是6 V;若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2 A,则电源电压为　　 　V,R2消耗的电功率为　　　　W。  图16-10 6 0.4 考向探究　培养能力 返回目录 例 11 (2024枣庄)如图16-11所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6 V　3 W”字样,滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”,电流表量程为0~0.6 A,当开关S1、S2同时闭合时,小灯泡正常发光,则小灯泡正常发光的电阻RL为 　　　　Ω,滑动变阻器滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将　　　　(选填“变亮”“变暗”或“不变”);保持开关S1始终闭合, 通过调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为 P2,则P1∶P2=　　　　。  图16-11 12 不变 11∶3 考向探究　培养能力 返回目录 例 12 (2024河南)小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表所示,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换(图16-12甲)。她结合所学知识进行了研究。 额定电压 220 V 高温挡功率 2000 W 低温挡功率 800 W 图16-12 考向探究　培养能力 返回目录 (1)如图乙所示,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的　　　　线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过 　　　　　的方式增大空气内能的。  图16-12 地 热传递 考向探究　培养能力 返回目录 (2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10 A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。 额定电压 220 V 高温挡功率 2000 W 低温挡功率 800 W 图16-12 解:(2)该插座允许的最大负载为P=UI=220 V×10 A=2200 W, 大于高温挡的功率,则该插座可以满足该电暖器正常使用。 考向探究　培养能力 返回目录 (3)若该电暖器一天正常工作6 h,其中高温挡2 h,低温挡4 h,则它一天耗电多少千瓦时? 额定电压 220 V 高温挡功率 2000 W 低温挡功率 800 W 图16-12 (3)高温挡正常工作2 h,消耗的电能: W1=P1t1=2 kW×2 h=4 kW·h; 低温挡正常工作4 h,消耗的电能: W2=P2t2=0.8 kW×4 h=3.2 kW·h; 一天正常工作6 h消耗的电能: W=W1+W2=4 kW·h+3.2 kW·h=7.2 kW·h。 考向探究　培养能力 返回目录 (4)小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。 额定电压 220 V 高温挡功率 2000 W 低温挡功率 800 W 图16-12 (4)同时使用电饭锅和电磁炉,总功率较大,电压一定,根据P=UI可知,干路中的电流较大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,干路中的导线发热较多,导线过热可能引发火灾。 考向探究　培养能力 返回目录 1.【实验设计】 连接电路时开关要断开,滑动变阻器以其最大阻值连入电路;注意电压表、电流表量程的选择;注意滑动变阻器规格的选择等。 2.【实验原理】P=UI。 3.【实验器材】 电源、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、小灯泡(带灯座)、若干导线。 突破 测量小灯泡的电功率 实验突破　提升素养 返回目录 4.【电路图】如图16-13所示 5.【滑动变阻器的作用】 一是保护电路;二是调节小灯泡两端的电压与电路 中的电流,从而获得多组实验数据。 6.【实验结论】 (1)小灯泡两端的电压越高,通过小灯泡的电流越大,小灯泡就越亮,即小灯泡的亮度与它的实际功率有关。 (2)小灯泡的额定功率P额=U额I额。(不能取平均值) 图16-13 实验突破　提升素养 返回目录 例 在“测量额定电压为2.5 V小灯泡L的电功率”的实验中,电路图如图16-14甲所示,电源电压恒为3 V。 (1)连接电路时,应保持开关　　　　(选填“闭合”或“断开”),滑动变阻器的滑片P置于　　　(选填“A”或“B”)端。  (2)闭合开关S,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5 V,此时电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的 电流为　　　　A,小灯泡的额 定功率为　　　　W。  图16-14 断开 B 0.24 0.6 实验突破　提升素养 返回目录 (3)调节滑动变阻器,记录多组电压、电流数据,计算小灯泡对应功率,完成实验。 (4)图丙是小杰作出的小灯泡的I-U图像,经过分析发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,是因为灯丝电阻受　　　　影响。  图16-14 温度 实验突破　提升素养 返回目录 (5)关于该小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2 的关系,如图16-15所示的图像中最合理的是　　　　。  图16-14 图16-15 B 实验突破　提升素养 返回目录 (6)小杰在处理数据时,计算了小灯泡的平均功率,你认为他这样处理数据是 　　　　(选填“合理”或“不合理”)的,理由:　   　 。  · 实验拓展 不合理 不同电压下,小灯泡的 电功率不同,求平均值无意义 实验突破　提升素养 返回目录 (7)小杰想在该电路的基础上增加一节新干电池,继续测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率,但是发现电压表“0~15 V”量程坏了,而“0~3 V”量程完好,接下来应该进行的操作是　　　　 　　　　　　　　,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为　　　　V时,该小灯泡正常发光。  图16-14 将电压表并联在滑动变阻器两端  0.7 实验突破　提升素养 返回目录 (8)老师说:虽然电压表的内阻很大,但是电路接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压。请你根据这一事实并结合图甲分析判断,该电路主要是由于所测　　 　(选填“电流”或“电压”)值偏　　　　(选填“大”或“小”),从而导致测量的小灯泡电功率偏　　　　(选填“大”或“小”)。  图16-14 电流 大 大 实验突破　提升素养 返回目录 $$