2025年中考物理一轮复习课件第17讲 欧姆定律 电能 电功率

欧姆定律 电阻 R 5Ω 电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流 I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 电压U 2 V 电阻R/Ω 2 4 5 8 电流I/A 1 0.5 0.4 0.25 当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 电流与电压电阻关系 1、电流与电压、电阻的关系 一、欧姆定律 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 （1）.欧姆定律的内容： （2）.欧姆定律的数学表达式： 电压 电阻 电流 I = U R 2、欧姆定律 3.公式中使用时注意三性： （1）、单位统一性 物理量 物理量符号 单位 单位符合 电压 电流 电阻 I U R 安培 伏特 欧姆 A V Ω (2)、同一性: 同一段导体。 I U R （3）、同时性： 同一时刻。 （1）、统一性： 单位要统一。 4、欧姆定律变形公式。 1.已知电压、电阻，求电流： 2.已知电流、电阻，求电压： 3.已知电压、电流，求电阻： 只有数量关系，没有因果关系。 只有数量关系，没有因果关系。 既有数量关系，又有因果关系。 1.[2023绥化]由I＝变形可得R＝，以下理解正确的（　 　） A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比 C.当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0 D.导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 2.[2022高新一中六模]如图，电源电压恒为3 V，灯L1、L2的电阻不随温度变化，灯L2的电阻为10 Ω。闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，则（　D　） A.通过灯L1和L2的电流相等 B.电流表的示数为0.15 A C.电压表的示数小于3 V D.灯L1的电阻小于10 Ω 第1题图 D 3.[2023泰州]如图甲所示电路，开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置，示数如图乙所示，则通过R1的电流为 A，两电阻之比R1∶R2＝ ；只断开开关S2，电流表A1的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。  4.[2023齐齐哈尔]如图所示，已知R1∶R2＝2∶1。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为U甲∶U乙＝ ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为I甲∶I乙＝ 。（电路中各元件均未损坏）  1、图像形状： 直线： 曲线： 表示定值电阻 表示电阻发生改变 2、图像斜率： 越靠近电压轴电阻越大 3、读点： 4、计算： 电阻： 电功率： P 二、图像 1.[2023乐山]如图所示是两个电阻的电流随电压变化的关系图象，由图中信息可推断R1 （选填“大于”“等于”或“小于”）R2。将它们并联后接入电路，通过R1、R2两个电阻的电流分别为I1、I2，则I1∶I2＝ 。  电能 1.电能的来源 一、电能 电能的来源：其他形式的能 电能 发电机、电池 电热水壶，利用电能把水烧开，电能转化为 内能 电风扇，利用电能可以转动，电能转化为 机械能 2.电能的利用 电流通过电灯时，灯丝灼热发光，电能转化为 电吹风，利用电能可以吹出热风，电能转化为 内能和光能 内能和机械能 用电器 电能的利用：电能 其他形式的能 生活中的电能单位：度，学名叫千瓦时，符号是kW · h。 能量的国际单位：焦耳，简称焦，符号是J。 1度=1千瓦时(kW·h)=3.6×106焦耳（J） （1）用电器工作的过程就是消耗电能的过程。即：使电能转化为其他形式能量的过程。 （2）电能的单位： 3.电能及其单位 二、电能的计量 1.认识电能表 ●“220 V” 表示这个电能表应该在220 伏的电路中使用。 ●“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。 ●“50 ～”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。 ●“600 revs/（kW · h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW · h的电能，电能表上的转盘转过600 转。 2．电能表的读数及计量 月初读数：W1= kW·h 月末读数：W2= kW·h 本月用电：W= = kW·h 注意：电能表在读数时，最后一位数字是十分位！ （1）方法1：电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能。为了计量一段时间内消耗的电能，电能表表盘上前后两次的示数之差就是这段时间内消耗的电能。 478.2 561.6 W2 -W1 83.4 （2）方法2：测出一定时间内电能表上转盘的转数，再算出电能值。此种方法的关键是要明确电能表铭牌数据的含义。 计算式为：W = 如，一电能表表盘上表标“1200r/kW·h”。故其转600转时消耗的电能为： W·h= n 表示电能表转盘在某段时间的转数 N 表示电能表铭牌上标着每消耗1 kW·h 的电能，电能表转盘的转数 三、电功 1．电功及其物理含义 （1）电功：电流通过用电器所做的功，叫做电功。（符号：W） （2）物理含义：电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。也就是消耗了多少电能；获得了多少其他形式的能。 用电器就消耗了多少电能 电流做了多少功 就有多少电能转化成其他形式的能 图示： 2．电功的计算 电流在某段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压成正比；跟电路中的电流成正比；跟通电时间成正比。 公式： W=U I t 单位： 1J=1V×1A×1s W ——焦（J） U ——伏（V） I ——安（A） t ——秒（s） 注意：当电压U 的单位为V，电流I 的单位为A，时间t 的单位为s时，电功的单位才是J(焦耳)。 W = UIt I = U R W = I2Rt W = U2 R t （普适公式） （推导公式） 用_________测量一段时间内家用电器消耗的电能。 电能表上“220V”表示该电能表应该在_______的电路中使用。 电能表上表盘的数字是以__________为单位 。 10月初表盘： 应记为_____________； 10月底表盘： 应记为_____________； 10月份消耗电能为________________。 4267.8kW•h 4374.4kW•h 106.6kW•h 电能表 220V kW•h 1、电能表 2.小明观察单位电能表有“600r/(kW·h)”的字样。他观察电能表的转盘在2min内转动了60转。请你计算这2min内小明班上消耗多少kW·h的电能？合多少J？ 解: 已知N= 600r ，W1= 1 kW·h =3.6 × 106 J ，n= 60r 所以消耗的电能W = n／N×W1 = 60r／600r × 1 kW·h =0.1 kW·h =3.6 × 105 J 3. 李芳家的电子式电能表表盘上标有“3 000imp/（kW·h）”的字样，其含义是电路每消耗1kW·h的电能，电能表上指示灯闪烁_______次。她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让一个用电器工作3min，发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_______kW·h。 3 000 0.02 4.有一块手机电池，上面标明电压为3.7V，容量1130mA•h，它充满电后，大约存储了多少电能？ 解：已知 U=3.7V Q= 1130mA•h 储存的电能 W =U I t =3.7V×1.13A×1×3600s =15051.6J 答：大约储存了15051.6J电能。 5、如图所示的电路，R1=6Ω，R2=4Ω，当S1、S2均闭合时，电压表的示数为6V。求：R1在10分钟内消耗的电能是多少？ 解：当S1、S2均闭合时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。 R1在10分钟内消耗的电能： 电功率 分别使用一只24W节能灯和500W电吹风，观察电能表，使用谁时铝盘转动得快？这是为什么呢？ 电能表铝盘转得快 铝盘转得慢 消耗电能慢 电流做功慢 铝盘转得快 消耗电能快 电流做功快 电能表铝盘转得慢 结论：电流做功有快慢之分 VS 一、电功率 　　换算关系： 1 kW = 103 W 1 W = 103 mW 常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)。 1.电功率及其单位 （1）在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。 （2）电功率用 P 表示，单位是瓦特，简称瓦，符号是 W。 前面的24W，500W就是指用电器的电功率！ 约50mW P = W t P =UI 将上节电功 W=UIt 代入上式得： W —— 电功 t —— 时间 公式： （定义式） 电功率：等于电功与时间之比。即单位时间内，电流做的电功。 U —— 电压——V I —— 电流——A 2.电功率的计算公式 结合欧姆定律 ，电功率的公式还能变形为 P = I2R P = U2 R 和 仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。 I = U R 电能W （消耗电能的多少） 时间t 功率P （消耗电能的快慢） 单位1 J s W 单位2 kW·h h kW 单位换 算关系 1 kW·h=3.6×106 J 1 h=3 600 s 1 kW=103 W 两套单位不能混用，遇到不同的单位要进行换算 3.电功、电功率和时间计算时的两套单位 一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1000 W”的字样，它正常工作时，电流是多少？ 解：由 P =UI 得 I = P U = 1000 W 220 V = 4.55 A 已知U和P，求I，利用变形公式 I = P U 串并联电路中电功率的关系： R1 R2 R1 R2 得：P1 ：P2 = R1 ：R2 得：P1 ：P2 = R2 ：R1 总功率： P总= P1 + P2 + …Pn 根据公式 推导 根据公式 推导 P = I2R P = U2R 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为_________； 开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为________。 2：1 2：3 解析：开关断开时R1与R2串联，通过它们的电流相等，由电功率的推导公式P=I2R 得：P1 ：P2 = R1 ：R2 开关闭合前，R1、R2串联，电压表测量R1两端电压U1；开关闭合时，R2短路，电压表测量电源电压。由分压公式可得开关闭合前后的电压表示数之比为 R1 ：（R1+R2）=2：3 一个阻值为10Ω的定值电阻与一只灯泡L串联接到4V电源上，定值电阻的功率是0.1W。求： （1）电路中的电流。 （2）灯泡L的电功率。 解析：已知 R 和P，求I，利用公式P =I2R可求出电流，然后利用串联电路的电流、电压特点求出灯泡两端的电压及通过的电流，最后根据P=UI 求出灯泡的电功率 观察与思考 不同用电器的电功率一般不相同，但是同一个用电器工作在不同的电压下，它的功率总是一样的吗？ 二、额定电压与额定功率 （1）额定电压、额定功率的定义 （2）实际电压、实际功率的定义 1、四个概念 额定电压U额： 额定功率P额： （3）实际电压U实： （4）实际功率P实： （5）灯泡参数：灯泡上标有“220 V　25 W”的字样，其中“220 V”表示该灯 泡的 ；“25 W”表示该灯泡的 。  额定电压　 额定功率　 用电器正常工作时的电压。 用电器在额定电压下工作时的电功率。  在实际使用时，加在用电器两端的电压。 用电器在实际电压下工作时的功率。 （6）决定灯泡的亮度因素：  实际功率 灯泡上标注的“36V,25W”分别指灯泡的额定电压和额定功率 2.用电器工作情况与实际功率的关系 U实 = U额 P实 = P额 用电器正常工作 U实 < U额 P实 < P额 用电器不能正常工作 U实 > U额 P实 > P额 可能损坏用电器 灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的。 小型稳压器：能提供稳定的电压 用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率；我们使用各种用电器时一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。 额定功率 额定电压 一个“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？加入电路中的电压降低到 200 V，电阻丝的电阻不变，这时电炉的实际功率有多大？ 三、电功率的测量 1.用电能表测量用电器的电功率 原理： P = W t 测量工具 电能表 停表 让被测用电器单独工作，用停表记录工作一段时间t内铝盘转动的圈数n，计算出测出用电器消耗的电能 W，由公式 计算出用电器的电功率。 P = W t 实验步骤： 用电压表测出用电器两端的电压 U，用电流表测出通过用电器的电流 I ，由公式 P = UI 计算出用电器的电功率。 原理： P=UI 2.用电流表和电压表测量用电器的电功率 测量工具 电压表 电流表 将一个标有“3 V 3 W”字样的灯泡接到 9 V的电源上，若要让它正常工作，应串联一个 Ω的电阻。 如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过　 　W;小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为　 　W，电能表示数将变为　 　 。 4400 800 2019.8 6 焦耳定律 　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 一、电流的热效应 1.电流的热效应的定义 电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 2.探究电热的影响因素 与电阻、电流、时间有关 设计实验 1．当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？ 控制变量法 2．用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 电热多少的体现： 液体吸热，观察升高的温度；   气体(或液体)受热膨胀，观察膨胀的多少 实验 装置 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论： 控制不变的量是：_____、________改变 。 电流 通电时间 电阻 实验1：探究电热与电阻的关系 实验2：探究电热与电流的关系 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 现象：电流较大的这边的液柱上升较高。 结论： 控制不变的量是：____________、______________改变 。 电阻 通电时间 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 电流 二、焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 1.内容 2.焦耳定律公式及各物理量单位 公式 Q=I2Rt 物理量及单位 电流I A 电阻R Ω 通电时间t s 热量Q J 3、不同电路中电热和电功的关系： 此时：Q=W=Pt=UIt = = I2Rt 电能（W） 内能（Q）+机械能（E） W = UIt Q =I2Rt E=W–Q 当电动机通电但转子被卡住时，消耗的电能只会让电动机线圈发热， 此时，W =UIt=Q=I2Rt 电能（W） 内能（Q） W = Pt 1、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？ 2. (7分)如图是某家用电扇的铭牌． (1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有________的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为________能． (2)电扇底座与地面总接触面积为2.4×10－3 m2，电扇静止时对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg) (3)电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动” ，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈．已知线圈电阻为22 Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1 min ，则线圈中电流产生的热量是多少？ 　 Lavf57.62.100 $$