2025年江西省中考物理第一轮单元复习课件- 第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
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普通
内容正文:
过仪器
过基础
第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
过实验
过考点
过中考
第1部分 基础过关
第四板块 电与磁
1
过基础
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一、电能和电功(6年5考,2024、2023、2021、2020、2019年考)
1.电能
(1)电能的单位:千瓦时(度),符号是___________。能量的国际单位:___________。
(2)单位换算:1度=_____kW·h=____________J。
kW·h
焦耳(J)
1
3.6×106
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
2.电功
(1)定义:电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,用W表示电功(消耗的电能)。
(2)影响因素:电流做功的多少跟电流的大小、________的高低、通电时间的长短都有关系。
电压
UIt
I2Rt
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
基础小练 某用电器接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为
1 A,则该用电器工作20 s消耗的电能为_________J。
4 400
3.所消耗电能(所做电功)的测量——测量工具:电能表(电度表)。——使用方法见《过仪器》
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
二、电功率(6年6考)
1.电功率:表示电流做功________的物理量,它等于电功与时间之比(比值定义法),用字母______表示。
快慢
P
Pt
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
3.单位
物理量 符号 基本单位 其他常用单位
电功 W J kW·h
时间 t s h
电功率 P W kW
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
4.推导公式
(2)根据P=UI、U=IR可得P=________(适用于纯电阻电路,常用于串联)。
UI
I2R
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
5.额定功率与实际功率
额定功率 实际功率
定义 用电器在额定电压(用电器正常工作时的电压)下工作时的电功率,是一个固定值 用电器在实际电压下工作时的电功率,随实际电压的改变而改变
联系 ①U实>U额时,P实______P额(可能会损坏用电器)
②U实=U额时,P实______P额(用电器正常工作)
③U实<U额时,P实______P额(用电器不能正常工作)
>
=
<
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
注意 灯泡的亮度由实际功率决定,与额定功率无关。实际功率越大,灯泡越亮;实际功率越小,灯泡越暗。
基础小练 某灯泡上标有“PZ220 V 60 W”字样,表示该灯泡的额定电压为_______V,额定功率为______W。将这个灯泡接在200 V的电路中,灯泡的亮度________(选填“较亮”“较暗”或“正常”)。
220
60
较暗
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
6.常见家用电器的电功率
家用空调:约为1________;吸尘器:约为800 W;电吹风机:约为 500 W;
电冰箱:约为300 W;液晶电视机:约为100______;手电筒:约为 0.5 W。
kW
W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
三、焦耳定律(6年2考,2022、2020年考)
1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为_____能的现象。
2.1840年,英国物理学家焦耳确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的_________成正比,跟导体的_______成正比,跟通电时间成_____比。
内
二次方
电阻
正
I2Rt
注意 在非纯电阻电路(如含电动机的电路)中,电能转化为内能和其他形式的能,因此W>Q。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
注意 超导体没有电阻,无法产生电热,因此可以用超导体防止电热产生,但利用电热的用电器不能使用超导体。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
过仪器
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仪器 用电能表测消耗的电能(电功)
电能表的作用 计量用电器在一段时间内消耗的电能(或电流做了多少功)
参数 kW·h 该仪表读数的单位是“kW·h” 图1
电能表读数时,最后一位是小数位,读为_________ kW·h
220 V 在220 V的电路中使用
1 020.3
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
参数 10(20) A 标定电流为______A,额定最大电流(允许通过的最大电流)为______A
图1
50 Hz 在频率为50 Hz的交流电路中使用
3 000 revs/(kW·h) 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_________转。
10
20
3 000
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
差
80.2
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
注意 电能表不能被看成是用电器,它没有额定电流、额定电压的说法。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
1.小林家的电能表在3月末和4月末的示数如图2所示,则此电能表在3月末的示数为___________kW·h,小林家4月份用电_______度;若当地电价为0.5元/度,则小林家4月份应缴纳电费_______元。
6 022.3
图2
240
120
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
2.(2024盐城改编)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表的表盘如图3所示,则他家同时工作的用电器总功率不能超过__________W。若小明只让家中的热水器工作,指示灯闪烁了160次时,热水器消耗的电能为___________J,此时电能表的示数为_________ kW·h。
8 800
图3
3.6×105
326.7
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
技巧规律 1.常用的电能表有感应式(转盘转动)和电子式(指示灯闪烁)两种。3 200 imp/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3 200次。
2.答题时要注意电能的单位是“kW·h”还是“J”,两者的换算关系为1 kW·h=3.6×106 J。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
过实验
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实验 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
实验思路 1.如何判断导体产生热量的多少?答:利用电阻产生的热量被物质吸收后,物质温度的变化(由温度计的示数变化反映)、体积的变化(由U形管的液面高度差反映)来判断,温度计示数变化越大、U形管液面的高度差越大的一侧,产热越______,此处运用了________法。
2.为什么将被研究的两个电阻接在同一电路中?答:便于保持通电时间相同。
多
转换
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
实验思路 3.怎样探究电热与电阻的关系?答:为保持________相同,将两个阻值________的电阻串联进行实验。
4.怎样探究电热与电流的关系?答:为保持________相同,使通过两个阻值________的电阻的电流不同,可以将两个电阻串联,再用其他电阻并联在其中一个电阻的两端进行实验。
5.怎样探究电热与通电时间的关系?答:给同一电阻丝通电不同的时间。
6.在操作3、4、5中运用了什么物理方法?答:____________法。
电流
不同
电阻
相等
控制变量
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
例题 【问题】小明在家使用电炉时,发现电炉丝热得发红,而与之相连的导线却几乎不发热,于是他提出猜想:电流通过导体产生的热量与______________有关。小组的其他同学通过观察生活现象,也提出了其他猜想:电流通过导体产生的热量与电流有关。
导体的电阻
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【证据】为验证上述猜想,同学们利用如图4所示装置进行了以下探究,其中透明容器内应密封着质量________的空气。
(1)将图甲中的导线1、2接到电源两端,通电一段时间后,发现右侧U形管液面的高度差较大。
(2)将图乙中的导线3、4接到电源两端,通电一段时间后,发现左侧U形管液面的高度差较大。
相等
图4
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【解释】分析上述实验现象,可分别得出以下结论:
由(1)中现象可知,在电流和通电时间一定时,导体的电阻越______,产生的热量越多;
由(2)中现象可知,在电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,产生的热量越______。
大
图4
多
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【交流】
(1)图甲中将两电阻串联的目的是控制通过两电阻的________相同;图乙中将电阻R3与R2并联的目的是使通过电阻R1、R2的________不同。这里用到的实验方法是____________法。
(2)实验中通电一段时间后,若其中一个U形管中的液面高度几乎不变,则原因可能是__________ ______________________________________。(合理即可)
电流
图4
电流
控制变量
该透明容器的密闭性不好(或该容器内电阻被短路)
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
过考点
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考点 电功与电功率的计算(重点)
例1 在如图5所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)通电1 min,电路消耗的电能;
解:(1)通电1 min,电路消耗的电能:
W=UIt=6 V×0.2 A×1×60 s=72 J
图5
(2)电路消耗的总功率。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
例2 (2024广东改编)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6所示。发热电阻R=110 Ω,紫外灯L规格为“220 V 44 W”。闭合开关S1和S2,消毒柜正常工作,求:
(1)通过紫外灯L的电流;
图6
解:(1)由题图可知,闭合开关S1、S2后,紫外灯L和发热电阻R并联。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)紫外灯L工作100 s消耗的电能;
图6
干路电流:I=IL+IR=0.2 A+2 A=2.2 A
电路消耗的总功率:P总=UI=220 V×2.2 A=484 W
(3)电路消耗的总功率。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
技巧规律 当电路中有多个用电器同时工作时,电路的总功率等于各用电器的功率之和,电路消耗的总电能等于各用电器消耗的电能之和。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 串、并联电路中的比例关系(易错点)
例3 已知电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,某同学分别按照图7所示的两种方式将两电阻连接在一起,电源电压相同且保持不变。
(1)图甲中,R1与R2两端的电压之比为________,消耗的功率之比为________,相同时间内消耗的电能之比为________。
2∶3
图7
2∶3
2∶3
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)图乙中,通过R1与R2的电流之比为________,R1与R2消耗的功率之比为________,相同时间内消耗的电能之比为________。
(3)若R1=R2,则图甲与图乙中的干路电流之比为________,总功率之比为________,相同时间内消耗的电能之比为________。
3∶2
3∶2
3∶2
1∶4
1∶4
1∶4
图7
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
技巧规律 1.同一电路中不同用电器的相关物理量的比例关系(如下表):
相关物理量的比例关系 串联时 并联时
电流之比 I1∶I2=1∶1 I1∶I2=R2∶R1
电压之比 U1∶U2=R1∶R2 U1∶U2=1∶1
电功之比 W1∶W2=R1∶R2 W1∶W2=R2∶R1
功率之比 P1∶P2=R1∶R2 P1∶P2=R2∶R1
电热之比 Q1∶Q2=R1∶R2 Q1∶Q2=R2∶R1
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(1)串联电路中电流相等,其余各物理量之比等于电阻之比。
(2)并联电路中电压相等,其余各物理量之比等于电阻的反比。
2.对于不同电路中相关物理量的比例关系,需要利用串、并联电路的电流、电压规律,结合公式计算,用关系已知的物理量表示出需要对比的物理量,最后计算比例。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 焦耳定律的理解及其简单计算
例4 小明找来一段宽窄不均匀的铝箔纸(如图8-甲所示),将铝箔纸的两端压在一块干电池的两极。此时通过铝箔纸各部分的电流_______(选填“相等”“不等”或“为零”);不久之后,小明发现铝箔纸发热并开始燃烧(如图8-乙所示),着火点位于铝箔纸较______(选填“宽”或“窄”)的位置,因为此处的________较大,产生的热量较多。
相等
图8
窄
电阻
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
例5 (2024新疆改编)如图9所示的电路,定值电阻R1的阻值为 10 Ω,定值电阻R2的阻值为20 Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.1 A。求整个电路在1min内产生的热量。
解:电路的总电阻:
R总=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω
整个电路在1 min内产生的热量:
Q=I2R总t=(0.1 A)2×30 Ω×1×60 s=18 J
图9
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 多挡位用电器、电热效率的综合计算(重点)
例6 小华家的电热淋浴器的相关参数如下表所示。小华给电热淋浴器的水箱加满水后,电热沐浴器显示的水温为25 ℃。小华将设定温度调为75 ℃后通电加热,水温达到设定温度用时7×103 s。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),求:
装水量 60kg
设定温度 ≤75 ℃
额定电压 220 V
额定功率 2 000 W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(1)加热过程中水箱中的水吸收的热量;
解:(1)加热过程中水箱中的水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2× 103 J/(kg·℃)×60 kg×(75 ℃-25 ℃)=1.26×107 J
装水量 60kg
设定温度 ≤75 ℃
额定电压 220 V
额定功率 2 000 W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)加热过程中电热淋浴器消耗的电能;
装水量 60kg
设定温度 ≤75 ℃
额定电压 220 V
额定功率 2 000 W
(3)该电热淋浴器的加热效率。
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
例7 图10-甲是一款多功能电煮壶,它具有煮茶、煲汤、煮粥等多种功能,其铭牌上的参数如下表所示。图10-乙是该电煮壶的内部简化电路图。某次小华使用电煮壶的加热挡烧水,电煮壶正常工作600 s,壶内水的温度升高了80 ℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
额定电压 220 V
额定
功率 保温挡 110 W
加热挡 1 000 W
图10
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(1)求R1的阻值;
图10
额定电压 220 V
额定
功率 保温挡 110 W
加热挡 1 000 W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)求本次加热消耗的电能;
额定电压 220 V
额定
功率 保温挡 110 W
加热挡 1 000 W
图10
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(3)若该电煮壶的加热效率是84%,求壶内水的质量。
额定电压 220 V
额定
功率 保温挡 110 W
加热挡 1 000 W
图10
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
技巧规律 常见家用电热器电路图挡位的判断:
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
低
温
挡 当开关S2闭合、S1断开时,R1与R2串联,总电阻最大,功率最小 当开关S1闭合、S2断开时,仅R2接入电路,总电阻最大,功率最小 当开关S接b时,R1与R2串联,总电阻最大,功率最小
高
温
挡 当开关S1、S2均闭合时,R2被短路,总电阻最小,功率最大 当开关S1、S2均闭合时,R1、R2并联,总电阻最小,功率最大 当开关S接a时,只有R1接入电路,总电阻最小,功率最大
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
过中考
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考点 电功与电功率的计算(重点)
1.(2024)图11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?
电热水壶
容量 2.3 L
额定电压 220 V
额定功率 1 500 W
解:(1)根据题意可知,该电热水壶正常工作时的电功率是 1 500 W。
图11
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(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 1 500 W
图11
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(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?
电热水壶
容量 2.3 L
额定电压 220 V
额定功率 1 500 W
图11
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
2.(2023)如图12所示,电源电压恒定不变,灯L1标有“3 V 3 W”字样,灯L2标有“3 V 6 W”字样,闭合开关S,两灯均正常发光。求:
(1)灯L1的电阻;
图12
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)电流表的示数;
(3)电路消耗的总功率。
解:(3)电路消耗的总功率:P=P1+P2=3 W+6 W=9 W
图12
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
3.(2022)如图13所示,已知电源电压恒为 8 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
图13
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路消耗的总功率。
图13
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 串、并联电路中的比例关系(易错点)
4.(2019)如图14所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有小灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比I甲∶I乙=________,两电路的总功率之比P甲∶P乙=________。(拓展设问)两电路的总电阻之比R甲∶R乙=________;如果U=3UL额,滑动变阻器接入电路的阻值R1______R2(选填“>”“<”或“=”)。
图14
2∶1
2∶1
1∶2
=
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 焦耳定律的理解及其简单计算
5.(2020)1840年英国物理学家________最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,其表达式为:Q=________。
6.(2020)给手机快速充电的过程,主要是将电能转化为________能,过一会儿,充电器发烫,这是通过电流________的方式,增大了物体的内能。
7.(选择题选项节选)请判断对错:对的打“√”,错的打“×”。
(2022)电流通过导体产生的热量跟电流成正比 ( )
焦耳
I2Rt
化学
做功
×
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
考点 多挡位用电器、电热效率的综合计算(重点)
8.(2023节选)如图15所示,劳动课上,某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25 ℃的水,水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),g=10 N/kg]求:
图15
水壶 电磁炉烧水挡
净重:500 g 额定电压:220 V
容量:2 L 额定功率:2 000 W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(1)壶中水的质量;
图15
水壶 电磁炉烧水挡
净重:500 g 额定电压:220 V
容量:2 L 额定功率:2 000 W
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(2)当水刚好烧开时,水吸收的热量;
水壶 电磁炉烧水挡
净重:500 g 额定电压:220 V
容量:2 L 额定功率:2 000 W
解:(2)水刚好烧开时吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×105 J
图15
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(3)电磁炉正常工作,若加热效率为84%,水刚好烧开所需的时间。
水壶 电磁炉烧水挡
净重:500 g 额定电压:220 V
容量:2 L 额定功率:2 000 W
图15
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
9.(旧题新考)(2020改编)冬天打出来的果汁太凉,不宜直接饮用。如图16所示,是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图,该榨汁杯的部分参数如下表所示。
图16
榨汁杯部分参数表
额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(1)求仅榨汁时的正常工作电流;
榨汁杯部分参数表
额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
图16
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
解:(2)由题意可知,R1、R2同时接入电路时为加热挡,仅R1接入电路时为保温挡。R2的功率:
P2=P加热-P保温=300 W-80 W=220 W
(2)求R2的阻值;
榨汁杯部分参数表
额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
图16
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
(3)已知该榨汁杯最多能盛0.36 kg的果汁,榨汁杯的加热效率为90%。现给一整杯果汁加热160 s,求果汁升高的温度。
[c果汁=4×103 J/(kg·℃)]
榨汁杯部分参数表
额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
图16
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
图16
榨汁杯部分参数表
额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
参考答案
【过基础】
一、1.(1)kW·h 焦耳(J) (2)1 3.6×106
基础小练 4 400
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
5.①> ②= ③< 基础小练 220 60 较暗
6.kW W
三、1.内 2.二次方 电阻 正 3.I2Rt
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【过仪器】
仪器1 1 020.3 10 20 3 000 差 80.2
1.6 022.3 240 120 2.8 800 3.6×105 326.7
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【过实验】
实验1 探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关
实验思路 1.多 转换 3.电流 不同
4.电阻 相等 6.控制变量
例题 【问题】导体的电阻
【证据】相等
【解释】大 多
【交流】(1)电流 电流 控制变量
(2)该透明容器的密闭性不好(或该容器内电阻被短路)
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第18课时 电能 电功 电功率 焦耳定律
【过考点】
例1 解:(1)通电1 min,电路消耗的电能:
W=UIt=6 V×0.2 A×1×60 s=72 J
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例2 解:(1)由题图可知,闭合开关S1、S2后,紫外灯L和发热电阻R并联。
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例3 (1)2∶3 2∶3 2∶3 (2)3∶2 3∶2 3∶2
(3)1∶4 1∶4 1∶4
例4 相等 窄 电阻
例5 解:电路的总电阻:R总=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω整个电路在1 min内产生的热量:
Q=I2R总t=(0.1 A)2×30 Ω×1×60 s=18 J
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例6 解:(1)加热过程中水箱中的水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×60 kg×(75 ℃- 25 ℃)=
1.26×107 J
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【过中考】
1.解:(1)根据题意可知,该电热水壶正常工作时的电功率是
1 500 W。
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滑动变阻器连入电路中的电阻:
R滑=R总- R灯=16 Ω- 12 Ω=4 Ω
电路消耗的总功率:P总=U总I额=8 V×0.5 A=4 W
4.2∶1 2∶1 1∶2 =
5.焦耳 I2Rt 6.化学 做功 7.×
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m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×2×10- 3 m3=2 kg
(2)水刚好烧开时吸收的热量:
Q吸=c水m(t- t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃- 25 ℃)= 6.3×105 J
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使用方法
(1)测量较大电能时用刻度盘读数:前后两次读数之______就是这段时间内消耗的电能。若小明家的电能表8月底示数如图1所示,9月底的示数为,则他家9月份消耗的电能为_________kW·h。
(2)测量较小电能时用转盘的转数计算:若某段时间内,电能表转盘的转数为n,则这段时间内消耗的电能W= kW·h(N为表盘上标注的每消耗1 kW·h电能时转盘转过的转数)。
由P=UI可得,通过紫外灯L的电流:IL===0.2 A
解:(1)只闭合开关S1时,仅R1接入电路。
根据P=UI可知,
电路中的总电流越小,功率越小,
故此时为保温挡,经过R1的电流:
I1===0.5 A
由I=可得,R1的阻值:
R1===440 Ω
解:(3)由η=可得,水吸收的热量:
Q吸=ηW=84%×6×105 J=5.04×105 J
由Q吸=cmΔt可得,水的质量:m==
=1.5 kg
电
路
图
串联式
并联式
触点式
不论是哪种电路,根据P=UI和I=可知,电路中的总电阻越小,电流越大,功率越大,挡位越高
解:(3)由η=可得,电磁炉消耗的电能:W===7.5×105 J
由P=可得,水刚好烧开所需的时间:t===375 s
2.(2)电压 (3)UIt ①I2Rt ②t
二、1.快慢 P 2.Pt 4.(1)UI (2)I2R (3)
(2)电路消耗的总功率:P===1.2 W
由P=UI可得,通过紫外灯L的电流:IL===0.2 A
(2)由P=可得,紫外灯L工作100 s消耗的电能:
W=PLt=44 W×100 s=4 400 J
(3)通过发热电阻R的电流:IR===2 A
干路电流:I=IL+IR=0.2 A+2 A=2.2 A
电路消耗的总功率:P总=UI=220 V×2.2 A=484 W
(2)由P=可得,加热过程中电热淋浴器消耗的电能:
W=Pt=2 000 W×7×103 s=1.4×107 J
(3)该电热淋浴器的加热效率:η===90%
例7 解:(1)只闭合开关S1时,仅R1接入电路。根据P=UI可知,电路中的总电流越小,功率越小,故此时为保温挡,经过R1的电流:
I1===0.5 A
由I=可得,R1的阻值:R1===440 Ω
(2)由P=可得,本次加热消耗的电能:
W=P加热t=1 000 W×600 s=6×105 J
(3)由η=可得,水吸收的热量:
Q吸=ηW=84%×6×105 J=5.04×105 J
由Q吸=cmΔt可得,水的质量:
m===1.5 kg
(2) 由P=可得,电热水壶正常工作5 min,电流所做的功:
W=Pt=1 500 W×5×60 s=4.5×105 J
(3)由P=UI可得,该电热水壶的额定电流:
I==≈6.8 A>5 A
所以该电热水壶接在额定电流为5 A的接线板(插座)上使用不安全。
2.解:(1)由P=UI可得,通过灯L1的电流:
I1===1 A
由I=可得,灯L1的电阻:R1===3 Ω
(2)由P=UI可得,通过灯L2的电流:I2===2 A
电流表的示数:I=I1+I2=1 A+2 A=3 A
(3)电路消耗的总功率:P=P1+P2=3 W+6 W=9 W
3.解:(1)由P=UI可得,小灯泡正常发光时的电流:
I额===0.5 A
由I=可得,小灯泡正常发光时的电阻:
R灯===12 Ω
(2)此时电路的总电阻:R总===16 Ω
8.解:(1)由ρ=可得,壶中水的质量:
(3)由η=可得,电磁炉消耗的电能:
W===7.5×105 J
由P=可得,水刚好烧开所需的时间:
t===375 s
9.解:(1)由P=UI可得,仅榨汁时的正常工作电流:
I===0.3 A
(2)由题意可知,R1、R2同时接入电路时为加热挡,仅R1接入电路时为保温挡。R2的功率:
P2=P加热- P保温=300 W- 80 W=220 W
由P=UI可得,通过R2的电流:I2===1 A
由I=可得,R2的阻值:R2===220 Ω
(3)由P=可得,加热过程中消耗的电能:
W=P加热t=300 W×160 s=4.8×104 J
由η=可得,果汁吸收的热量:
Q吸=ηW=90%×4.8×104 J=4.32×104 J
由Q吸=cmΔt可得,果汁升高的温度:
Δt===30 ℃
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