初三物理电功率一3星级.docx
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初三物理电功率一3星级
学员编号:
年级:
课时数:
1
学员姓名:
辅导科目:
物理学科教师:
授课内容
电功率
(一)
星级
★★★
授课日期及时段
教学内容
Ⅰ.知识结构
<建议用时5分钟!
>
:
专题概述。
本专题涉及到的考点有电功和电功率的计算、电功率物理意义的理解、测定小灯泡的电功率、额定功率与实际功率的计算知识等,尤其电功率的测量、家用电器的电功率的计算式每年找的压轴题,难度大、分值高,需要更多关注。
一、电能
1、定义:
。
2、实质:
电流做功的过程,实际就是转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
电流做功的形式:
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定:
电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的,电路中的和的乘积。
4、计算公式:
W===(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
W==
5、单位:
国际单位是常用单位:
1度=1千瓦时=1kwh=J
6、测量电功:
⑴:
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:
⑶读数:
①最后一位有红色标记的数字表示。
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
二、电功率的定义及定义式
1、定义:
。
2、物理意义:
灯泡的亮度取决于灯泡的。
3、电功率计算公式:
P==(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
P==
无论用电器串联或并联。
计算总功率。
常用公式P=P1+P2+…Pn
4、单位:
国际单位常用单位:
三、额定电压和额定功率
1、额定电压:
用电器正常工作时的电压,或用电器上标明的电压,常用U额表示。
用电器两端电压低于额定电压时,用电器不能正常工作;高于额定电压时,用电器易被烧坏。
2、额定功率:
用电器在额定电压下正常工作的功率叫额定功率,用P额来表示。
用电器上所标出的功率一般为额定功率。
3、实际电压和实际功率
实际电压:
用电器实际工作时的电压,常用U实来表示。
实际功率:
用电器实际消耗的电功率,常用P实来表示。
说明:
每个用电器的额定电压和额定功率值只有一个,而实际电压和实际功率可以有无数个。
额定电压和额定功率与实际电压和实际功率的关系如下:
电压关系
功率关系
用电器工作情况
U实=U额
P实=P额
用电器正常工作
U实
P实
用电器不正常工作
U实>U额
P实>P额
易损坏用电器
★某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:
。
若知该灯“正常发光”可知:
该灯额定电压为,额定功率,灯丝阻值。
四、测小灯泡的电功率
1、实验原理:
P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I,利用公式P=UI计算求得电功率。
2、实验器材:
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。
3、实验电路图及表格
次数
电压U/V
电流I/A
功率P/W
发光情况
1
2
3
4、实验步骤:
(1).实验前准备:
检查仪器是否齐全,规格是否合乎要求,查看小灯泡的额定电压U额;
(2).按电路图连电路,查无误,闭合开关,进行实验;
(3).调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为U额,记录电流表示数I额;
(4).调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压等于1.2U额,记下电压表、电流表的示数,并观察小灯泡发光情况;
(5).调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压小于U额,记下电压表,电流表的示数,并观察小灯泡发光情况;
(6).断开开关,计算电功率值填入表格。
五、焦耳定律——电流热效应
1、文字表述:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。
2、表达式:
(对任何导体都适用)
3、注意公式
只适用于纯电阻电路,对非纯电阻电路不适用。
4、对于非纯电阻电路(含有电动机、电解槽等的电路),电能除了转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,这时W>Q。
即W=Q+E其它或P=P热+P其它、UI=I2R+P其它。
Ⅱ.典例精讲
<建议用时20分钟!
>
:
题型概述。
中考题型主要有实验题、选择题、填空题、计算题等,其中电功和电功率的计算是中考的热点。
题型一:
电能表的使用及电能计算
【例1】(★★★)一位同学家上周末电能表的示数是
,本周末示数为
,该家庭本周用电kW·h。
若电能表铭牌上标有“3000r/kW·h”,则这周内电能表的转盘转圈。
【答案】⑴15.3;
(2)4.59×104。
【解析】本题考查了两种测量电能的方法:
一种是计数器的示数之差。
注意最后一位虚线框内的为小数,本周消耗电能为W=W2-W1=1341.5kW·h-1326.2kW·h=15.3kW·h。
另一种是计算转盘转过的转数。
已知消耗电能15.3kWh,则转数为15.3kWh×3000r/kW·h=4.59×104r。
从本题可以看出:
若用电器用电较多,时间较长,应通过计数器测量消耗的电能;若用电器用电较少,时间较短,应用数转盘转过转数的方法也可算出消耗的电能。
【例2】(★★★)一个阻值为10Ω的电阻器接在电压是3V的电源上,求通电5min电流做的功是多少?
【答案】电流做功为270J。
【解析】本题直接运用电功公式W=UIt计算即可,但是要注意U、I、t三个量均使用国际单位。
根据欧姆定律
A=0.3A得W=UIt=3V×0.3A×5×60s=270J。
如果能熟练运用电功公式的推导式,可以不先求出I,而直接将欧姆定律和电功公式综合起来,即用
,将更加快捷方便。
小试牛刀:
如图所示的电路中,R1>R2。
在相同的时间内,电流通过R1、R2所做的功W1、W2,它们之间的关系为()
A.W1>W2B.W1=W2C.W1<W2D.无法判断
【答案】C
【解析】本题中电路为并联电路,R1、R2两端的电压相同。
由于通电时间相同,且R1>R2,根据
,很容易判断出W1<W2。
题型二:
电功与电功率的区别和联系
【例3】(★★★)关于电功率下列说法正确的是( )
A.电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B.电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
C.用电器消耗的电能越多,电功率就越大
D.电功率越大的用电器,消耗的电能越少
【答案】A
【解析】本题考查了电功率的概念和意义.根据电功率的概念和意义分析.电功率是指电流在单位时间内做功的多少,它是表示电流做功快慢的物理量.电功率是由做功多少和所用时间共同决定的,而不能由其中一个决定.
具体分析选项
A、电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量,正确.
B、由于是表示电流做功快慢的物理量,故错误.
C、用电器消耗的电能越多,应是电功越大,故错误,
D、电功率越大的用电器,只能说消耗的电能快,故错误.
【例4】(★★★)关于电功率的说法正确的是( )
A.做功做的越多,电功率越大
B.做功时间越长,电功率越大
C.做功做的越快,电功率越大
D.电阻越小,电功率越大
【答案】C
【解析】电功率是指电流在单位时间内完成的功.电流在单位时间内完成的功越多电功率越大,做功越快.所以电功率描述了电流做功的快慢.功率公式:
P=W/t可见功率与功和时间有关.在判断电功率大小时,一定要充分理解电功率的概念,电功率是指电流在单位时间内完成的功.要兼顾到电功和时间两个因素.
A、由功率公式:
P=W/t,可知,做功多,但时间若是很长,电功率也不一定越大.故A错误.
B、做功时间越长,电流在单位时间内完成的功越就越少,电功率越小.故B错误.
C、电功率描述了电流做功的快慢.电功率越大,做功越快.故C正确.
D、由功率公式:
P=/Wt可得,P=U2/R
当电压一定时,电阻越小,电功率越大;由P=I2R可知,电流一定时,电阻越小,电功率越小.可见电功率与电阻没有必然的联系.故D错误.
题型三:
电功率的计算
【例5】(★★★)有两个灯泡,L1标有“6V3W”字样,L2没有标记,测得L2的电阻为6Ω,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发光,那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是 ( )
A.12V 3WB.12V 1.5W
C.9V 3WD.9V 1.5W
【答案】 D
【解析】画出L1和L2串联的电路草图2—3—3,标明已知量和未知量.
L1正常发光时,U1=6V,P1=3W电路中电流:
I=
=
=0.5A
此时L2也正常发光,L2两端电压:
U2=IR2=0.5A×6Ω=3V
P2=IU2=0.5A×3V=1.5W
U=U1+U2=6V+3V=9V
【例6】(★★★)如图所示是小媛同学家所用电能表的表盘,下表是她家主要用电器的额定功率.请根据所给信息解答下列问题:
(1)这些用电器在家庭电路中的连接方式.
(2)为保证电能表稳定、精确地工作,通过计算回答小媛家的这些用电器是否可以同时使用.
(3)电热水壶正常工作时,发热板的电阻是多少?
(4)经过查阅资料,小媛了解到60W的白炽灯和11W的节能灯照明亮度相同,她建议爸爸将白炽灯全部换成节能灯.试计算换成节能灯后,若平均每天使用3h,每月(按30天计算)可节约电能多少kW·h?
【答案】
(1)并联
(2)P表=U额I=220V×10A=2200W
P总=10P灯+P壶+P视+P空=10×60W+1000W+150W+1200W=2950W
P总>P表,所以这些用电器不能同时使用.
(3)因为P=UI,I=U/R所以P=U2/R
所以R=U2/P壶=(220V)2/1000W=48.4Ω.
(4)W=ΔPt=(0.06kW-0.011kW)×10×3×30h=44.1kW·h
【解析】本题以生活用电为背景,考查了家庭电路的连接方式、电能表技术参数的理解、电功率和电能的计算等知识点.
(1)家庭电路各用电器都是并联的;
(2)电能表的最大容量用P表=U额I计算,用电器的总功率等于各用电器功率之和P总=P1+P2+…;
(3)由P=求电阻.
(4)利用W=ΔPt求出节约的总电能.
Ⅲ.方法回顾
<建议用时5分钟!
>
常见分析方法:
1、功率的几个关系
实际功率和额定功率的关系:
(1)当U实=U额时,则P实=P额用电器正常发光;
(2)当U实
(3)当U实>U额时,则P实>P额用电器容易被烧坏;
每个用电器只可能有一个P额,但却可能有很多个P实。
2、三个基本公式及其推导公式
①
(所有电路),推导公式:
(纯电阻电路)
②
(所有电路),推导公式:
(纯电阻电路)
③
(所有电路),推导公式:
(纯电阻电路)
Ⅳ.魔法小测
<建议用时10分钟!
>
(10分钟小测试,共8题,其中第1题至第6题每题5分,第7、8题每题10分,满分50分)
2.(★★★)(2011年湛江)小鹏同学家的电能表如图所示,则小鹏家已消耗的电能为______kW·h,转盘已转过________转;他发现家里只使用一只电水壶(其他用电器都关闭)时,观察到电能表转盘3分钟转过100转,电水壶工作时的实际电功率为________W.
【答案】306×1041000
2.(★★★)(2011年深圳)甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220V—25W”、“PZ220V—100W”,关于这两个灯泡的描述正确的是()
A.甲灯的灯丝粗、电阻大B.乙灯的灯丝细、电阻小
C.甲灯的灯丝细、电阻大D.乙灯的灯丝粗、电阻大
【答案】C
3.(★★★)(2010年湛江)如图4-4-7所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法中正确的是()
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
【答案】D
4.(★★★)接在电路中的两个用电器,电功率大的()
A.消耗的电能一定多B.通过的电流一定大
C.电流做功一定快D.两端的电压一定大
【答案】C
5.(★★★)下列四只灯泡都正常发光时,通过的电流强度最大的是()
A."220V15W"B."220V25W"C.“220V40W"D.“220V100W”
【答案】D
6.(★★★)一个普通照明灯泡上的铭牌如图所示,下列说法中错误的是()
A.这个灯泡用在台灯上,正常发光时功率为40W
B.这个灯泡在220V电压下使用,它的实际功率是40W
C.这个灯泡的额定功率是40W
D.这个灯泡在低于220V电压下使用时,实际功率是40W
【答案】D
7.(★★★)
如图所示,电源电压U=6V,电阻R1=4
,R2=6
.
(1)当开关S闭合后,电流表示数为多少?
(2)当开关S闭合后,电阻R1的电功率为多少?
(3)若将两电阻并联后接入原电路,当开关S闭合后,电路的总功率为多少?
【答案】
(1)0.6A
(2)1.44W(3)15W
8.(★★★)一只灯泡接到220V的电路中,10min消耗的电能是2.4×104J,求:
(1)灯泡的电功率是多大?
(2)灯泡中通过的电流是多大?
(3)灯丝的电阻是多少?
【答案】
(1)40W
(2)0.18A(3)1210
本次测试得分______________
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>
Ⅴ.物理巴士
家用电表分表与总表为什么有误差?
一些家庭在每月抄表计费时,发现各家分表合计度数与总电大不相符,有的误差度数很大。
造成分表与总出现误差的原因何在呢?
在实际使用中,总电度表每月记载的总度数会与各分表有差异,这是因为电度表自身运转工作时也要消耗一定的电力,所以,电力部门统一规定,每户每月分表贴给总表一度电,这是正常的。
但在抄表示时,若发现每月产生的误差达几十度、上XX,就不正常了,很可能在总表与各分表间存在如下问题:
(1)总电度表和各分表读数相互抄错,从而造成人为误差;
(2)在每月各分表抄表计数时,末将分表的最后一位小数值,即电表红框内的数码值抄入总数之内;
(3)总表与各分表的抄表日期前后不一,即总表抄在分表前时间过长或过短,这是造成误差的最大原因;
(4)各分表电器线路及用电设备存在漏电现象,可能有的用户把家用电器错接在总表线路上;
(5)若各电度分表的实际安培数比总表的安培数大,也会引起误差;
(6)无论是总表还是各分表的用户,由于电度表使用年限较长,表内机械部件失灵缺油,造成走字不准、不跳字或乱跳字的故障,属电表自身引起的误差,电表就需重新校准了;
(7)不论、是总表还是分表,若电表、安装位置不正确,电路布线错综交叉,特别是陈旧的电气照明用电线路都会加剧电路自身电耗;
(8)少数分表用户私自在总表输电线路上安装拉线即窃电,造成总表与分表误差极大。
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- 初三 物理 电功率 星级