河北2018中考物理复习课件：第19讲--电能--电功率-(共46张PPT)

第九单元电功率生活用电第19讲电能电功率目录特色分析一考点整合梳理二中考命题剖析三中考实验探究四电能和电功率是电学的重点，其中电功率的测量和计算问题是中考的重点和热点。历年来河北中考主要在三个位置考查这些内容：一是在填空题的第25题，常常是结合热量的计算考查电能的计算和电能表的读数问题；二是在实验探究题的压轴题（第34题）考查测量电功率的实验探究问题，如实物电路的连接、电路故障判断、实验步骤、电功率表达式及计算、误差分析等，略有一定难度；三是在整套试卷的最后一道压轴题（第38题），考查欧姆定律、电功率的综合计算应用问题，综合性强，难度大。预计2018年河北中考中本部分仍是考查热点，考查方式会延续以往，在以上三个位置考查相应的知识。·考点1电能及其测量·考点2电功率·考点3测量小灯泡的电功率考点整合梳理二考点1电能及其测量获取电源提供电能使用用电器将电能转化为其他形式的能单位国际单位焦耳，符号J常用单位千瓦时，符号kW·h换算关系1kW·h＝①__________J测量工具电能表1.电能3.6×1062.电能表的认识和使用作用测量电路消耗的电能示数的单位千瓦时(kW•h)参数220V应在220V的电路中使用10(20)A标定②________为10A，额定最大电流为20A600r/(kW•h)电器每消耗1kW•h电能，表的转盘转600转2500imp/(kW•h)用电器每消耗1kW•h电能，表的指示灯闪2500次读数计数器末尾数字的数位是十分位测量电能的方法较大的电能利用电能表计数器测量，消耗的电能为前后两次示数差，即W＝W2－W1较小的电能利用转盘转数测量，消耗的电能为W＝n/N(kW·h)(n为某段时间转盘的转数，N为电能表铭牌上标着的转盘转数)电流考点2电功率意义表示电流做功的快慢单位瓦特，符号W；1kW＝103W定义用电器单位时间内③______________公式P＝＝UI1.电功率用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多。提示所消耗的电能Wt2.电功和电功率常用公式基本公式导出公式电功W＝UIt＝PtW＝I2Rt＝U2t/R电功率P＝W/t＝UIP＝U2/R＝I2R适用范围普遍适用纯电阻电路3.额定电压和额定功率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“220V40W”指灯泡的额定电压为220V，额定功率为40W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。提示考点3测量小灯泡的电功率实验原理P＝UI电路图滑动变阻器的作用(1)保护电路(2)改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量实验记录电压关系功率关系灯泡亮度U实＞U额P实④______P额最亮U实＝U额P实⑤______P额亮U实＜U额P实⑥______P额暗＞＝＜续表结论小灯泡两端电压不同，电功率就不同小灯泡两端电压越高，实际功率越大，灯泡越亮灯丝温度越高，灯丝电阻越大注意⑦________将多次测得的电功率求平均值在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，不一定是小灯泡断路，还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值，导致电路中的电流很小，小灯泡无法发光。提示不能·命题方向一电能和电能表·命题方向二电功率的计算(重点)中考命题剖析三命题方向一电能和电能表考题1(2017·河北，23，2分)一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电________kW·h。为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为为IC卡电能表充值。50010180【探解法】已知每度电的电费是0.6元，则300元电费可用电W＝＝500kW·h；为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0＋500＝1018.0前为IC卡电能表充值，则电能表的示数为。3000.6/kWh元【寻考法】本题考查了电能表参数的意义及有关计算，同时考查了电能的计算方法。此类问题是中考中的一个高频考点，一般在填空题的第23题或第25题出现，难度不大。【点学法】电能表是电路中的重要设备，学习时要知道电能表的作用及其参数的意义，尤其要熟知电能表的正确读数方法，电能(或电费)的结算，清楚电能表月末的示数减去月初的示数即为本月消耗的电能值，电能表的最后一位是小数位，实际生活中，结算时一般不参与计算。【规律方法小结】电能表上的每个参数都代表一个含义。“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用；“10(20)A”表示这个电能表的标定电流是10A，在短时间内电流允许大一些，但不能超过20A；“50～”表示这个电能表在50Hz的交流电路中使用；“3000r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转。电能表读数时，应注意最后一位是小数。变式1(2017·六盘水)小明家电能表本月初的示数为，本月底的示数如图所示,小明家本月消耗的电能为_________kW·h。如果按0.5元/(kW·h)的电价计费，本月应付电费______元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过________W。(第1题图)130652200【解析】消耗电能为：W＝W2－W1＝951.6kW·h－821.6kW·h＝130kW·h；电费的单价为0.5元/(kW·h)，应交电费为：130kW·h×0.5元/(kW·h)＝65元；已知U＝220，I＝10A，使用的用电器总功率不得超过P＝UI＝220V×10A＝2200W。备选题库1-1（2017•天水）某家庭电能表如图所示。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为kW•h，空调的电功率是W。【解析】此题主要考查电功率的计算、电能表参数的理解与电能的求法．电能表的最后一位是小数，单位是kW•h，已知每消耗1kW•h的电能电能表的表盘就转过3000r，可求转过60转消耗的电能，根据公式P=W/t可求空调的功率.；(第1题图)0.021200D考题2(2017·淮安)如图19.1所示，曲线A、B分别是白炽灯L1“220V100W”、L2“220V60W”实际测得的伏安特性图象。现将L1、L2两灯串联在220V的电源上，根据图象可得L1、L2的实际功率之比约为()A.1∶1B．1∶2C．3∶5D．3∶8命题方向二电功率的计算(重点)图19.1类型一电功率的比值问题【探解法】两电阻串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为220V，由I-U图象可知，串联时电流应为0.24A，此时L1的电压约为60V，故此时L1的电功率P1＝U1I＝60V×0.24A＝14.4W；L2的电压为150V，故此时L2的电功率P2＝U2I＝150V×0.24A＝36W；则＝＝0.4，与D选项最接近，所以D正确。12PP14.4W36W【寻考法】本题结合I-U图象，考查电路中实际功率的比值计算问题，同时考查了学生识别、理解物理图象的能力。此类问题在中考中还会结合电路图或图象，考查电流、电压的比值或电阻的比值问题等。【规律方法小结】(1)在串、并电路中存在着不少的比例关系，利用这些关系可以简化计算。例如：串联电路中：＝＝＝，并联电路中：＝＝＝；(2)对于电阻一定的用电器，R一定，由P＝知，P与U2成正比，即＝，据此公式求用电器在实际电压下的电功率就简洁多了。12UU12WW12PP12RR21RR12PP12WW12II12PP2122UU2Ut【点学法】熟悉串、并电路的特点，能够正确判断电路类型，多观察分析一些有关I-U和U-R图象，学会从中获取有价值的信息。熟记电功率及其相关公式，并能够灵活运用这些公式。变式2(2017·遵义)如图所示，当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点时，电压表的示数为U1，滑动变阻器消耗的电功率为0.9W；当S、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表的示数为2U1，滑动变阻器消耗的电功率为0.2W。则R1与R2的比值是()A．1∶18B．18∶1C．1∶6D．6∶1(第2题图)C【解析】当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压；当S、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，R2与R串联，电压表测R2两端的电压。由P＝I2R可得，两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比：解得＝，由I＝可得，两种情况下电压表的示数之比：解得＝。2220.9W922W2PIRIRPIRIR滑中中中中中滑大大大大中＝＝＝＝，31II中大UR1231122IRIURRUUIRIRRU1中中1112222大大＝＝＝＝＝，16RR12考题3(2016·河北，38，7分)如图19.2甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“0～0.6A”和“0～3A”，滑动变阻器的规格分别为“25Ω2A”和“10Ω3A”。图19.2类型二电功率的计算应用(1)将电源电压调到18V，闭合开关S，移动滑片P，使灯泡正常发光，求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小电功率。(2)将电源电压调到15V，用定值电阻R0替换灯泡，滑片P置于中点A，闭合开关S，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电流表量程和变阻器R)，然后将滑片P从A移到最左端B，两表示数的I-U关系如图19.2乙所示。通过计算判断所用变阻器的规格。【寻考法】本题是一道电学综合性计算题，主要结合电路图、I-U图象考查了有关欧姆定律和电功率的计算应用问题。此类问题通常会作为河北省中考试卷中的压轴题，最后一小问难度大。命题中多会结合图象考查有关电功率的计算，如：灯泡的电阻、电流，滑动变阻器的取值范围，用电器电功率的最大值和最小值等。【探解法】由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求出灯泡的电阻；根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后根据灯泡的额定电流判断出使用的滑动变阻器规格，利用电阻的串联求出电路中的最大阻值，然后根据P＝求该电路的最小电功率；(2)将电源电压调到15V，用定值电阻R0替换灯泡，根据滑片P在A和B点的滑动变阻器接入电路中的电阻，利用欧姆定律求出电路中的电流，根据图乙得出电流的关系，即可得出电阻与变阻器的电阻关系，最后根据滑片P置于中点A时电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置，判断出电路中的可能电流值，再根据欧姆定律求出变阻器的最大阻值。2UR2UR解：由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)由P＝得：RL＝＝＝5Ω；由P＝UI可得，灯泡的额定电流I额＝＝＝3A，因串联电路中电流处处相等，且灯泡能正常发光，所以使用滑动变阻器是“10Ω3A”，则当滑动变阻器连入的电阻为最大阻值10Ω时，电路中的电流最小，电功率最小，总电阻R最大＝RL＋R滑＝5Ω＋10Ω＝15Ω，电路消耗的最小功率P最小＝＝＝21.6W。2UR22UP额额215V45WPU额额45W15V2UR最大218V15(2)将电源电压调到15V，用定值电阻R0替换灯泡，当滑动变阻器滑片P置于中点A时，根据电阻的串联和欧姆定律可得：IA＝，当滑动变阻器滑片P置于B端时，滑动变阻器连入的电阻为0，则根据电阻的串联和欧姆定律可得：IB＝；由图乙可知：IA＝IB，即：＝×；解得：R＝R0；由于P置于中点A，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置，即IA的可能值为0.4A或2A，根据IA＝IB可知：IB的可能值为0.6A或3A，所以，由I＝得：R与R0可能值为：R1＝＝＝25Ω，R2＝＝＝5Ω，由题干知：滑动变阻器的规格为“25Ω2A”。012URR＋0UR23012URR＋0UR23UR1BUR15V0.6A15V3A2BUI【规律方法小结】利用P＝UI与I＝计算电功率，要注意正确