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电功电热电功率1．理解电功和电能的概念；会计算电功；会读家用电能表；会通过电能表计算电费。2．通过实验，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比；理解电功率和电流、电压的关系并能进行简单计算。3．能区分用电器的额定功率和实际功率；4．通过实验探究，知道电流产生的热量与哪些因素有关；知道电流的热效应，理解焦耳定律及其应用。电能及其测量电功率1．电功率2.额定电压和额定功率【提示】①灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的；②用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很多个，且U实、P实有很多个，且U实、P实具有同体性、同时性。焦耳定律1．探究电流的热效应【提示】电流通过用电器，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应。电流的热效应是电流的普遍现象。2．焦耳定律3.电热的利用和防止(1)电热的利用——电热器(2)电热的防止利用___________、散热片、风扇吹风等方法加快散热。【提示】(1)电热挡位的判定方法：由P＝U2R，在电源电压U一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；(2)纯电阻电路，串联电路：U1U2＝W1W2＝P1P2＝Q1Q2＝R1R2，并联电路：I1I2＝W1W2＝P1P2＝Q1Q2＝R2R1。散热窗与电功率有关的计算【例1】(2015·荆州)如图所示，电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω2A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电流表的量程为0～3A，灯泡L标有“5V1W”的字样。(1)灯泡L正常工作时的电流是多大？(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。(3)S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下电路1min消耗的电能。【解析】(1)由P＝UI可得，灯泡的额定电流I额＝P额U额＝1W5V＝0.2A；(2)闭合S，断开S1、S2，R1与L串联，灯泡正常工作，则UL＝5V，IL＝0.2A，R1两端的电压U1＝U－UL＝25V－5V＝20V；由I＝UR得，定值电阻的阻值为R1＝U1I1＝20V0.2A＝100Ω；(3)S、S1、S2均闭合时，电路电压为25V，L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流是一个定值，大小为：IR1＝UR1＝25V100Ω＝0.25A，R1的电功率为PR1＝UR1IR1＝25V×0.25A＝6.25W,电流表允许通过的最大电流为3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，所以通过R2的最大电流为2A，由I＝UR得，R2连入电路的阻值为R2＝UI2最大＝25V2A＝12.5Ω；R2最大功率为PR2大＝UIR2大＝25V×2A＝50W，电路中最大功率为P总大＝PR1＋PR2大＝6.25W＋50W＝56.25W；电路1min消耗的电能W＝P总大t＝56.25W×60s＝3375J。【答案】(1)灯泡正常工作时的电流是0.2A(2)R1的阻值为100Ω(3)滑动变阻器R2为12.5Ω时电路功率最大，此时电路1min消耗的电能是3375J。【方法归纳】本题是有关电功率的综合计算题目，该题难度较大，关键能够正确分析电路，并熟练掌握电功率和欧姆定律的公式，同时掌握串、并联电路的电流、电压规律，能够确定电路中的最大电流值是解决问题(3)的关键。电热【例2】(2015·邵阳)如图所示是家用电热壶及铭牌，水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)。求：(1)电热壶正常工作时的电阻。(2)电热壶正常工作3min，放出的热量是多少？(3)如果电热壶正常工作3min放出的热量全部被水吸收，能否把1kg水从20℃加热到100℃？【解析】(1)因为电热壶正常工作时电功率为P＝1000W，电压U＝220V，由P＝U2R可得，电阻R＝U2P＝（220V）21000W＝48.4Ω；(2)根据P＝Wt得，正常工作3min释放的热量Q＝W＝Pt＝1000W×3×60s＝1.8×105J；(3)1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量为Q水＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×103J1.8×105J，如果电热壶正常工作3mim放出的热量全部被水吸收，不能把1kg水从20℃加热到100℃。【答案】(1)48.4Ω(2)1.8×105J(3)不能【方法归纳】有关电功与热量的综合计算，涉及到吸热公式、电功公式和电功率公式的应用，计算过程要注意单位的换算。实验探究电流产生的热量与哪些因素有关命题点1．被加热的液体通常选用______，因为它的__________，效果明显。被加热的物体要求________________________；2.电阻丝的选取要看探究要求，如：探究电热与电阻的关系时，要选择不同阻值的电阻丝；探究电热与电流的关系时，两电阻丝阻值要相同；3.通过____________反映液体吸热多少来确定电阻丝放热多少；4.控制变量法的应用，即电路的串、并联的确定：探究电热与电阻的关系时，要控制电流相同，就需要两个电阻丝串联；探究电热与电流的关系时，要将两个相同的电阻丝______；5.实验结论：(1)在__________________的情况下，电阻丝的阻值_______，电阻丝产生的热量_______。(2)在__________________的情况下，通过电阻丝的电流______，电阻丝产生的热量________。煤油比热容小同物质、同质量、同初温温度计示数并联电流、通电时间相同越大越多电阻、通电时间相同越大越多【例】(2015·庆阳)在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采取了如图所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。(1)实验中通过观察____变化来比较电流通过电阻产生热量的多少。(2)观察图甲所示中的A、B管，在通电时间相等时，发现B管液面上升得高，则表明电流通过导体产生的热量多少与____有关。(3)采用图乙所示的实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，____越大，导体产生的热量越多。(4)该实验中用到了控制变量法和____法。【解析】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；(2)如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；(3)在乙电路其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，由乙图所示的实验现象可以得到的结论是：在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大，电流通过电阻产生的热量越多；(4)该实验中用到了控制变量法和转换法。【答案】(1)液面高度差(2)电阻(3)电流(4)转换【方法归纳】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。