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第十五章电能与电功率课时01电能电功电功率【柳州考情分析】知识内容考试要求考情分析电能电功电功率1.结合实例理解电功和电功率；2.知道用电器的额定功率和实际功率；3.会设计实验测量用电器的电功率（新课标）19年：电能表及其读数；（2分）19年：电功率的综合计算；（8分）18年：电功率的综合计算；（8分）17年：电功率的综合计算、实际功率和极值问题；（13分）17年：测量小灯泡的电功率实验；（6分）16年：换I额较大的电能表不易烧坏；（1分）16年：当R滑=R串时滑动变阻器有最大功率；（2分）15年：电功率综合比值问题；（2分）15年：信息题电力综合；（10分）14年：电功率额定、实际、极值问题；（8分）重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.常见能量形式：。2.电功（1）定义：物理学中，当电能转化为时，我们就说电流做了电功。电功的符号为。（2）单位：国际，符号，常用，符号，生活中又称为“”。换算关系：1kW·h=1度=J。（3）电功的计算公式：W=。（4）电功实质：用电器消耗电能的过程实际是能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程。考点一电能与电功光能、电能、内能、机械能、化学能其他形式的能W焦耳J电千瓦时kW·h度3.6×106UIt重难考向突破中考考点解读高效课堂训练3.电能表（1）作用：测量的仪表，即记录电路的多少。（2）某电能表表盘如图15-1所示：“63526”说明已消耗kW·h的电能；“220V10（20）A”中的“220V”表示接在的电路中使用，“10（20）A”表示这只电能表的为10A，额定为20A；“2500revs/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗的电能，电能表的转盘转2500圈。电功消耗电能6352.6220V基本电流最大电流1kW·h图15-1重难考向突破中考考点解读高效课堂训练【说明】用电能表测量电能的方法：设一个电能表月初示数是N1，月末示数是N2，则该月消耗的电能W=N2-N1。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.电功率（1）定义：在物理学中，把电流在某段时间所做的跟这段时间的叫电功率。它是描述用电器消耗电能的物理量，用字母表示。（2）定义式：P=，决定式：P=，推导公式：P==；推导公式只适用于电路。（3）单位：国际单位：，符号；常用单位：，符号。由P=得计算电功的另一公式W=Pt，若P=1kW，t=1h，则W=。（4）物理意义：若某灯泡工作时的电功率是100W，则100W表示。功比快慢PUII2R纯电阻瓦特W千瓦kW考点二认识电功率1kW·h该灯泡在1s内消耗的电能是100JWt𝐖𝐭𝐔𝟐𝐑重难考向突破中考考点解读高效课堂训练2.（1）依据公式P=比较电功率大小的方法：方法一：相同内，比较，消耗电能多表明电功率大；方法二：相同，比较，用的时间少表明电功率大。（2）依据公式P=UI比较电功率大小的方法：在电压相等时，越大，电功率越大；在电流相等时，越大，电功率越大。时间消耗电能的多少消耗的电能所用的时间电流电压Wt重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.额定电压与额定电功率（1）定义：用电器正常工作时的电压值和电流值分别叫，用电器在额定电压下工作时所消耗的功率叫。用电器在实际电压下工作时所消耗的功率叫。如某灯泡铭牌上标有“220V100W”字样，则“220V”表示。“100W”表示。（2）每个用电器的额定功率只有个，而实际功率有多个。实际值和额定值的关系为：①U实U额时，P实P额，用电器处于正常工作状态；②U实U额时，P实P额，用电器不能正常工作；③U实U额时，P实P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。额定电压和额定电流额定功率实际功率考点三怎样使用电器正常工作额定电压是220V额定功率是100W一==重难考向突破中考考点解读高效课堂训练2.电功率的测量（1）测量小灯泡的电功率：①实验原理：；②实验电路图如图15-2所示；③测量工具：；④灯泡的亮度与灯泡的有关。（2）家用电器的实际功率的测量：①原理：；②测量工具：；③方法：仅让待测功率的用电器单独工作，用电能表测出转盘在时间t内转过的转数n，若电能表每转过N转消耗电能1kW·h，则用电器的实际功率的表达式为：P=（式中“t”单位为h，计算出“P”单位为kW）。P=UI电流表和电压表实际功率电能表和停表图15-2P=𝐖𝐭𝐧𝐍𝐭重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.如图15-3所示，电梯运行时，电能转化为能。2.如图15-4所示是某家庭8月底和9月底电能表显示的数字，则这一家庭9月份消耗的电能是kW·h，合J。机械164.35.9148×108考点四课本重要图片图15-3图15-4重难考向突破中考考点解读高效课堂训练突破一有关电能表的计算【突破金钥匙】（1）理解电能表的有关参数。（2）用电器消耗的电能和电功率的计算思路：W=（kW·h）；P=；注意运用公式P=时单位的统一。WtWt例１【2019·龙东】如图15-5所示为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min，消耗的电能是0.5kW·h，则电能表转盘转圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是W。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练图15-515001000重难考向突破中考考点解读高效课堂训练突破二用电器的额定功率和实际功率【突破金钥匙】（1）用电器的额定功率只有一个，而实际功率可以有多个。（2）根据用电器的铭牌（已知U额和P额）可以求解的物理量：①求用电器正常工作时的电流：I=P额U额；②求用电器正常工作时的电阻：R=U额2P额；③求用电器实际电压为U时的实际功率：P实=UU额2P额。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练例2将标有“6V3W”的小灯泡接在3V的电路中（忽略温度对灯丝电阻的影响），它的实际功率是多少？解：由题意知,小灯泡的电阻R=𝐔额𝟐𝐏额=（𝟔𝐕）𝟐𝟑𝐖=12Ω,当加在小灯泡两端的电压为3V时,它的实际功率P实=𝐔实𝟐𝐑=（𝟑𝐕）𝟐𝟏𝟐𝛀=0.75W。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练突破三电学“极值”“范围”问题【突破金钥匙】（1）滑动变阻器接入电阻的范围①最大阻值：若随着滑动变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则滑动变阻器允许的最大阻值即为滑动变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求滑动变阻器允许的最大阻值，即Rmax=UmaxI重难考向突破中考考点解读高效课堂训练②最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压表量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=U电源-U额Imax重难考向突破中考考点解读高效课堂训练（2）电路中电流、电压的极值①电路中电流的极值a.电路中最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流来决定，取三者中的最小值作为电路的最大电流值；b.电路中最小电流：依据滑动变阻器允许接入电路的最大阻值，由I=可知此时电路中电流为最小电流Imin=。U电源R总最大UR重难考向突破中考考点解读高效课堂训练②用电器两端电压的极值a.最大电压：依据用电器的额定电压、电压表的量程来决定，取两者中的较小值作为用电器两端的最大电压值；b.一般是求滑动变阻器的最小电压，此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，同时要注意电路安全问题，即在滑动变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练（3）电路、用电器消耗电功率的极值：只要根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。①已知最大（小）电压值、电流值，则有P=UI。②已知最大（小）电压值、电阻值，则有P=。③已知最大（小）电流值、电阻值，则有P=I2R。U2R例3【2019·眉山】如图15-6所示，电源电压恒为4V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，下列说法中正确的是（）①电压表示数变化范围为1.5~3V②滑动变阻器消耗的电功率变化范围为0.6~0.75W③小灯泡的实际电功率变化范围为0.2~1.25W④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为10~20ΩA.①③B.②④C.③④D.①②重难考向突破中考考点解读高效课堂训练图15-6A重难考向突破中考考点解读高效课堂训练【解析】由题可得,灯泡的额定电流是IL=P额U额=1.25W2.5V=0.5A,灯泡的电阻是R灯=U额IL=2.5V0.5A=5Ω。由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压,移动滑片,电路中的电流最大不能超过0.5A,灯泡两端的电压不能超过2.5V,则R两端电压,即电压表示数最小为U滑小=U-U额=4V-2.5V=1.5V；如果将滑动变阻器的滑片向右移动,使它的电阻增大,则它分得的电压也增大,但最大电压不得超过电压表量程,即U滑大=3V,则电压表示数变化范围为1.5~3V,故①正确。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练滑动变阻器消耗的电功率P=I2R滑=UR灯+R滑2R滑=U2R滑（R灯-R滑）2+4R灯R滑=U2（R灯-R滑）2R滑+4R灯,当R滑=R灯=5Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,为P滑大=U24R灯=（4V）24×5Ω=0.8W,故②错误。当灯泡正常工作时,其功率达到最大值,为1.25W；当电路中的电流最小,即U滑大=3V时,灯泡的功率最小,此时U灯'=1V,所以小灯泡最小电功率为P灯小=（U灯'）2R灯=（1V）25Ω=0.2W,故③正确。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练当U滑大=3V时,电路中的电流最小,此时I小=U灯'R灯=1V5Ω=0.2A,滑动变阻器连入电路电阻最大为R滑大=U滑大I小=3V0.2A=15Ω,同理,当灯泡正常工作时,滑动变阻器连入电路的电阻最小,R滑小=U滑IL=1.5V0.5A=3Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是3~15Ω,故④错误。故选A。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练1.关于电功和电功率，下列说法中正确的是（）A.电流做的功越多，其功率越大B.用电器的额定功率越大，消耗的电能一定越多C.两个用电器功率相同，通过电流做的功一定也相等D.在相等的时间内，电流做功较多的用电器的功率一定较大D重难考向突破中考考点解读高效课堂训练2.【2019·西宁】小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW·h，那么这个用电器可能是（）A.液晶电视机B.台式计算机C.家用空调D.电冰箱C【解析】这个用电器的电功率P=Wt=1.2kW·h1h=1.2kW=1200W。液晶电视机的功率约200W,A错误。台式计算机功率在200W左右,B错误。家用空调功率在1000W左右,C正确。电冰箱的功率在100W左右,D错误。故选C。重难考向突破中考考点解读高效课堂训练3.【原创】如图15-7所示，将标有“3V3W”的灯泡L1和标有“6V3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，假设小灯泡电阻不变，则电源电压及较暗的灯的实际功率分别是（）A.3V3WB.9V3WC.9V1.5WD.7.5V0.75WD图15-7重难考向突破中考考点解读高效课堂训练4.【2019·北部湾经济区】用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。图15-8所示是检测植物叶片含水量的电路图，电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量升高时（）A.电流表示数增大B.电压表示数减小C.电路总电阻减小D.电路总