第十六章电流做功与电功率中考物理一轮复习考点梳理【思维导图构建】电流做功电功公式计算测算电费问:水流能做功吗?为什么?想一想:电流能做功吗?生活实例:给电动机通电,电动机转动,可以带动抽水机把水抽到高处。这说明电流可以做功。电流通过其它用电器也可以做功吗?电流能做功吗?点击图片观看课件城市夜景下列各种情况中消耗的电能转化成什么能?•电流通过电灯时,电能转化为内能和光能。•电流通过电热器时,电能转化为内能。电取暖器电流做功•电流做功电风扇转动电能机械能电能转化为光能、声能电流做功电能机械能电能光能电能内能电能光能声能•电流通过导体会产生各种效应,如:电流的热效应,磁效应,化学效应.•电流通过导体产生各种电流效应的过程就是电流做功的过程.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程.电功1、定义:电流所做的功。电流做功的过程,就是电能向其他形式能转化的过程用电器就消耗了多少电能电流做了多少功就有多少电能转化成其他形式的能用W表示1焦耳的大小●将一个苹果从地面举到桌面所需要的能量大约为1J.●普通的手电筒通电1s,消耗的电能大约也是1J.●微波炉工作1min消耗的电能大约为60000J.电功的单位:焦耳,符号是J电功的单位焦耳(J)很小,生活中常用千瓦时(KW•h)作单位比较方便。千瓦时也就是我们所说的“度”。1千瓦时=3.6×106焦即1KW·h=3.6×106J知识窗:1kWh的电能做些什么?研究表明:“某段电路上的电功,跟这段电路两端的_______,电路中的_____及通电的_____成正比”电压电流时间即:W=UIt1J=1V•A•S精确实验数据表明:电流所作的功跟电压、电流和通电时间成正比。电功等于电压、电流和通电时间的乘积。写成公式为:W:电功—单位用J(焦耳)U:电压—单位用V(伏特)I:电流—单位用A(安培)t:时间—单位用S(秒)W=UIt推导公式:W=I2Rt依据U=IRW=UQ依据Q=IttRUW2依据RUI济宁市供电公司低压客户电费通知单抄表时间:2019年9月30日电费号:00200003051252台区号B838序号791表号12310016倍率1户名王浩客户类型居民储蓄地址平阳路温馨小区19#—3—802上月表底456本月表底786抄表员号56本月电费¥:161.70本月消费电能330kW﹒h账户余额截止年月日为元供电部门一般按用电量的整数收费供电部门如何得到本月示数供电部门根据什么来计算你家电费的?消耗的电能怎样测出来?用什么仪器?请阅读课本怎样测算家庭电费(注意“加油站”)用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过电能表(也叫电度表)计量出来。二、电能的计量如图是一种电能表。用电时,中间的铝质圆盘转动,圆盘上方的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能。单相电能表技术参数电压:220V电流规格:5(10)A频率:50HZ每千瓦时转数:1200r/(KW·h)认识电能表用来测量电功(电路消耗电能)的仪表(2)220V(4)1200r/KWh(3)5(10A)(1)KWh(5)31357电能表(电度表):测量电功的仪表。计数框:读数单位为千瓦时(kW·h)红色框中的数字为小数后一位数。转盘:转数指示器电能表的工作电压是220V电能表正常工作时允许通过的最大电流是10A,短时间内允许通过的最大电流是20A。每消耗1kW·h的电能,转盘转过3000转。电能单位千瓦时(kW·h)与焦(J)的关系:1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J1.电能表上标有“220V,5(10)A”的字样表示额定电压为220V;5A的意义:;10A的意义:。可以用在最大功率为220V×5A=1100W的家庭电路中长时间允许流过电能表的最大电流为5A短时间内允许流过的最大电流为10A2.电能表上的“1200r/kW·h”字样表示:.每消耗1kw·h的电能,转盘转动1200圈月末的数字减去月初的数字:561.6kWh-478.2kWh=83.4kWh‰1、表盘上的读数以KW·h为单位2、最后一位是小数位电能表读数2014年7月27日目前常用的电能表是IC卡式的。用户将IC卡充值后插入电能表,电能表自动读取卡中的金额。一旦金额用完,电能表会切断电路,这时需要到银行为IC卡储值,并重新插入电能表。IC卡电能表有一种电子式电能表,其中没有转动的铝盘,靠内部的电子电路计算电能,示数由液晶板显示。2014年7月27日电子式表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次电能表转动了54r,电饭锅消耗的电能是星期日,小明在家帮妈妈煮饭,他发现当家中只有电饭锅工作时,4min内电能表的转盘转动了54r,同时他还注意到电能表上标有1200r/KWh字样。请你算一算,在这段时间内电饭锅消耗的电能是多少J?12001解:电能表每转1转用电器消耗的电能为KWh=4.5×10-2×3.6×106J=1.62×105J54×1/1200KWh=4.5×10-2KWh手机、数码相机等常用充电电池作为电源,某手机电池的电压为3.6V,安时容量为750mA·h。它充满电后所储存的电能是_______J。It解析:电池参数有:电压和安时容量(A·h)安时容量=放电电流(A)×放电时间(h)750mA·h=750mA×1hW=UIt=3.6V×0.75A×3600s=9720J9720课堂延伸【核心突破】考向电能表参数的理解【原型题】(2019·天水中考)小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家7月份用电器消耗的电能________kW·h;她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连__________W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是__________W。【讲·悟】(1)会读数:计数器显示的数字的单位是kW·h,最后一位数字是小数。(2)算电功:W=×1kW·h,n为表盘转动的转数(或指示灯闪烁的次数),N为电能表常数。nN(3)算电功率:①电能表允许接入的最大功率:P最大=U额I最大;②用电器的实际功率:P=Wt。14030001000电流做功的快慢电功率额定功率实际功率测量电功率做功的快慢与___________、____都有关系,因此,我们无法比较他们做功的快慢。做功的多少时间我做了50焦的功!我多能干!我虽然只做了30焦的功,但你们看,我做得多快呀!怎样比较这两人做功的快慢?做功的快慢与做功的多少、做功的时间都有关系,因此,我们可以通过比较它们相同时间(如单位时间1S)内所做的功来比较。甲灯泡说:我1h做了36000J的功,我做的功快!两灯泡辩“功”乙灯泡说:我1min做了720J的功,我做的功快!常见用电器的功率电功率的物理意义:电功率的单位:国际单位是瓦特,简称瓦(W)常用单位是千瓦(kW)物理学中把电流所做的功与所用时间之比它是表示电流做功快慢的物理量。电功率:电功率的定义式tWPP——功率——瓦特(W)U——电压——伏特(V)I——电流-——安培(A)电功率的定义式W--焦耳Jt--秒sP--瓦特wtWPPWtPtW或变形公式单位选用的两种方法:W--千瓦时kw·ht--小时hP--千瓦kw电功率的计算式:I--安培AU--伏特VP--瓦特w变形公式:I=P/U或U=P/I单位选用只一种方法:P=IU电功率的计算式:推导公式:P=IUP=IURUPRUI2代入得由RIPIRU2代入得由P=Wt=UI=RURI22定义式决定式推导式只适用于纯电阻电路,如电阻、灯泡、电热器等,对于有电磁感应现象或发生化学变化的电路不适用,如给蓄电池充电,电动机电路等。“25W”表示:该灯的额定功率为25W用电器的铭牌:电灯泡“PZ220-25”:表示额定电压是220V,额定功率是25W。电烙铁“36V60W”:表示额定电压是36V,额定功率是60W。额定电压:额定功率:用电器正常工作时的电压叫做额定电压用电器在额定电压下的功率叫做额定功率注意:一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。实际电压和实际功率实际电压:用电器实际工作的电压;实际功率:用电器在实际电压下工作的功率一般地,在用电器电阻不变的情况下,通过用电器的电流随用电器两端的电压的增大而增大,减小而减小。∴U>U,I>I,P>PU>U,I>I,P>P实额实额实额实实实额额额小明从商场买了一个白炽灯,仔细观察它的铭牌,上面标“PZ220,25”的字样,它表示什么意思?灯泡上标有“PZ220—25”它的含意是:灯泡的额定电压是220伏,额定功率是25瓦。利用“PZ220—25”可以计算:②灯泡的额定电流,方法是:U额=220VP额=25W①灯泡的电阻,方法是:额额额额PURRUp22额额额额额额UPIIUP例:若把标有“PZ220—25”的白炽灯接在110的电路下,其实际功率是多少W?解题关键:灯泡的电阻不变。19362522022WVPUR)(额额WVRUP25.6193611022)(实实前面学习中,灯中电流大,灯亮;灯两端电压大,灯亮。那么,灯的亮暗究竟是由什么决定的?讨论:点拨:在相同时间内发光亮的灯电流做功(电能转化为内能和光能),实际功率,说明灯泡亮暗是由决定的。多大实际电功率分析:由R=U额/P额知,U额相同,P甲P乙,故R甲R乙当并联时,U实相同,据P实=U实/R得P甲实大,甲亮。当串联时,I实相同,据P实=I实R得P乙实大,乙亮222想想议议:回顾上一章“测量小灯泡的电阻”的实验,能想办法测量小灯泡的电功率吗?根据公式:P=UI,测量出小灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,就能求出电功率.现在我给大家一个小灯泡,铭牌上只有,没有,你们能想办法测量小灯泡的额定电功率吗?怎样测量?测量出小灯泡的电压和电流,根据公式:P=UI计算出功率2.5V额定电压额定功率思路方案:•实验目的:•实验原理:P=UI测量小灯泡的电功率P•应测量的物理量:小灯泡两端的______,和通过的.电压U电流I•实验电路图:伏安法•实验方法:下一页*实验电路图设计AVR为什么?怎样改变R的电压1.保护电路。2.改变灯泡两端的电压,便于多次实验。*实验步骤设计电源怎样选择?量程怎样选择?怎样移动滑片才能达到目的?一一+_+-+-注意事项:连接电路时开关应.断开量程:0–3V量程:0–0.6A最大阻值滑动变阻器应处于。2.5V0.3A灯泡两端的电压(v)通过灯丝的电流(A)灯泡的电功率(w)发光程度2.5v2.0v3v注意:分别测量以下三种情况下的实际功率。(1)使小灯泡在额定电压2.5V下正常发光。(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍(3V),并观察小灯泡亮度。(3)使小灯泡两端电压低于额定电压(如2V),并观察小灯泡的亮度。(1)移动变阻器的滑片使小灯泡两端的电压分别为额定电压、低于额定电压、高于额定电压(约1.2U额)。(2)记录电压值,电流值,同时观察比较灯的亮度有何区别。实验要求提示:注意电流表与电压表的量程、滑动变阻器的使用方法。U实>U额U实=U额U实<U额P实>P额较亮P实=P额正常P实<P额较暗*交流与合作小灯泡正常发光时的功率是什么功率?结论:灯泡的实际功率不一定等于额定功率。当实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率。当灯泡U实=U额时,P实=P额;正常发光当灯泡U实U额时,P实P额;较亮当灯泡U实U额时,P实P额;较暗灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。220V40W220V25W要让这两个灯泡均正常发光我们会采取怎样的连接方式?你猜想一下它们发光谁更亮?你能说明你这样猜的理由吗?那如果我把两个灯泡串联,那么哪盏灯会更亮?为什么?【核心突破】考向1电功、电功率的计算【原型题】(2019·遂宁中考)如图是某同学设计的调光台灯电路图,电源电压高于灯泡L的额定电压且恒定不变,灯泡L上标有“6V9W”的字样。当S闭合,S1拨至“1”位置时,L正常发