浙江省中考科学物理部分复习讲义专题11电能20170718345.doc
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1、电能年 级: 辅导科目:科学 课时数:3课 题电能教学目的教学内容1.电功概述电功的概念 知道电功的单位 列举决定电功大小的因素知道用电器消耗的电能可以用电功来量度应用电功的公式计算电器消耗的电能根据电能表读数的变化估算消耗的电能b a aacb2.电功率概述电功率的概念 知道电功率的单位应用电功率的公式进行简单的计算 知道额定功率的概念从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率b ac aa一、知识解读:1电功与电功率、热量(1)电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 (2)电功:公式为WUIt,单位为焦耳(简称焦,符号为J)、千瓦时(kWh)。 换算:1 kWh3.6 106J。(3)电
2、功率是用来表示电流做功快慢的物理量。计算公式:P=W/t、P=UI。单位:瓦特(简称瓦,符号为W),千瓦(kW)。1 kW1000 W测定小灯泡的电功率实验:原理:P=UI;电路图;步骤。测定小灯泡额定功率时,应调节滑动变阻器,使伏特表读数为额定电压U额时,再读出安培表示数I额,代入P额U额I额中计算。(4)焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。其数学表达式为:Q=I2Rt,单位为焦。(5)电热器的原理是电流的热效应。电热器的主要组成部分是电阻率大、熔点高的合金发热体。(6)电功、电功率、热量的比较物理量名称 表达式 单位及符号、换算关系 注
3、意电功形 W=UltW=Pt 焦(J),千瓦时(kWh)l kWh=3.6106J 公式中各量的对应关系,电能表的用途及读数方法电功率 P=W/t P=UI 瓦(w),千瓦(kW)1kW=1000W 当U实=U额 时,P实=P额热量Q Q=I2Rt 焦(J) 在纯电阻电路中,计算热量可利用Q=W正确理解电功和电功率的关系有的同学认为“电流做功越多,电功率越大”,这是错误的。电功率描述电流做功的快慢,用电流在单位时间内所做的功来表示。所以这里包含功和时间两个因素,只有在时间相同的前提下,做功多者功率才会大。若缺少时间这个因素,功率大时只能说明做功快,做的功不一定多。注意电功和热量的区别如电炉、电
4、烙铁、电饭锅,电流做功时将全部电能转化为内能,QW。而电风扇工作时电能主要转化为机械能,只有少部分能量转化为内能,因此电风扇发热时惟一使用的公式是QI2Rt(R为电动机线圈的电阻),而绝不能使用QW = Ut(其中U为电机线圈两端的电压)来计算转化的内能,因为此时WQ。注意电功率P= UI和热功率PI2R的联系和区别在电路中只有电阻元件时(即纯电阻电路),电功率和热功率是相等的。当电路中有电动机、电解槽等用电器时,电能要分别转化成机械能、化学能等,只有一部分转化成内能,电功率大于热功率。(7)正确理解额定功率和实际功率的关系“PZ220一25”的意思是:PZ一普通照明灯泡,220一额定电压22
5、0伏,25一额定功率为25瓦。使用各种用电器一定要注意它的额定电压,用电器只有在额定电压下才正常工作。当用电器的工作电压不是额定电压时,它的实际功率不等于额定功率;当工作电压低于额定电压时,用电器的实际功率小于额定功率,用电器不能正常工作;当工作电压高于额定电压时,用电器的实际功率大于额定功率,用电器有烧坏的危险。一个用电器的额定功率只有一个,但它的实际功率有无数个。实际功率会随着实际电压的变化而变化,灯泡的亮度取决于灯的实际电功率。常考点清单练习:1、电功率的定义是_。2、安全用电的原则是四不: _、_、_。3、电功率的定义式是_,其推导式是_。这两个公式解题时,适应于任何电路,利用欧姆定律
6、还可以推导出电功率的两个计算公式,分别是 _,_。这两个公式解题时,只适应于纯电阻电路任何电路。4、电功的计算公式是_,_。这两个公式解题时,适应于任何电路,利用欧姆定律还可以推导出电功的两个计算公式分别是 _,_。这两个公式解题时,只适应于纯电阻电路任何电路。5、纯电阻电路任何电路就是_。6、额定功率(P额):_7、_是电功8、电功率的国际单位是_,简称_,符号是_ ,常用单位是_符号是_ 9、测量电功的仪表是_。10、额定电压(U额):_ 11、当U实 U额时,则P实_ P额 ;用电器超常工作,易烧坏。15、电功率是表示_的物理量.16、当U实 = U额时,则P实_ P额 ;用电器正常工作
7、。17、用电压表和电流表测小灯泡的电功率(1)实验原理是 _(2)实验电路图(3)实验步骤:A. 根据电路图连接实物电路。B. 调节滑动变阻器使_。C. 闭合开关D. 调节变阻器,使小灯泡两端的电压等于_电压,读出此时的电流值并记录,再用P = U I计算出小灯泡的额定功率。F用相同的方法测出电灯泡两端的电压大于和小于额定电压时所对应的_功率。18、同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用则有_或_19、家庭电路的组成_、_、_、_、_、_、_、_。前面四种电路元件按顺序填写。20、当电流通过导体做的功(电功W)全部用来产生热量(电热Q),则W与Q的关系为_(如电热器,电阻就是这样的。)21、在
8、串联电路中,I1:I2=_,U1:U2=_,W1:W2=_,P1:P2=_,Q1:Q2=_(若和电阻有关系的写出与电阻的关系)22、在并联电路中,U1:U2=_,I1:I2=_, W1:W2=_,P1:P2=_,Q1:Q2=_(若和电阻有关系的写出与电阻的关系)23、焦耳定律内容是_。计算公式是_。24、两根进户线是零线和火线,它们之间的电压是_,测电笔可以判别火线和零线。如果测电笔中氖管发光,则所测的是_线,不发光的是_线。25、所有家用电器和插座都是_联的。开关与它所控制的用电器是_联。26、保险丝的作用是_27、保险丝的材料是_28、电路中电流过大的原因有两个:一是_二是_。29、电功的
9、国际单位是_。常用单位是_也叫_。它们之间的换算关系是_30、在安装电路时,要把电能表接在_路上,保险丝应接在_线上(一根已足够)控制开关要装在_线上,螺丝口灯座的螺旋套应接在_线 。二、命题规律1、考查内容:本专题的重点是欧姆定律、电功、电功率等公式的综合应用,电功和电热的计算,测定小灯泡的电功率,额定功率和实际功率的计算等常考知识点。2、题型赋分:中考题型主要有实验题、综合应用、选择题和填空题,分值在10分左右。3、能力层级:本专题是中考的重要考点,主要涉及学生计算能力、综合分析能力、实验能力等。4、考查形式:命题以生活中的电器为背景,考查相关电学量的计算,常与热、力、能量等知识相联系,考
10、查运用公式,综合分析能力。命题趋势:1、本专题涉及的考点有:电功和电热的计算,测定小灯泡的电功率,额定功率与实际功率的计算等知识。尤其是电功率的测量,家用电器的功率的计算是每年中考的压轴题,难度大、分值高,需要更多关注。例如:以综合应用题的形式考查了电功和电功率的相关计算,电路图及坐标图的识别,获取有用信息的能力;考查电功、电功率等知识点;以电动汽车为背景考查了能的转化和功率的计算。2、中考题型主要有实验题、综合应用题、选择题、填空题等。题目较难,分值在10分左右。3、电功和电功率的计算是中考的热点,也是教师和学生备考的重点。近年来,侧重点为电功率测量的实验探究,电热与效率等的综合应用。201
11、2年中考热点可能仍为:利用电功和电功率的知识解决生活和生产中的实际问题,一般会以较大的题目出现。三、例题赏析:例1、如图所示电路,阻值为6的电阻与一个“6V 3W”的小灯泡串联后接到9V的电路中,小灯泡恰能正常发光;如果在此电路中将“6V 3W”的小灯泡换成“6V 4.5W”的小灯泡,那么该小灯泡的实际功率(设电源电压不变)()A、 等于4.5W B、小于4.5W C、大于4.5W D、等于3W考点:电功率的计算;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用;实际功率分析:已知“6V 3W”和“6V 4.5W”的小灯泡,可求电阻,再根据电阻变小电压也变小的规律判断实际功率解答: R1=U2/P=8, R
12、2=U2/P2=62/3=12,当电阻变为8时,电阻变小,它上面分担的电压也变小,所以功率也变小故选B点评:本题考查电功率的计算欧姆定律的应用,串联电路电压规律和实际功率练习:一盏电灯接在恒定电压的电源上,其功率为100W若将这盏电灯先接在一段很长的导线后,再接在同一电源上,已知导线上损失功率是9W,那么此时电灯实际消耗功率是()A、91W B、小于91WC、大于91W D、条件不足,无法确定 考点:电功率的计算;额定功率;实际功率专题:应用题分析:已知导线和灯泡串联,导线电阻较大,说明电路电阻变大,根据公式P= U2/R可知,电路的总功率变小,已知导线消耗的功率从而可以求出灯泡消耗的功率解答
13、:如果导线电阻忽略时,灯接在恒定电压的电源上功率是100W;因为导线和灯泡串联,当导线上电阻较大时,即电路中的电阻变大,由P= U2/R可知电路消耗的总功率变小,即小于100W,而导线上消耗的功率为9W,所以灯泡的实际功率只能小于91W故选B点评:本题考查电功率计算公式的应用,特别注意实际功率与额定功率的区别,此题较难分析,属于难题例2、(2006宿迁)小明做作业时,发现电灯忽明忽暗,原因可能是()A、灯泡的实际电压发生了改变B、灯泡的额定功率发生了改变 C、灯泡的额定电压发生了改变 D、灯泡烧坏了 考点:实际电压;实际功率专题:应用题分析:灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率,亮度改变,一定是实际
14、功率变化一个用电器确定,额定电压和额定功率就确定,是不能改变的解答:A、电灯忽明忽暗由灯泡的实际功率发生变化引起的,根据P= U2/R,电阻不变,实际功率变化是有实际电压变化引起的符合题意B、一个用电器确定,额定功率确定,无论用电器是否工作,是否正常工作,都不影响额定功率不符合题意C、一个用电器确定,额定电压确定,无论用电器是否工作,是否正常工作,都不影响额定电压不符合题意D、若灯泡烧坏了,电灯不会发光不符合题意故选A点评:正确区别额定电压和实际电压,额定功率和实际功率,一个用电器的额定电压和额定功率只有一个,实际电压有无数个,每一个实际电压下对应一个实际功率练习:(2011宁波)小科做作业时
15、,电灯突然变暗,其原因可能是()A、电灯的实际电压变大 B、电灯的额定电压变小C、电灯的实际功率变小 D、电灯的额定功率变小 考点:实际功率专题:应用题分析:灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,故变暗可以从实际功率入手来分析,可能是功率变小,而实际功率与灯泡的电阻有关,故分析电阻的变化即可分析出灯泡变暗的原因解答:灯丝在长时间的工作过程中灯丝升华,导致灯丝变细,使电阻变大;在电压不变的情况下,根据P= U2/R可知实际功率变小;电灯将会变暗故选C点评:本题考查用物理知识解释生活中的现象,此类问题应根据现象认真考虑,找到深层的原因;影响灯泡变暗的因素不仅仅只是实际功率,当然也有可能是灯泡壁变暗导致光
16、线变暗例3、有一台“220v 洗衣机 100w”,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏 已知这台电动机的圈线电阻是2欧姆,则这台洗衣机正常工作2分钟消耗多少电能?电动机被卡死的时候,2分钟产生多少热量?解析:由于电动机正常工作须发挥其功率P=100W,所以电流2分钟做的功W=Pt=1.2104J电动机卡死后,变成了纯电阻电路,电路中的电流I=U/R=110A所以可产生热量Q=I2Rt=2.9106注意:在运用焦耳定律及其推导公式计算电热时,由于忽略其应用条件而出现错误解释。练习:热机的发明和普遍使用,在为人们服务的同时,造成的环境污染也相当严重热机的使用产生的主要是大气污染
17、与热机相比,电动机的优点是结构简单体积小、操作方便(写2条)某电动机标有“220V 10A”的字样,线圈电阻力3,则正常工作时电功率为2200W;热功率为300W;效率为86.4%考点:热机;能量利用效率;电功率的计算专题:应用题;答案开放型分析:(1)热机是内能转化为机械能的机器,热机的效率是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比(2)电动机的热量损失是由线圈产生的那部分热量有用功等于总功减去损失的热量解答:热机是内能转化为机械能的机器,内能是通过燃料燃烧的化学能转化来的,在使用时会产生大量废气,造成大气污染电动机的优点很多例如:电动机的使用和控制非常方便、电动机的工作效率较高
18、、结构简单体积小等已知:U=220V,I=10A,R=3P=UI=220V10A=2200W,P热=I+R=(10A)23=300W,P有用=P-P热=2200W-300W=1900W= P有用/P=1900W/2200W=86.4%故答案为:大气,结构简单体积小,操作方便,2200,300,86.4%点评:主要考查了热机与电动机的区别及电动机效率的计算关于电功率的计算公式要熟练掌握三、例题赏析:1、(2011杭州)在如图所示的电路中,电源电压为3伏特,电阻R的阻值为5欧姆,滑动变阻器标有“20 2A“字样,当滑片由A端滑到B端的过程中()A、电阻R两端的电压不断变大B、电阻R的功率不断变小
19、C、滑动变阻器两端的电压不断变小 D、滑动变阻器的功率不断变大 考点:滑动变阻器的使用;串联电路的电压规律;欧姆定律;电功率的计算专题:学科综合题分析:滑片右移,连入电路的电阻增大,总电压不变,电路中的电流减小,根据U=IR,电流减小,电阻不变,电压减小根据P=UI可以判断定值电阻的功率变化对于滑动变阻器,首先用电功率公式表示出其功率,为:P=UI(=U总-U)I=(3-5I)I=3I-5I2,此时可结合数学中二次函数性质的相关内容,来判断功率的变化情况解答:A、滑片右移,连入电路的电阻增大,总电压不变,电路中的电流减小,根据U=IR,电流减小,定值电阻R不变,电压减小不符合题意B、定值电阻两
20、端的电压减小,电流减小,根据P=UI,定值电阻的功率减小符合题意C、串联电路的总电压等于各串联导体的电压之和,定值电阻的电压减小,电源电压不变,滑动变阻器的电压增大不符合题意D、P=UI=(U总-U)I=(3-5I)I=3I-5I2,根据数学知识,P是关于I的一元二次函数,P是一条抛物线,开口朝下,有最大值,功率先增大后减小不符合题意故选B点评:本题的前三个选项比较简单,最后一个选项涉及到数学中的二次函数的性质,这是数学和物理相结合的习题,有很大的难度2、(2011杭州)利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电其中“光控开关”能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控开关”能
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- 浙江省 中考 科学 物理 部分 复习 讲义 专题 11 电能 20170718345
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