1、第17讲 电能 电功率,考点1 电功与电能,考点聚焦,第17讲电能 电功率,光,内,机械,化学,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,其他形式,3.6106,UIt,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,2500,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,W2W1,164.3,考向探究,真题回顾,考点2 电功率,第17讲电能 电功率,1电功率,所做的电功,时间,P,快慢,快慢,W,1000,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,UI,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,正常,额定,220,60,考向探究,真
2、题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考点3 焦耳定律,电流的二次方,导体的电阻,通电时间,I2Rt,考向探究,真题回顾,考向探究,第17讲电能 电功率,考点聚焦,探究1 单位换算及电能、电功的相关计算,图171,130,65,2200,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,解析 消耗电能WW1W2951.6 kWh821.6 kWh130 kWh；应交电费为130 kWh0.5元/(kWh)65元；已知U220 V，I10 A，使用的用电器总功率不得超过PUI220 V10 A2200 W。,考向探究,真题回顾,第17讲电能
3、 电功率,考点聚焦,变式1 如图172所示，定值电阻的阻值不变，电源由两节新干电池串联而成，开关闭合后，电流表的示数为0.3 A；若将电源改为三节新干电池，闭合开关后，电路工作20 s，电流做功_J。,图172,40.5,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,变式2【2017德州】充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池，某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为_J，输出功率为_W。,3.6104,5,解析 该充电宝完全充满电时储存的电能WUIt20 V100103 A53600 s3.6104 J；输出功率P
4、UI5 V1000103 A5 W。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,探究2 电功率的相关计算,例2【2017宜宾】一只灯泡标有“12 V 6 W”字样，它正常工作时电流是_A，若把它与另一只“12 V 12 W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是_V。,0.5,18,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,例3【2017滨州】如图173甲所示，将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，记录相应电压表和电流表的示数绘制成如图乙所示的IU图像，则小灯泡的额定功率为_W，小灯
5、泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是_。,0.625,8,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,变式1 用参数是3200 imp/(kWh)的电子式电能表来测量电水壶的电功率。关闭其他所有用电器，只让电水壶工作，电能表指示灯在3 min内闪烁了128次，则水壶在这段时间内消耗的电能为_kWh ，该水壶的实际功率是_ W。,0.04,800,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,变式2 甲、乙两个灯泡分别标有“36 V 36 W”“36 V 72 W”的字样，把它们接在72 V的电路中，为了使两个灯泡都能正常发光且电路消耗电功率最小的连接方式是( ),A,B,C,
6、D,B,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,探究3 动态电路的分析,例4 在如图175所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动的过程中，下列说法正确的是( )图175 A电压表示数不变，电路消耗总功率变大 B电流表的示数变大，电压表的示数与电流表的示数之比不变 C电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小 D电流表的示数变大，电压表的示数与电流表的示
7、数之比变大,B,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,解析 由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动的过程中，其接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；电源电压不变时，电路消耗的总功率变大；电压表的示数与电流表的示数之比为定值电阻R1的阻值，所以比值不变。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,变式1【2017德州】如图176所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左移动时。下列判断正确的是(
8、)图176 A电路的总功率不变 B电压表与电流表示数的比值不变 C电压表的示数变大 D电流表的示数变小,D,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,解析 由题图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误。滑片移动时，通过R1的电流不变，滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路中的电阻变大，通过R2的电流变小，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故D正确。电压不变，总电流变小，电路消耗的总功率变小，故A错误。由电压表示数不变、电流表示数变小可知，电压表的示数与电流表的示数的比值变大，故B错误。,考向探究,真题回
9、顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,变式2 如图177所示，电路中电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右端移动的过程中，下列说法中正确的是( ) A电流表示数不变，电压表示数不变 B小灯泡变暗，电压表示数变小 C小灯泡的亮度不变，电压表示数不变 D小灯泡的额定功率变小,B,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,探究4 焦耳定律,例5【2017成都】某款迷你电饭煲有加热和保温两挡。其电路如图178所示。已知R188 ，R22112 开关S掷于_(选填“1”或“2”)时是保温挡，保温10 min产生的热量_J。,图178,2,1.32104,考向探究,真题回顾,第17讲电能
10、 电功率,考点聚焦,变式 在远距离输电过程中，采用高压输电，可以减少电能在输电线路上的损失，根据P输出UI和P损I2R可知，若输电电压由22 kV提高到220 kV，则输电线路上损失的功率将减小为原来的_倍。,0.01,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,实验突破,突破1 伏安法测电功率,实验梳理,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第1
11、7讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,例1 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5 V的小灯泡(额定功率小于1 W)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20 1 A”)、开关和导线，如图179甲所示是小明没有连接完整的电路。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(1)请你用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整。,(1)如图所示,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(2)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_(选填“左”或“右”)端。 (3)小明闭合开关后，移动滑片，发现
12、灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则该电路故障可能是_。 (4)小明排除故障后，正确操作时某次电压表的示数为2.2 V，要想测出小灯泡的额定电功率，接下来的操作是_。当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为_A，小灯泡的额定功率为_W。,右,灯泡断路,将滑片向左移动，使小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V，读取电流表的示数，再利用PUI计算,0.26,0.65,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,【实验拓展】 (5)实验过程中，移动滑动变阻器的滑片的同时，眼睛应注视( ) A电压表示数 B电流表示数 C滑动变阻器滑片,(6)如图1710所示的电路中(R阻值已知)，无电
13、压表也能测出小灯泡额定功率的是( ),图1710,A,C,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(7)根据实验数据小明画出IU图像，如图1711所示。结合图中的信息思考：采用控制变量的方法是否能用这个小灯泡做“探究电流与电压的关系”的实验，试说明理由：_。,图171,不能，灯泡电阻随着温度的升高而增大，并不是定值,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(8)同组小磊的实验记录和有关计算如下表所示：,根据表格设计和有关数据完成下列问题。 由第1次实验数据求得小灯泡电阻值为_。 小磊把三次测量的电功率求出的平均值当成了小灯泡的额定功率，他认为这样可以减小误差，你认为他的
14、做法是_(选填“正确”或“错误”)的。判断理由是_。,9.375,错误,小灯泡的电功率随电压的变化而变化，额定功率是指在额定电压下工作时的功率，所以将不同电压下的电功率求平均值没有意义,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(9)若电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为3.8 V，则电路需要改正的地方是_，但实验的结果误差较大，理由是_。在不更换器材的情况下，为准确测量小灯泡的额定功率，写出你的实验操作过程：_，小灯泡额定功率的表达式是_。,电压表需要改用015 V量程,电压表选用015 V量程，灯的额定电压为3.8 V，量程过大，所以读数不准确,电压表并联在滑动变阻器两端，选用0
15、3 V量程，移动滑片使电压表的示数为2.2 V，记下电流表示数I示示,P3.8 VI示,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,突破2 探究影响电流热效应的因素考点归纳,1被加热的物质选用空气或煤油的原因：空气受热膨胀明显，煤油比热容小，都能使实验现象明显。 2选择被加热物质时需要保证物质的种类相同、质量相同、初温相同。 3转换法的应用：通过U形管中液面高度的变化或温度计示数的变化反映电流通过导体产生热量的多少。,考向探究,真题
16、回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,4控制变量法的应用：探究电热与电流的关系时，控制电热丝的电阻值与通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；探究电热与电阻的关系时，控制通过电热丝的电流与通电时间相同，选择两电阻不同的电热丝；探究电热与通电时间的关系，控制两电热丝的电阻和通过的电流相同，改变通电时间的长短。 5多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。 6实验结论：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,例2 小明和小红想利用如图1712所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，两瓶煤油中都浸泡
17、着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。,图1712,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(1)根据_法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。 (2)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是_。 A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比较大的热值 C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容,控制变量,D,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(3)实验中，小明和小红发现烧瓶B中
18、温度计的示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_，产生的热量越多。,大,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(4)小红把实验装置做了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升，下列实验中也用到这种思想和方法的是_。 A将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小 B将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动 C让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢 D将小铁屑均匀撒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况 (
19、5)有许多家用电器是根据焦耳定律设计的，请举两个例子：_；_。,B,电饭锅,电烙铁,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,【实验拓展】 小静同学也设计了一套实验装置，如图1713所示，通过这套装置也能探究电热的影响因素。,图1713,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(6)两个透明容器中密闭了等量的空气，通过观察_感知电流通过电阻丝产生的热量的多少。 (7)小静用空气而不用水主要是因为_。 (8)按图甲实验发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中的液面均逐渐上升，这表明_； 用图乙实验探究电流产生的热量跟_的关系，通电一段时间_(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻产
20、生的热量多。,U形管中液面高度的变化,空气受热膨胀明显，实验效果好,在电阻和电流不变时，导体通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多,电流,左瓶,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(9)电炉丝工作时红得发热而与之相连的导线却几乎不热是因为_。,通过电炉丝和导线的电流相同，但电炉丝电阻比导线电阻大，由QI2Rt得，电炉丝产生的热量更多,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,真题回顾,考点1 电能的单位换算及相关计算,1【2016安徽9题2分】某电视机功率为100 W，若每天使用4 h，则每月消耗的电能为_kWh。(一个月按30天计算),12,考向探究,真题回顾,第
21、17讲电能 电功率,考点聚焦,2【2015安徽7题4分】当天空中空气的湿度很大，两块云之间的电压很高时，原先不导电的空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空，形成闪电。某次闪电的放电电流约1104 A，电压约1.8108 V，放电时间约0.01 s，则这次闪电释放的电能约_J，合_kWh。,1.81010,5000,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,3【2013安徽21题8分】某家庭用一个标有“220 V 1000 W”字样的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20 min，可将质量为5 kg、温度为20 的水加热到60 。水的比热容为4.2103 J/(kg)。求这段时间
22、内： (1)水吸收的热量。 (2)电热水器消耗的电能。 (3)电热水器的热效率。(水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率),考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考点2 动态电路及电路故障分析,1【2016安徽17题3分】如图1714所示的电路中，电源电压保持6 V不变，灯泡L上标有“6 V 6 W”字样(灯泡电阻不变)，开关S闭合后，在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A灯泡两端的电压不断增大 B通过灯泡的电流不断减小 C灯泡消耗的电功率不断减小 D灯泡消耗的电功率恒定不变,图1714,A,考向探究,真题回
23、顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,2【2011安徽14题3分】如图1715所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时( ) A电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗 B电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮 C电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗 D电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮,图1715,B,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,3【2015安徽16题3分】如图1716所示，两个灯泡L1、L2串联，闭合开关S，L1发光，L2不发光。发生这一现象的原因不可能的是( ) A电源电压较
24、低 BL2发生了断路 CL2发生了短路 DL2实际功率很小,图1716,B,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,解析 L1发光，L2不发光，说明电路肯定没有断路，可能是灯L2短路，也可能是电源电压较低，导致L2的实际电功率过小，无法发光。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考点3 电功率的相关计算,1【2013安徽10题4分】如图1717所示，小灯泡L1和L2上均标有“1.5 V 0.3 A”字样，A、B两端的电压U1.5 V。开关S断开时，通过L2的电流为_A。闭合开关S，两只小灯泡消耗的总功率为_W。,图1717,0.3,0.9,考向探究,真题回顾,第17
25、讲电能 电功率,考点聚焦,2【2011安徽17题3分】如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了( ) A1.6 W B4.0 W C0.4 W D3.4 W,A,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,3【2012安徽22题8分】某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图1718所示。表盘上“1600 imp/(kWh)”表示每用电1 kWh，指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题： (1)该同学家上个月共用电是多少度？ (2)该同学家同时使用
26、的用电器总功率不得超过多少？ (3)若只让一个标有“220 V 484 W”字样的电热器工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？(设电热器的电阻不变),考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,4【2015安徽23题9分】 (1)如图1719甲所示，n个相同的电阻R并联，其总电阻可以用一个等效电阻R表示(如图乙所示)，请根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证：RR。 (2)如图丙所示，A、B之间的电压U220 V，通过导线为远处的M、N之间的用电器供电，由于距离很远，导线AM和BN的电阻不
27、可忽略，它们的总电阻用图中的r表示，r4 。若M、N之间并联10个阻值为R400 的相同电阻，求通过导线AM的电流大小。 (3)试分析说明：在图丙所示的电路中，M、N之间并联的用电器越多，每一个用电器的实际功率越小。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,图1719,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考点4 测量小灯泡的电功率,1【2016安徽20题9分】要求测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。 (1)按照如图1720甲所示的电路图，将图乙中的实物连接成实
28、验电路。,图1720,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(1)如图所示,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(2)在电路连接过程中开关应处于_状态；闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到_(根据你连接的实物电路图选填“最右端”或“最左端”)。 (3)实验时，某次电压表的示数为2.20 V，对应电流表的示数如图丙所示，则小灯泡此时的功率为_W；要想测出小灯泡的额定电功率，接下来的操作是_ _。,断开,最右端,0.528,将滑片向左移动，使电压表的示数为2.5 V(合理即可),考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,2【2015安徽20题8分】某同学要测
29、量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，电路图如图1721甲所示。使用的电源电压约为6 V，滑动变阻器的规格是“5 2 A”。,图1721,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_(选填“a”或“b”)端。 (2)该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关S，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为_V。为了保证小灯泡不被损坏，接下来应该进行的操作是_。 (3)为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：_。,b,2.9,断开开关,更换最大阻值更大的滑动变阻器,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向
30、探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,3【2012安徽20题8分】李明同学设计了如图1722甲所示的电路测量小灯泡的电功率。 (1)根据图甲所示的实物图，在图乙虚线框内画出电路图。,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至_(选填“A”或“B”)端。 (3)实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，该同学利用PUI计算出小灯泡的电功率。若考虑电表的电阻对测量的影响，则电功率的测量结果与真实值相比偏_(选填“大”或“小”)，原因是 _。,A,大,电流表测电压表和小灯泡的总电流，电流值偏大，导致电功率偏大,考向探究,真题回顾,第17讲
31、电能 电功率,考点聚焦,考点5 焦耳定律,1【2014安徽5题4分】如图1723所示的电路中，电源电压保持6 V不变，电阻R110 ，R220 ，闭合开关S，则R1消耗的电功率为_W；若通电30 s，电阻R2产生的热量为_J。,图1723,0.4,24,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,2【2016安徽10题4分】图1724中电源电压保持不变，灯泡上标有“6 V 3 W”字样。当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R_，通电10 s，R产生的热量为_J。,20,18,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考点聚焦,考向探究,真题回顾,第17讲电能 电功率,考向探究,考点聚焦,真题回顾,3【2017安徽10题4分】车床照明灯的额定电压是36 V，它正常工作时灯丝的电阻是24 ，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率是_W，工作30 min，电流通过灯丝产生的热量是_J。,54,97200,
