北京四中总复习：电功率（提高）知识讲解.docx

总复习：电功率（提高）撰稿：肖锋审稿：史会娜【考纲要求】1、从能的转化的角度认识电源和用电器的作用并能够进行电能的计算；2、理解电功率和电流、电压之间的关系并能进行电功率的计算。能区别实际功率和额定功率;3、焦耳定律；4、串并联电路电能、电热、电功率的分配关系；5、家庭电路及安全用电；6、电功率的测量及焦耳定律实验探究。【知识网络】电籍佃位1测量物理意义馥定功率和实际功率电功率I测量电费的熟效应焦耳定律电然器电功和电热的区别生活用电常识'依全用电电路中电流过大的燎因I安全用电【考点梳理】考点一、电功率（高清课堂电学2:电功和电功率电功率）要点诠释：1.三个物理量（1）电能（W）：国际单位制中的单位是焦耳（J）,常用单位是千瓦时（kW-h）俗称度。1 度=IkW-h=3.6XlO6J（2）电功率（P）：电功与时间之比，它是表示电流做功快慢的物理量。国际单位制中单位是瓦特（W）常用单位是千瓦（kW）（3）电热（Q）：电流通过导体产生的热。国际单位制中单位是焦耳（J）。2 .两个重要实验（1）测量小灯泡的电功率（2）探究影响电热大小的因素3 .一个定律焦耳定律（1）内容：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。（2）表达式：Q=I2Rto4 .三个基本公式及其推导公式（1） W=UIt（所有电路），推导公式：JF=I2Ri=-I（纯电阻电路）R（2） P=UI（所有电路），推导公式：P=FR=±（纯电阻电路）Rfl（3） Q=DRt（所有电路），推导公式：Q=UIl=%t（纯电阻电路）5 .两个比例（纯电阻电路）（1）串联电路W1%=QIQ2=&&（成正比）（2）并联电路%W2=Q1Q2=R2Ri（成反比）考点二、安全用电1 .家庭电路的电压火线和零线之间的电压是220V,火线和地线之间的电压是220VO2 .家庭电路中电流过大的原因原因：发生短路。用电器总功率过大。家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路，用电器功率过大，选择了额定电流过小的保险丝。3 .安全用电安全事故：人体触电是人直接接触火线，一定强度的电流通过人体所引起的伤害。用电器功率过大或者电路中发生短路而使电流过大，线路过热引起火灾。【典型例题】类型一、基础知识©1、某家用电能表的表盘上标有“600rkWh”的字样，在电路中只接入一个用电器且正常工作时，电能表转盘在Imin内转了10转，则该用电器的额定功率是（）A.3600WB.100OWC.500WD.100W【思路点拨】已知消耗Ikwh的电能，电能表的转盘转动600转，可求转10转消耗的电能，根据公式WP=-可求该电器的额定功率。【答案】B【解析】解：转10转消耗的电能W=忐IwfXlO=需kw,h，w而"r'h该电器的额定功率P=g=-=Ikw=100OW.h【总结升华】本题考查电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是理解电能表参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算。举一反三【变式】从如图所示的电能表中，可以获得的正确信息是（）A.电能表的读数为3672kWhB.电能表转盘转过2500转消耗电功率IkWC.用电器正常工作时的总功率不得超过220OWD.用电器正常工作时的总功率不得超过4400W【答案】C©2、（多选）如图所示，电源电压U=12V且保持不变，电阻R为定值电阻。当开关S闭合后，如果要使电路消耗的总功率稍稍变化一些，则可行的办法是（A.给R串联一个较小的电阻B.给R并联一个较小的电阻C.给R串联一个较大的电阻D.给R并联一个较大的电阻【思路点拨】由电功率的计算公式尸可知：电压不变，当总电阻减小时，电路的总功率增大；当R总电阻增大时，电路的总功率减小。【答案】AD【解析】根据串、并联电路的特点可知：总电阻变小，需要并联一个电阻，电路消耗的总功率稍稍变化，所以需要并联一个较大的电阻；总电阻变大，需要串联一个电阻，电路消耗的总功率稍稍变化，所以需要串联一个较小的电阻。【总结升华】本题综合考查电路中总电功率和总电阻的关系以及串、并联电路电阻的特点，熟练掌握串、并联电路电阻变化的规律即可轻松解题。举一反三【变式】有一个“6V3W”的小电灯，用8伏的电源做实验，测定小电灯的额定功率，所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少欧？【答案】43、一台“220V、IOoOW”的电炉，想把它改装后接到110伏的电源上，但功率保持不变，以下哪个措施是正确的（）A、将电炉丝截掉一半后接入电路B、将电炉丝截掉四分之三接入电路C、将电炉丝分成等长的两段，然后并联接入电路D、将电炉丝截掉四分之一后接入电路【思路点拨】由公式尸=上可知：当实际电压变为额定电压的一半时，实际电压的平方就变为额定电R压平方的1/4,要想电功率不变化，电阻阻值就要减小为原来阻值的1/4。【答案】C12【解析】根据题意要求U实=彳U额时，P实=P3由尸=2-可知要满足题设条件，只有改变电阻R,才能2R满足要求。由R24R2若&凡时，P实才能等于PM所以&=；凡是选择答案的首要依据，在上述四个答案中可发现（B）（C）均满足条件，究竟两个答案谁更合理呢？我们还应该考虑当U变化后，R也变时，I是否变化，对于一个能正常工作的电阻来说，它有一个额定电流，若实际电流超过它允许的额定电流，则它必将烧毁，所以接下来应判定（B）（C）实际电路中通过的电流大小。,U加U现额/八，_11对B：I2=/R=2=2/颔，而C选项每根电阻丝上的电流a=3U额R=/额,/4显然应排除B,而选择C。【总结升华】本题考查电功率的计算以及影响电阻大小的因素，选用公式是关键。举一反三【变式】（多选）现有四个小灯泡L、L2、L3、Lt,分别标有“12V20W"、“12VlOW”、“6V5W”、“6VloW”的字样，小明想把其中的两个灯泡接在两端电压为I8V的电源上，使两个灯泡都能正常发光，则下列做法正确的是（）A、把L和Ll串联后接入电路中B、把L和Ll串联后接入电路中C、把L和L3串联后接入电路中D、把L和L：,串联后接入电路中【答案】AD©，4、随着人们生活水平的逐步提高，家用电器的不断增多，在家庭电路中，下列说法正确的是（）A.灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的B.使用试电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体C.电路中电流过大的原因之一是使用的用电器的总功率过大D.增加大功率用电器时，只需要换上足够粗的保险丝即可【思路点拨】A、电灯与开关是串联，与插座是并联；B、测电笔在使用时，手应接触笔尾金属体；C、家庭电路中电流过大的原因是发生短路和总功率过大；D、应用合适的保险丝才行。【答案】C【解析】在家庭电路中，灯与控制它的开关是串联的，故A错；使用试电笔的要点之一就是要用手接触笔尾的金属体，否则即使笔尖接触到火线，发管也不会发光，根本就起不到辨别作用，故B错。家庭电路中电流过大的原因有两个，一是发生短路，二是用电器总功率过大，故C对。当增加大功率用电器时，要同时更换电能表、导线及保险丝，故D错。【总结升华】本题考查了家庭电路中安全用电的知识。家庭电路中各用电器是并联关系，保险丝应选择合适，太细会常停电，太粗又会起不到保险作用。举一反三灯泡比原来更亮了，这是因为()实际功率变大了 实际功率变小了 实际功率变大了 实际功率变小了【变式】小明晚上在白炽灯下做作业时，突然白炽灯的灯丝断了，他把断了的灯丝搭在一起接入电路,A.B.C.D.搭接后灯泡电阻变小了,搭接后灯泡电阻变小了,搭接后灯泡电阻变大了,搭接后灯泡电阻变大了,【答案】A类型二、知识运用C>5、如图所示的电路中，灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大阻值R=24Q,闭合S”断开S2,将滑动变阻器滑片P滑至最左端，此时灯泡L正常发光，问：(1)电源电压是多少？灯泡L正常发光时的电阻是多少？(2)保持滑片P在最左端不动，又闭合S2,电流表示数为03A,则此时电阻Rz的电功率多大？(3)断开S2,将滑片P移至中点时，灯泡L两端的实际电压多大？【思路点拨】(1)滑动变阻器连入电路的阻值为0,所以只有一个灯泡L连入电路，正常发光，则电源电压为6V,利用灯泡的功率为3W可求灯的电阻。(2)通过Rz的电流，再利用电功率公式P=Ul计算；(3)灯泡与滑动变阻器串联，先求出电路电流，再利用公式求实际电压。【答案】6V12；1.8W；3V【解析】(I)Sl闭合，S2断开，滑片P位于最左端，电路中只有灯泡L,且正常工作，所以此时灯泡L两端的电压为额定电压且等于电源电压，U=6V,灯L正常发光时的电阻火£二皿(2)S1S2闭合，滑片位于最左端，L与Rz并联，电阻R2的电功率玛=S=67x0.34=18印。（3）Si闭合，S2断开，滑片P位于中点，电路中的总电阻RA=& +赅= 12 + 24% = 24Q,电路中的电流/=%J6C=W灯泡L两端的实际电压%=次工=0.25×12=3o【总结升华】解答此类题的关键是：结合图形，搞清楚引起电路变化的原因及电路变化前后的连接方式；疏理条件，抓住不变量，找到突破口；明确解题思路，综合运用公式进行定性分析或定量计算。举一反三：A.B.C.D.【变式】如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S,灯泡L正常发光,电流表示数变大，灯变亮电流表示数变小，灯变暗小灯泡的额定功率变大电路中的总功率变大I答案】D©6、在用电流表、电压表测小灯泡的电功率的实验时，灯泡上标有“3.4V”字样。小红设计了实验电路图如左图，并连接了部分实验电路，如右图所示。（1）请帮助小红完成实验电路的连接。（2）连接完实验电路后，小红闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，请帮助小红分析电路出现故障的原因是o（3）排除故障后，小红调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，读数为A,则小灯泡的额定功率为W.（4）假如电压表15V量程损坏，3V量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有的器材完成实验，你认为应该如何操作？【思路点拨】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且与灯泡并联，注意正负接线柱的连接；滑动变阻器一上一下的串联在电路中。（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表并联在电路中，电压表测量电源电压；灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0。（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；根据P=Ul求出灯泡的额定功率。【答案】（1）如图（4）电源电压为6V,根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.4V,滑动变阻器的电压为2.6VV3V,可以利用O3V量程测量滑动变阻器的电压。（2）灯丝断了或灯泡接线柱接触不良（3）0.31.02（4）将电压表改接到滑动变阻器两端即可。【解析】（2）当开关闭合后，出现了灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压的现象。造成这一电路故障的原因可能是电压表所并联的灯泡处发生断路（即灯丝断了或灯泡处的接线柱接触不良）则相当于电压表与滑动变阻器串联，电压表电阻很大，电流很小，不能使电流表指针