1、第 18 课时 电能 电功率,考点一 电能及其测量,焦耳(J),千瓦时(kWh)或度,3.6106,电,电压,电流,通电时间,UIt,Pt,UIt,I2Rt,（续表）,考点二 电功率,1.电功率,快慢,P,瓦特(W),103,UI,2.额定电压和额定功率,正常工作,额定电压,220 V,60 W,考点三 伏安法测量小灯泡的电功率,（续表）,（续表）,（续表）,探究一 电能表及其相关计算,例1 2017鄂尔多斯 小龙家上月初电能表示数为 ,电能表的部分参数及上月末的示数如图18-1所示。表盘上“3200 imp/(kWh)”表示每消耗1 kWh的电能,指示灯闪烁3200次。下列选项正确的是 (
2、)图18-1 A.小龙家上月消耗的电能为680 kWh B.小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2200 W C.指示灯闪烁的次数越多,电能表所在电路接入的用电器总功率越大 D.断开其他用电器,只让阻值是100 的电热棒单独工作3 min,指示灯闪烁64次,此时小龙家的实际电压是200 V,【变式】 2018泰州 某电吹风工作6 min,能使如图18-2所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风消耗的电能为 kWh,电功率为 W,这些电能可供一只“220 V 10 W”的LED灯正常工作h。一只这样的LED灯与一只“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED灯正常发光时的效率
3、为80%,则白炽灯正常发光效率为 。 图18-2,0.1,1000,10,8%,探究二 额定功率和实际功率,例3 2018成都 标有“12 V 60 W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图18-3所示,则灯泡的实际电压为 V,灯泡的实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)60 W。 图18-3,11.5,小于,【变式1】 2018内江 将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡L2串联,接在3 V的电源上,下列判断正确的是 ( ) A.L1的电阻大于L2的电阻 B.L1的亮度比L2的亮度小 C.两只灯泡都正常发光 D.两只灯泡实际功率
4、相等,B,【变式2】 2018海南 如图18-4所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110 V 25 W”,B灯型号是“110 V 100 W”,R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220 V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是 ( )图18-4,C,【变式3】 2018济宁 根据额定电压为2.5 V小灯泡的I-U图像(如图18-5所示)分析,下列结论正确的是( )图18-5 A.当小灯泡两端的电压为0 V时,其电阻为0 B.当通过小灯泡的电流为0.1 A时,其实际功率为0.1 W C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比 D.小灯泡的额定功率为0.625 W,【答案】C
5、【解析】电阻是导体的特性,只与导体长度、横截面积、材料和温度有关,与其两端有无电压无关,当小灯泡两端的电压为0 V时,其电阻不会为0,故A错误。由题图可知,当通过小灯泡的电流为0.1 A时,其两端电压是0.5 V,其实际功率为P实=U1I1=0.5 V0.1 A=0.05 W,故B错误。通过图像可知通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比例,故C错误。小灯泡两端的电压为2.5 V时,其电流是0.25 A,因此额定功率P=IU=0.25 A2.5 V=0.625 W,故D正确。,例3 2018齐齐哈尔 如图18-6所示,电源电压不变,先闭合开关S1,再闭合S2,下列说法正确的是 ( )图18-6
6、A.电压表、电流表示数均变小 B.电压表示数变大,电路总功率变大 C.电压表示数不变,总电阻变小,电流表示数变大 D.电压表与电流表示数的比值变大,探究三 有关电功率的动态电路问题,B,【变式1】 (多选)2018青岛 如图18-7所示电路,电源电压保持不变。下列说法正确的是( )图18-7 A.同时闭合开关S1和S3,则电路会出现短路 B.同时闭合开关S1和S2,则R2被短接,只有R1接入电路 C.只闭合开关S1,则R1与R2串联,再将滑片P向左移,电路的总功率变大 D.同时闭合开关S2和S3,则R1与R2并联,再将滑片P向左移,电路的总电阻变小,ACD,【变式2】 2018眉山 小芳同学在
7、做电学实验时,实物图如图18-8所示,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为03 V,灯L标有“2.5 V 1.25 W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器规格为“20 1 A”,在不损坏电路元件的情况下进行实验,下列说法正确的是 ( )图18-8 A.灯泡的最小功率是0.162 W B.该电路的最大功率是4.05 W C.电路中电流变化的范围是0.30.4 A D.滑动变阻器的阻值应在410 之间变化,D,【变式3】 2018德州 图18-9是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60
8、,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是 ( )图18-9 A.酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻R1的阻值为20 C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W D.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W,【变式4】 2018邵阳 某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图18-10所示,已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为012 ,电源电压恒为6 V。 (1)当开关S闭合,滑片滑至最左端后,求灯丝中的电流。 (2)求灯L正常工作1 min所消耗的电能。 (3)闭合开关S,再将滑片从右向
9、左移动,求灯L发光最暗时的实际功率。,【变式4】 2018邵阳 某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如图18-10所示,已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为012 ,电源电压恒为6 V。 (3)闭合开关S,再将滑片从右向左移动,求灯L发光最暗时的实际功率。,实验突破,突破 伏安法测电功率,【实验梳理】,（续表）,（续表）,例 在“测量小灯泡的电功率”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(规格为“20 1 A”)、开关和导线,如图18-11甲所示是小明没有连接完整的电路。图
10、18-11 (1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。 (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。,右,(3)小明闭合开关后,移动滑片,发现灯泡不亮,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,其示数为 A,小灯泡的额定功率为 W。,小灯泡断路,将滑片向左移动,使小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V,0.26,0.65,实验拓展 (5)实验过程中,移动滑动变阻器滑片的同时,眼睛应注视
11、( ) A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片 (6)如图18-12所示的电路中(R阻值已知),无电压表也能测出小灯泡额定功率的是 ( )图18-12,A,C,(7)根据实验数据,小明画出了I-U图像,如图18-13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: 。 (8)同组小磊的实验记录和有关计算如下表所示: 图18-13,不能,该灯泡的电阻随着温度的升高而增大,并不是定值,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
12、这样可以减小误差,你 认为他的做法是 (选填“正确”或“错误”)的。判断理由是_ _ 。 (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 。,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,电压表需要改用015 V量程,电压表选用015 V量程,小灯泡的额定电压为3.8 V,量程过大,读数,会不准确,把电压表并联在,滑动变阻器两端,选用03 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,P=3.8 VI示,
