最新初中物理电功率教案名师优秀教案.docx
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最新初中物理电功率教案名师优秀教案
初中物理——电功率教案
电功率
一、考点、热点回顾
第一节电能
1.电功:
电流所做的功叫电功。
电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。
电功的常用单位是度，即千瓦时（kW?
h）。
6,1kW?
h,3.6×10J
2.电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能。
的过程
3.电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电
路中的电流以及通电时间的乘积。
W,Pt,UIt,电功的计算公式为:
4.电能表:
测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。
下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，
即1234.5kW?
h。
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
“10（20A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。
“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用;
“600revs/kW?
h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的
电能，电能表上的表盘转过600。
转
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式:
消耗电耗1kW,h,列出的比例式类似于电表转数600revs/kW,h
用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的。
电能
第二节电功率
1.电功率:
电流在1秒内所做的功叫电功率。
电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。
3,1kW,10W
2.电功率的物理意义:
表示消耗电能的快慢。
WP,3.电功率的定义式:
t
第一种单位:
P——电功率——瓦特（W）;W——电功——焦耳（J）;t——通电时间——秒（s）。
第二种单位:
P——电功率——千瓦（kW）;W——电功——千瓦时（kW?
h）;t——通电时间—
—小时（h）。
P,UI4.电功率的计算式:
P——电功率——瓦特（W）;U——电压——伏特（V）;t——电流——安培（A）。
5.家用电器的电功率（估计数值）:
1000W:
空调、微波炉、电炉、电热水器;
800W:
吸尘器;
500W:
电吹风机、电熨斗、洗衣机;
200W:
电视机、电子计算机;
1
P,UIP,UI,,实实实实,,,,I,I,I,？
IU,U,U,？
U12n12n,,
实际电压大的P实越大，因此实际电压通过电流大的P实越大，因此通过电流
大的灯泡较亮大的灯泡较亮
22,U,P,IR,P,实实,灯泡发光亮,,,RI,I,I,？
I,12n,U,U,U,？
U度12n,
电阻大的P越大，因此电阻大的灯泡电阻小的P越大，因此电阻小的灯泡实实
较亮较亮
并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡阻值增大时分压也大，小灯泡实际电所在支路的电流不变，小灯泡发光情况压减小，小灯泡发光较暗不变
第三节测量小灯泡的电功率
1.伏安法测小灯泡的功率
【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。
P,UI【实验原理】
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
?
画出电路图（见右图）;
?
按电路图连接实物。
注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。
?
检查无误后，试触，无异常后闭合开关。
移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯
泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额，每次都要观定电压察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。
P,UI?
根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。
【实验表格】
次数电压/V电流/A电功率/W发光情况
1
2
3
【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。
灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
【注意事项】滑动变阻器的作用:
改变小灯泡两端的电压、保护电路。
第四节电与热
1.探究电流的热效应
【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电
源。
【实验步骤】
（1）
?
如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。
3
?
将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。
?
通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。
（2）
在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右
图），观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】
（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。
2.焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时
间成正比。
2Q,IRt
Q——热量——焦耳（J）;I——电流——安培（A）;R——电阻——欧姆（Ω）;t——通电时间—
—秒（s）
3.有关焦耳定律的注意事项
22,Q不与I成正比，而是与I2成正比。
往公式里代数时要注意电流的代入:
QRt,,I（1A）×2Ω×
5s,10J
对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q,W），这时以下公式均成立
2U2Q,Pt,IRt,UIt,tR2,对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。
求Q时只能用Q,IRt。
4.利用电热的例子:
热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:
电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
5.串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系
物理量串联并联
W,W，W，？
，W电功12n总
P,P，P，？
，P电功率12n总
Q,Q，Q，？
，Q电热12n总
在串联电路中，电压分配、电功、电功在并联电路中，电流分配、电功、电功
率、电热都与电阻成正比率、电热都与电阻成反比比例关系RIWPQRUWPQ1222211111,,,,,,,,RIWPQRUWPQ2111122222
第五节电功率和安全用电
1.家庭电路中电流过大的原因:
?
发生短路;?
接入电路中的总功率过。
大
这两个原因都可以使保险丝熔断。
此外，如果保险丝的额定电流过小，也容易烧坏。
2.保险丝:
保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低。
3.保险丝的作用:
当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的。
作用4.不能用铜丝、铁丝代替保险丝。
4
5.新建的楼房的保险装置不是保险丝，而是空气开关。
当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使
开关断开，切断电路。
6.在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
这是为什
么,
因为导线互相连接处接触面积小，所以电阻大。
在串联电路中通电时间相同，由焦耳定律可
知，导线互相连接处产生的热量多，温度高，所以那里容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
7.灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。
为什么,
2U,P因为灯丝烧断之后再搭在一起，灯丝的长度缩短，所以灯丝电阻变小。
由可知，灯泡电压R
不变，灯泡的实际功率增大，所以灯泡会更亮。
第六节生活用电常识
1.家庭电路的组成:
家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线
等组成。
2.家庭电路中各部分电路及作用:
进户线
进户线有两条，一条是火线，一条是零线。
火线与零线之间的电压是。
220V
正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。
电能表（见第一节）
用途:
测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
安装:
电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
闸刀开关（空气开关）
用:
控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
作
安装:
闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。
保险盒（见第五节）
电路符号:
连接:
与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。
选择:
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
保险丝规格:
保险丝越粗，额定电流越大。
注意事项:
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。
因为铜丝的电
阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
插座
作用:
连接家用电器，给可移动家用电器供电。
种类:
常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。
安装:
并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也
把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
用电器（电灯）和开关
白炽灯的工作原理:
白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。
灯泡长期使用会变暗，原因是:
灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小;升华后的金属钨
凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
开关和用电器串联，开关控制用电器。
如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控
制。
5
3.为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。
4.连接家庭电路的注意事项:
家庭电路中各用电器是并联的。
插座的连接要遵循“左零右火”的规则。
开关必须串联在火线中，成“火线——开关——用电器——零线”的连接方式。
与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是。
零线
火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。
（现在保险丝已被空气开关代替。
）,三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。
这样做可
以防止外壳带电给人造成。
伤害
虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。
5.试电笔:
用试电笔可以辨别火线和零线。
使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属
体。
用试电笔测火线时氖管会发光;测零线时不会发光，因为零线内没有电压。
测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因可能是:
测电笔氖管已
坏;手没有接触笔尾金属体;火线断路。
某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是:
火线完好，零
线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
6.家庭电路中触电的原因:
一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零
线（双线触电）。
二、典型例题
3（（2011?
浙江宁波）小科做作业时，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
3.C解析:
灯泡的明暗程度由灯泡的实际功率决定，与它的额定电压和额定功率无关，此外，灯泡的额定电压和额定功率是它本身的规格，它们是不会变的。
本题答案为C。
4（（2011?
北京）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A（笔记本电脑B（电冰箱C（电风扇D（电暖器
4.D解析:
简单题。
考查知识点:
“焦耳定律的应用”（电流的热效应）。
得分率较高的基础试题。
5（（2011?
江苏扬州）下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kW?
h的是（）
A（空调B（电冰箱C（电视机D（台灯
5.A解析:
P=1.2kW，四个选项中额定功率接近1.2kw的用电器是空调机。
6（（2011?
四川乐山）小李家有一台“220V2000W””的电热水器，该热水器正常工作0.5h耗电
6
_______度，合___________J。
66.1;3.6×10解析:
该热水器正常工作0.5h耗电W=Pt=2kW×0.5h=1kW•h，
61kW•h=1000W×3600s=3.6×10J（
点评:
本题考查消耗电能的计算，关键是公式的应用，解题过程中要注意单位的换算（
7（（2011?
安徽省）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（）
A（1.6WB（4.0W
C（0.4WD（3.4W
222222,U10V-6VUUU-U（10V）-（6V）2121R,,,40Ω7.A解析:
定值电阻，。
P,-,,,1.6W,I0.1ARRR40Ω
8（（2011?
广东佛山）如图所示，闭合开关后，灯L亮，L2不亮的原因可能是（）1
A（L1的灯座两端的连线相碰了
B（L2的灯丝断了
C（通过L1的电流大于通过L2的电流
D（L的电阻比L得多的电阻大12
8.D解析:
根据电路图可知，两灯泡串联，所以流过它们的电流相等，闭合开关后亮，，灯L1L不亮，这说明灯L率较大，根据功率公式P=I2R可知，灯L亮，L2不亮的原因可能是的L的实际功2111电阻比L得多。
本题答案为D。
的电阻大2
9（（2011?
广东深圳）甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220-25”、“PZ220-100”，关于这两个灯泡的描述正确的是（）
A（甲灯的灯丝粗、电阻大B（乙灯的灯丝细、电阻小
C（甲灯的灯丝细、电阻大D（乙灯的灯丝粗、电阻大
29.C解析:
甲、乙两灯的额定电压都是220V，额定电流分别为25W和100W，根据P=U/R可知，当额定电压相同时，电阻小的功率大，所以甲灯泡的电阻大，灯丝较细，乙灯泡的电阻小，灯丝较粗。
本题答案为C。
10（（2011?
广西河池）标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。
若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（）
7
I/A0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
04526U/V13
A（3WB（3.3WC（3.6WD（5W
10.C解析:
根据题图可知，当灯泡两端的电压U1=4V时，流过灯泡的电流为I1=0.4A，灯泡的
22U（4V）2功率为P=UI=4V×0.4A=1.6W;定值电阻两端的电压为U=4V，其功率为P=，所,,2W11122R8,以整个电路消耗的功率。
本题答案为C。
P总,P，P,3.6W12
点评:
考查功率的计算问题。
11.（2011?
山东东营）将标有“220V100W”的灯泡接在电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是（不考虑温度对电阻的影响）（）
A.100WB.50WC.25WD.20W
122U，若电压U降为原来的，则P11.C解析:
根据P=U/R可知，当灯泡电阻R一定时，P?
2
11降为原来的，所以将标有“220V100W”的灯泡接在电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是44×100W=25W，本题答案为C。
12（（2011?
广东河源）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是（）
A（电能表的额定功率为2500W
B（电能表的标定电流为5A
C（拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•h
D（拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
12.B解析:
电能表上的“2500”表示每耗电1kW•h，电表转动2500转;“5A”表示标定电流为5A;电能表读数的最后一位是小数部分，所以拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6kW•h。
本题答案为B。
8
13（（2011?
甘肃兰州）关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（）
A（根据Q,I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
2UQ,tB（根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少R
C（根据QUIt，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关,可知
D（根据Q,I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
13.D解析:
本题考查对焦耳定律的理解。
电流通过导体时产生的热量，根据,I2Rt可Q知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多。
14.（2011?
湖南省株洲）某阻值为4Ω的定值电阻，通过的电流为0.5A，则1min产生的热量是（）
A.2JB.30JC.60JD.120J
2214.C解析:
1min=60s，1min产生的热量:
Q=IRt=（0.5A）×4Ω×60s=60J（
15（（2011年?
山东济宁）将两只额定电压相同的小灯泡L1串联在、L2电路中，如图8所示。
闭合开关后，发现灯L1较亮，灯较暗，其原因是L2
A（灯L1额定功率较大B（灯L2两端电压较大
C（灯L1的电阻较大D（通过灯L1的电流较大
15.C解析:
灯L1较亮，灯L2较暗，说明灯L1的实际功率大于灯L2的实际功率，两灯通过的电流相同，根据公式P=I2R可知，电阻越大，实际功率越大，说明灯L1的电阻大于灯L2的电阻，故A、D错误，C正确，根据公式U=IR可知电流相同时，电阻越大，灯泡两端的电压越大，所以灯L1两端电压较大，故B错误（
16（（2011?
四川乐山）把标有“220V60W”的甲灯和标有“220V100W”的乙灯串联后接在220V的电路中，则:
A（因为甲灯的电阻较大，所以甲灯较亮
B（因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C（因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
D（因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮
16.A解析:
甲灯的电阻=R=?
807Ω，乙灯的电阻=R==484Ω，两灯12
9
串联，根据公式P=I2R可知，电阻越大，实际功率越大，所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，甲灯亮（故选A（
点评:
本题考查电阻的计算和实际功率大小的比较，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流的规律，判断灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。
17（（2011年?
福建宁德）如图所示电路，电源电压恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（）
A（电流表示数变大，灯变暗B（电压表示数不变，灯变暗
C（电流表示数变小，灯变亮D（电压表示数为变，灯变亮
17.B
18（（2011?
黑龙江哈尔滨）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”（以下观点不正确的是（）
A（实验要选取规格不同的灯泡
B（实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C（将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验
D（将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
18.D解析:
实验目的是研究电功率与电流的关系（所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同，故A观点正确;由图可知，两灯泡的连接方式是并联（在并联电路中，各支路两端的电压都相等（故B观点正确;根据欧姆定律，把滑动变阻器串联在电路中，要用滑动变阻器改变被测小灯泡两端的电压（依据通过电灯泡的电压和电流，可以计算电路相应的电阻，所以可以完成实验，故C观点正确;根据电功率公式P=UI，如将电路改为串联，两灯泡各支路两端的电压不同，无法完成实验，故D观点错误。
故选D。
19（（2011?
吉林长春）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向下移动时，则（）
10
A（电压表的示数变大，灯变暗B（电流表的示数变小，灯变暗
C（电压表的示数不变，总功率变大D（电流表的示大，总功率变小数变
19.B
解析:
此题考查电路动态变化及其相关知识。
当滑片P向下移动时，电流表的示数变小，灯变暗，电压表的示数不变，总功率变小，选项B正确。
20（（2011?
河南）如图所示是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图象，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。
下列分析正确的是（）
A（甲的阻值是乙阻值的两倍
B（通过乙的电流是甲的电流的两倍
C（乙两端的电压是甲两端电压的两倍
D（甲的电功率是乙的电功率的两倍
20.C解析:
此题考查电阻的电流与电压关系的图像，串联电路、欧姆定律、电功率动及其相关知识点。
由欧姆定律可知，甲的阻值是乙阻值的1/2，选项A错误;将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端，电流相同，乙两端的电压是甲两端电压的两倍，选项B错误，C正确;由P=UI可知，甲的电功率是乙的电功率的1/2.选项D错误。
21（（2011?
广东河源）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时（）
S
11
A（电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
B（电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C（电压表示数不变，电流表示数不变，灯的亮度不变
D（电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗
21.C解析:
闭合开关前，电压表测量电源电压，电流表测量流过灯泡的电流，灯泡两端的电压等于电源电压;当闭合开关后，定值电阻R与灯泡L并联在电路中，电压表测量电源电压，电流表测量流过灯泡的电流，灯泡两端的电压等于电源电压，可见，电压表和电流表的示数均不变，灯泡的实际功率也不变，亮度也不变。
本题答案为C。
22.（2011?
浙江杭州）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“20Ω2A”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
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
22.B解析:
当滑片由A端滑到B端的过程中，滑动变阻器接入的阻值变大，电路中的总电流变小。
根据U=IR可知，定值电阻R两端的电压不断变小，选项A错误;根据P=I2R可知，电阻R的功率不断变小，选项B正确;因为电源电压不变，而定值电阻两端的电R压不断变小，所以滑动变阻器两端的电压不断变大，选项C错误;当滑片位于A端时，滑动变阻器的功率为0，当滑动变阻器接入的阻值为5欧姆时，电路电流为0.3A，变阻器的功率为0.45W，当滑片滑到B端时，电流为0.12A，变阻器的功率为0.288W，可见，滑动变阻器的功率先增大后减小，选项D错误。
本题答案为B。
23.（2011?
广西北海）如图所示电路中，,R20Ω。
当Sl断开，S2闭合时，电流表的示数为0.3A，2
当S、S2都闭合时，电流表的示数为0.9A，则下列说法正确的是（）l
12
A（电源电压为9V
B（R1的阻值为15Ω
C（当S、S2都闭合时，l0s内电流通过电阻产生的Rl热量为36J1
D（当S、S2都闭舍时，电路中的总电阻为30Ω1
23.C解析:
当Sl断开，S2闭合时，电阻R1断路，流过电阻RI=0.3A，所以电源电压为的电流为22U=IR=6V;当S、S2都闭合时，电阻R1和并联，干路电流RI=0.9A，因为电阻R不变，所两端电压22l22以流过R为I=0.3A，故流过R1的电流为I=I-I=0.6A，R1两端的电压等于电源电压即U=6V，的电流仍22121
2所以R=U/I=10Ω;此时，l0s内电流通过电阻产生的Rl热量为Q1=，电路中的总电阻IRt,36J11111
RR2012R,,,。
答案为C。
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