第八章第二节 电功率教案.docx

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第八章第二节电功率教案

第八章第二节电功率（教案）

【知识要点】

一、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）1kW＝103W

电功率的物理意义：

表示消耗电能的快慢。

1.电功率的定义式：

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）。

2.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）。

3.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；

100W：

电冰箱、电扇。

低于1W：

手电筒、计算器、电子表。

4.有关电功、电功率的公式及其适用范围：

电功

电功率

公式的适用范围

普遍适用

普遍适用

只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）

只适用于纯电阻电路

5.用电器的额定功率和实际功率

额定电压：

用电器正常工作时的电压叫额定电压。

额定功率：

用电器在额定电压下的功率叫额定功率。

额定电流：

用电器在正常工作时的电流叫额定电流。

用电器实际工作时的三种情况：

——用电器不能正常工作。

（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）

——用电器不能正常工作，有可能烧坏。

（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）

——用电器正常工作。

电灯泡上的“PZ22025”表示额定电压是220V，额定功率是25W。

有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。

额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。

将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。

6.串并联电路P实与R大小的关系

项目

串联电路

并联电路

P实与R的关系

串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大

并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大

灯泡发光亮度

实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮

通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮

电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮

电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮

串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗

并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变

【经典题例】

1．（2009•西藏）如图所示，设电源电压保持为12V不变，小灯泡上标有“3V1.5W”的字样，电流表的量程是0～0.6A，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，为了保证电路各元件都能安全使用，则滑动变阻器连入电路的最小阻值和整个电路消耗的最大功率分别是（　　）

A．18Ω，6WB．25Ω，7.2WC．0Ω，2WD．6Ω，12W

2．（2009•咸宁）一个“6V、3W”的灯泡接在电路中，测得通过它的电流是0.4A，则它的实际功率（　　）

A．等于3WB．小于3WC．大于3WD．无法判断

3．（2011•江津区）如图所示，下列用电器的额定功率最接近10W的是（　　）

A．

电冰箱B．

电吹风

C．

节能灯D．

电豆浆机

4．小明在探究电灯的实际功率随电压的变化规律时，对一只“12V”标记的电灯用伏安法测得下表数据：

U/V

1

2

4

6

8

10

12

I/A

0.71

0.94

1.27

1.55

1.80

2.03

2.16

（1）根据表格中的数据可知，此灯泡的额定功率为　_________　W．（保留一位小数）

（2）若把两个相同规格的这种灯泡串联在12V的电路中，则：

电路消耗的总功率为　_________　W．

5．（2011•遵义）如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V3W”字样，当开关S1、S2均闭合时，灯L1正常发光，A示数是　_________　A，若闭合开关S1断开开关S2，A示数是0.3A，则此时灯L2的电功率为　_________　w．

【经典练习】

1．（2009•河北）下列数据最接近实际的是（　　）

A．全自动洗衣机的功率约为20W

B．干电池两极间的电压约为2V

C．河北省全年的平均气温约为32℃

D．乒乓球台的宽度约为1.5m

2．（2006•莱芜）家庭生活中，下列估测符合事实的是（　　）

A．家庭彩电的电功率为100W

B．写字台台面的面积约为200cm2

C．洗浴用水的水温约为70℃

D．微波炉的电功率为200W

3．下列关于电功率的说法中，正确的是（　　）

A．电功率越大，电流做功越多

B．电功率越大，所用的时间越短

C．电功率越大，用电器消耗的电能越多

D．电功率越大，用电器消耗电能越快

4．在下图所示的家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　）

A．

电风扇B．

电水壶

C．

电熨斗D．

电暖气

5．下列不是电功率单位的是（　　）

A．J/SB．kWC．V•AD．kWh

6．小华等几个同学在实验室中看到有两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示．下面列出了他们在讨论中的几种说法，其中正确的是（　　）

A．两灯都正常发光时，通过它们的电流相等

B．两灯串联在电压合适的电源上时，只有一盏灯能正常发光

C．两灯并联在6V的电源上时，“6V6W”灯消耗的功率比较大

D．两灯串联在9V的电源上时，“12V12W”灯消耗的功率比较大

7．电阻R1、R2并联起来接在电路中，消耗的功率之比为4：

3，如果R1、R2串联在电路中，则R1、R2消耗的功率之比为（　　）

A．4：

3B．3：

4C．16：

9D．9：

16

8．在如图所示电路中，电源电压保持6V不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程“0﹣0.6A”，电压表量程“0﹣3V”，开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向左移动过程中，保证电表安全．电路总功率与电流的关系图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

9．（2009•宁德）如图电路，闭合开关S，发现两灯均发光，但灯L1比L2亮．究其原因，正确的是（　　）

A．L2发生短路

B．通过L1的电流比L2大

C．由于L2的电阻较小，其实际功率较小

D．由于L2的电阻较大，其实际功率较大

10．（2009•绵阳）有两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系如图象中的A、B．则（　　）

A．若将它们串连接在电源两端，RA的电流是RB的2倍

B．若将它们并连接在电源两端，RA的电压是RB的2倍

C．若将它们串连接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍

D．若将它们并连接在电源两端，RA的电功率是RB的2倍

11．（2009•荆州）在如图所示的电路中，电源电压U=12V，定值电阻R0=8Ω，R为最大电阻为20Ω的滑动变阻器，当移动滑片使R消耗的电功率为4W时，下列说法正确的是（　　）

A．R连入电路的电阻一定为16Ω

B．R连入电路的电阻一定为4Ω

C．R0消耗的功率一定为8W

D．电源消耗的总功率可能为6W

12．如图所示，两个小灯泡并联，闭合开关后，发现L1灯比L2灯亮，则下列说法正确的是（　　）

A．L1灯的电阻小于L2灯的电阻B．L1灯的功率小于L2灯的功率

C．L1灯两端的电压大于L2灯两端的电压D．L1灯的电流大于L2灯的电流

13．（2010•滨州）

（1）干簧管（也叫干簧继电器）比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高．如图甲所示，是干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上．

①如图乙所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为　_________　极；磁簧片cd的c端为　_________　极，它们将因相互　_________　而触接．

②如图丙所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图．当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没被磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响；当水面上升到最高水位A处时，　_________　灯发光，电铃响；当水面下降到最低水位B处时，　_________　灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可判断水位是否正常．

（2）小红通过实验研究某电热器的发热功率与通电电流的关系，她使用同一个电热器（其阻值R不变），多次改变这个电热器两端的电压，然后将实验中测量的电流值及对应的电功率画成如图所示的图象．

①请你根据图象，补充完整表格中的数据：

I（A）

0.1

0.2

0.3

0.4

P（W）

4

16

②根据这些数据推算，这个电热器的功率P与电流I两者之间的关系式是　_________　．

14．（2007•吉林）小明同学想要研究电功率大小与电压、电流的关系．他选用了额定电压相同、额定功率相差较大的两个小灯泡．他所设计的电路图中有一幅如图所示，图中两个小灯泡的　_________　相等，目的是研究电功率与　_________　的关系．

15．在学习了有关知识后，小华采用如图所示的实验装置，研究“电功率的大小与哪些因素有关”请将实验观察到的图（a）和图（b）中的现象、表明的物理意义和最后得出的结论写出来

【课后练习】

1．（2006•贵阳）有些地区在晚上用电高峰时，用户得到的电压明显低于220V，这时白炽灯昏暗，有些用电器不能正常工作，对这种现象的正确解释是（　　）

A．因电网供给用户的电流是一定的，用电高峰时，接入的用电器多了，分配给每个用电器的电流自然会减少

B．因电网供给用户的电功率是一定的，用电高峰时接入的用电器多了，分配给每个用电器的电流自然会减少

C．用电高峰时，接入的用电器多了，电路中的总电阻增大，干路的电流减小，分配给每个用电器的电流自然会减少

D．由于输电线本身有电阻，用电高峰时，接的用电器多了，电路中的总电阻减小，干路的电流增大，输电线上的电压损失增大，用户得到的电压就减小

2．（2006•大连）将一个滑动变阻器接在电源上，消耗的功率为P．要使其消耗的功率变为原来的一半，可以采取的措施是（　　）

A．电源电压不变，阻值变为原来的二倍

B．电源电压不变，阻值变为原来的一半

C．电源电压和阻值均变为原来的一半

D．电源电压变为原来的一半，阻值变为原来的二倍

3．（2005•自贡）如图所示的电路中，电源电压为30V，定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω1.5A”字样，在该电路正常使用的情况下，则（　　）

A．滑动变阻器消耗的最小功率为45W

B．电流表的最大示数为1.5A

C．电路消耗的最大功率为75W

D．电路总电阻的变化范围为12Ω～20Ω

4．如图所示是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分．根据此电路图，可直接研究的问题是（　　）

A．测小灯泡的功率B．测电流流过小灯泡所做的功

C．测小灯泡消耗的电能D．测小灯泡产生的热量

5．（2011•绵阳）以下关于灯泡亮暗的讨论，你认为正确的是（　　）

A．灯泡的亮暗由灯泡的电压决定B．灯泡的亮暗由灯泡的电流决定

C．灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定D．灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定

6．（2011•孝感）如图所示，将标有“6V3.6W”的小灯泡与规格为“10Ω1A”的滑动变阻器及电流表串联后接到6V的电源上（提示：

灯丝的电阻随温度而变化）．求：

（1）小灯泡正常发光时的电流及电阻．

（2）小灯泡正常工作2min，消耗的电能．

（3）闭合开关S，将变阻器的滑片移到B端时，电流表的示数为0.4A，此时小灯泡的实际功率．

7．（2011•绵阳）2010年上海世博会上，世博园区大量应用了LED技术．LED其实是一种半导体新型节能灯，它可以将电能的90%转化为光能（白炽灯只能将电能的20%转化为光能）．已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA，只是在不同的电压下发光颜色不同：

当加在它上面的电压为1.8V时，它发红光；当加在它上面的电压为1.4V时，它发黄光；当加在它上面的电压为3.2V时，它发蓝光．如果将该LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5V的电源两端时它发黄光，则该LED灯的电功率是　_________　W，定值电阻R阻值是　_________　Ω．

8．（2010•镇江）如图将灯L1“6V3W”和L2“6V6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是　_________　V，电路的总功率是　_________　W．

9．（2010•綦江县）人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的实验，实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同．

类型

LED灯

白炽灯

发光原理

二极管发光

钨丝高温发光

额定电压

24伏

220伏

响应时间

10﹣9秒

10﹣3秒

额定功率

12瓦

100瓦

（1）由表中给出的信息知道：

“LED”灯和白炽灯的发光原理是　_________　的（选填“相同”或“不相同”）；

（2）“LED”灯正常发光时的电流是　_________　A；正常工作10h，使用“LED”灯比白炽灯要节约　_________　kW•h的电能．

10．（2009•烟台）如图所示的电路中，L1和L2是两只标有“6V6W”字样的小灯泡，电源电压6V．闭合开关两灯正常工作．则a是　_________　表，b　_________　表，a表的示数是　_________　．

参考答案：

经典例题：

1、A2、B3、C4、25.9；18.65、0.5；0.72

经典练习：

DADAD（ACD）BCCCD（AD）

13、

（1）：

NS吸引红绿

（2）：

19P=I2R

14、电压，电流

15、略

课后练习：

D（AC）（CD）AC

6、解：

（1）由P=UI得小灯泡正常发光时的电流I=

=

=0.6A，

小灯泡正常发光时的电阻RL=

=

=10Ω；

答：

小灯泡正常发光时的电流为0.5A，小灯泡正常发光时的电阻为10Ω．

（2）小灯泡正常工作2min消耗的电能W=Pt=3.6W×120s=432J，

答：

小灯泡正常工作2min消耗的电能为432J．

（3）因变阻器的滑片移到B端时，电流表的示数为0.4A，所以滑动变阻器两端的电压U1=IR滑=0.4A×10Ω=4V，

则灯泡两端的电压UL=U﹣U1=6V﹣4V=2V，

灯泡的实际功率PL=ULI=2V×0.4A=0.8W．

答：

此时小灯泡的实际功率为0.8W．

7、0.028；180

8、9；4.5

9、不相同；0.5；0.88

10、电流；电压；1A