《电功率》教案.docx

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《电功率》教案

第八章电功率

知识点回顾

1．叫电功。

某段电路上的电功，跟这段电路两端的，电路中的以及通电的时间。

电功的计算公式是。

国际单位制中电功的单位是，符号为。

结合欧姆定律得到电功的计算公式有、。

2．电流通过电炉时能转化为内能；电流通过电灯时，灯丝灼热发光，能转化为能和；电流通过电动机时，将能转化为能和能。

3．电流通过导体时，导体都要发热，将电能转化为内能，这种现象叫电流的。

4．测量电功的仪表叫。

如图所示的电表示数为，表盘上的“220V”表示，10A表示，3000R/kw.h表示。

1kw.h=J.

5．叫电功率，电功率是表示的物理,量。

电功率的定义式是，计算公式是，国际单位制的单位是。

符号为，结合欧姆定律得到有、。

用电器的功率是10W，表示用电器工作时。

6．电功率的测量：

（1）第一种：

伏安法测功率。

伏安法测小灯泡电功率的原理是。

用　　　　测出通过小灯泡中的电流I，用　　　测出它两端的电压U，那么它的电功率P等于　　。

［设计电路］

在测量小灯泡电功率的实验中，连接电路时开关应该，滑动变阻器应移至位置，实验中滑动变阻器的作用是　　　　　。

（2）第二种：

电能表和秒表测功率。

1）.使室内其它用电器均停止工作，只让待测用电器单独工作；

2）.记下电能表表盘转过一定转数n所用的时间t；则用电器消耗的电能为W＝　　　　。

3）.计算用电器的实际功率为。

（n为电能表铭牌标着的转盘转数。

）

7．电流通过导体产生的热量跟电流的　　　，跟导体的电阻成　　，跟通电时间成　　，这个规律叫做　　　　　　。

公式表示：

　　　　　　　。

导出公式：

　　　　　、　　　　、　　　　。

8．家庭电路电流过大的原因：

一是　　　　　　，二是　　　　　　。

保险丝的材料：

险丝是用电阻率、熔点高的制成的。

保险丝的作用：

当电路中的电流过大时，它由于温度升高而、电路，起到保护作用。

9．为了用电的安全，保险丝接在火线上，螺丝口灯泡的螺旋套接在线上，开关接在线上，铡刀开关的静触头接电源线，而且静触头在方。

重·难点分析

1.计算用电器消耗电能时

W=UIt=Pt（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：

W=I2Rt=U2t/R

①串联电路中常用公式：

W=I2RtW1:

W2:

W3:

…Wn=R1:

R2:

R3:

…:

Rn

②并联电路中常用公式：

W=U2t/RW1:

W2=R2:

R1

③无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn

2.电功率计算公式：

P=UI=W/t（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：

P=I2R=U2/R

①串联电路中常用公式：

P=I2RP1:

P2:

P3:

…Pn=R1:

R2:

R3:

…:

Rn

②并联电路中常用公式：

P=U2/RP1:

P2=R2:

R1

③无论用电器串联或并联。

计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn

3.额定功率和实际功率

当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）

当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器

①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得

②根据P=U2/R　如果U减小为原来的1/n

则P′=　

如：

当U实=12U额时，P实=14P额

当U实>U额P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）用电器烧坏（灯丝烧断），导致最终P实=0

4.电热

（1）、实验：

目的：

研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？

原理：

根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。

实验采用煤油的目的：

煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快

（2）、焦耳定律：

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。

（3）、计算公式：

Q=I2Rt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：

Q=UIt=U2t/R=W=Pt

①串联电路中常用公式：

Q=I2Rt。

Q1:

Q2:

Q3:

…Qn=R1:

R2:

R3:

…:

Rn

并联电路中常用公式：

Q=U2t/RQ1:

Q2=R2:

R1

②无论用电器串联或并联。

计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn

③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：

Q=U2t/R=Pt

例题讲解

例1

.标有“PZ22060”的白炽灯正常工作电压为V，额定功率为11W的节能灯与该灯泡均正常发光时亮度相当各自正常工作10h，节能灯少消耗kwh的电能

例2

.两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是（）

A.甲一定比乙亮B.乙一定比甲亮

C、都正常工作时，甲比乙亮

D、都正常工作时，乙比甲亮

例3

.如图l，电源电压l8V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V”量程，灯泡上标有“6V3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变。

求：

（1）灯泡正常发光时的电流；

（2）当电流表的示数为0.4A时，电压表的示数；

（3）为了保证电路的安全，滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻.

例4

..小艳同学某天在家开灯时，灯不亮，经检查发现保险丝被烧断。

她在爸爸的协助下用一盏标有“220V40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝接入电路，如图所示。

然后进行如下操作，并观察到相应的现象：

当只闭合开关S1时，L0和L1均发光，但都比正常发光暗；当只闭合开关S2时，L0正常发光，L2不发光。

由此可以判断（）

A.L1和L2所在的支路均短路B.L1所在的支路完好，L2所在的支路短路

C.L1所在的支路完好，L2所在的支路断路D.L1所在的支路短路，L2所在的支路断路

例5

.额定电压为2.5V的小灯泡连入如图2甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻为10

。

闭合开关S，滑片从b端向a端滑动，直到小灯泡正常发光，得到如图8乙所示的I—U图象。

求：

（1）小灯泡的额定功率。

（2）滑片在b端时小灯泡的电阻。

（3）电源电压。

例6

.如图为小明家的电饼铛（cheng），主要用于食品的考烙和烹制。

它采用双控电路，额定电压为220V，上、下盘同时加热时额定功率为1000W，工作的简化电路如图-2，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2。

（1）R1正常工作时，R1消耗的电功率是

多少?

（2）R1正常工作时，通过R1的电流是多少？

（计算结果保留一位小数）

（3）小明妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长。

小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作5min，电能表转盘转过了225r。

（注；该电能表标有“3000r/kW·h”，表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r）。

电饼铛的实际功率是多大?

烙熟一个饼所用时间变长的原因是：

。

巩固练习

（一）填空题

1.“220V800W”的电炉，正常工作30分钟电流做功为J，合kw.h,正常工作电流为A

2．某灯泡上标有“6V3W”字样，该灯泡正常工作时的电流是_______A，这个灯泡的电阻值为_______Ω。

3．有一只灯泡接在220V的家庭电路中,正常发光30h耗电1.8Kw·h,这只灯泡的额定功率是_________W,灯泡正常工作电流是___________A.

（二）选择题

4.决定电灯明亮程度的物理量是。

有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36V60W”，乙灯上标有“220V60W”，当它们分别在其额定电压下发光时，其亮度是（）

A．乙灯比甲灯更亮

B．甲灯比乙灯更亮

C．两盏灯一样亮

D．无法判定哪盏灯更亮

5.家用电能表的盘面上，标有3000R/kwh的字样，当接入一个用电器正常工作时，1min内电能表的转盘转了15转，则该电器消耗的实际功率是（）

A、5WB、500WC、300WD、3KW

6.如图4所示．是某研究性学习小组利用"220V60W”的灯泡L1和"220V15w”的灯泡L2所设计的四个电路图。

当把它们分别接人同一家庭电路中时，其中有一个电路消耗的功率最大，它消耗的最大功率为____W，消耗功率最小的电路图是_____。

7．标有“6V　　6W”、“6V　　3W”的灯L1和L2，串联接在某电源上。

设灯丝电阻不变，则（　　）。

A．通过灯L1、L2的电流之比为2：

1。

　　　B。

灯L1、L2的实际功率之比为1：

2

C．电源电压为18V时，L1正常发光　　　　D。

电源电压为9V时，L2正常发光。

（三）综合计算题

8.小王家电能表上标有“220V10A”字样，他家原有电器的总功率是1500W。

最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如表5所示。

（计算结果保留小数点后两位小数）试求：

额定电压

额定功率

220V

1100W

图5

（1）电热水器的额定电流是多少?

（2）电热水器正常工作时的电阻是多少?

（3）将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用?

9.如图6所示，是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3.8V，其灯丝电阻约是10Ω，滑动变阻器标有“10Ω1A”字样，电流表（0～0.6A、0～0.3A），电压表（0～3V、0～15V）。

（1）用笔画线代替导线将电路中未连接

的部分连接好，使它成为完整的实验电路。

（2）小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：

A．可能是灯丝断了B.可能是变阻器开路C．可能是小灯泡短路D．可能是电流表开路

根据小刚的猜想，请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将表的示数填入下表。

（3）假如电压表0～15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率。

请你将小刚设计的电路图画在上面的方框内。

（

（4）按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电表示数达到V。

小灯泡正常发光。

此时电流表的示数如8－4所示。

则小灯泡的额定功率是W。

10.一电饭锅铭牌上标有“220V1100W”字样。

（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？

（2）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水最少需要吸收多少热量？

[C水=4.2×103J/（kg℃）]

（3）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？

（4）是什么原因导致

（2）与（3）中两个热量值不相等？

（说出一条即可）

11．如图7所示，电源电压恒定，R2=6Ω，R3=12Ω，滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A的示数为3A；当开关S1闭合S2、S3都断开时，电流表A的示数为0.6A。

求：

（1）电源电压

（2）滑动变阻器R1的最大阻值

（3）当S1、S3闭合S2断开时，电路消耗的总功率

12.小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3V恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示。

（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。

①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。

如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的（用字母表示）两接线柱连入到电路所引起的。

②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：

实验序号

1

2

3

4

5

6

小灯泡两端的电压U/伏

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

通过小灯泡的电流I/安

0.08

0.10

0.14

0.18

0.20

0.22

小灯泡的发光亮度

不发光

很暗

较暗

较亮

正常发光

很亮

小灯泡的额定功率为　W；小灯泡实际功率与其发光亮度之间的关系是。

（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。

根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数。

其示数分别为。

13.小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图8甲所示。

图8乙所示是豆浆机的主要结构：

中间部位是一个带动刀头的电动机，用

来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。

下表是这个豆浆机的主要技术参数；图9所示

型　号

SYL－624

额定电压

220V

额定频率

50Hz

电机功率

120W

加热功率

1210W

容量

1000mL

是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P－t”图像。

请解答下列问题：

（1）豆浆机正常工作时的最大电流是多大？

（2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

（3）在一次豆浆机工作的时候，小明将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。

此时电路的实际电压是多大？

14.如图10是研究电流热效应的实验装置图。

两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚。

当闭合开关，经过210s的时间，烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃，烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃。

假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变a已知煤油的比热容c＝2.1×103J/（kg·℃）。

求：

（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量；

（2）烧瓶B中电阻丝的阻值；

（3）电源的电压及电路消耗的总功率。

15.图11所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热．已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。

求：

⑴饮水机处于保温状态时的电功率是多少？

⑵饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？

第八章电功率

知识点回顾

1.电流所做的功，电压，电流，成正比，W=UIT,瓦特，W,W=I2Rt,W=U2t/R

2.电，内，电，内，光，电，机械，内3.热效应

4电能表，31.6kw.h，这个电能表应在220v的电路中使用，这个电能表的标定电流为10A，接在这个电能表的用电器，每消耗1kw.h的电能，电能表的转盘转过3000r

5.电流在单位时间内所做的功，电流做功快慢，P=W/t,P=UI,瓦特，W,P=I2R,P=U2/R,每秒消耗电能10J

6.

（1）P=UI,电流表，电压表，U与I的乘积，断开，阻值最大，改变灯泡两端电压和电路

（2）n/N,n/tN

7.二次方成正比，正比，成正比，焦耳定律，Q=I2Rt,Q=UIt,Q=U2t/R,Q=Pt

8.电路短路，使用大功率用电器，大，低，铅锑合金，自动熔断，切断

9.零，火，上

例题讲解

例1.220,0.49例2.C例3.

（1）0.5A

（2）13.2V（3）18

60

例4.A例5.

（1）0.75W

（2）5

（3）3V

例6.

（1）96.8

（2）2.27A（3）900W,实际电压小于额定电压

巩固练习

1.1.44×1060.4,3.82.0.5，123.60，0.25

4.实际功率，C5.C6.75，12W7.B.D

8.

（1）5A

（2）44

（3）能9.

（2）0，4.5，0.45,0

（4）0.7，1.5210.

（1））44

（2）5.04×105，（3）6.6×105

（4）电饭锅自身吸热，热量散失11.

（1）12V

（2）28

（3）24W

12.

（1）AB,0.5,实际功率越大，灯泡越亮

（2）3V,0

13.

（1）5.5A

（2）6.672×105J（3）200V14.

（1）840J

（2）2

（3）6V,6W

15.

（1）40W,

（2）2A