第十五章电功和电热教案.docx
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第十五章电功和电热教案
15.“第十五章_电功和电热”教案
第十五章电功和电热
一、知识点复习
㈠、电能表与电功
1、电能表：
测量消耗了多少电能（即电功）的仪器。
2、电能表的参数：
3000R/KW·h——每消耗1KW·h的电能，转盘转3000转（☆要求会要根据一定时间内电能表转盘转过的圈数来计算电功，从而算出电功率）
（电子式电能表，其参数为imp/KW·h——每消耗1KW·h的电能，指示灯闪烁的次数）
220V——额定电压（正常工作时的电压）为220V
10A（40A）——长时间工作最大电流为10A（短时间内最大电流为40A）
（☆要求会根据电能表上的参数，算出家庭电路中的最大总功率P=UI=220V×10A=2200W）
3、电能表的读数：
两次示数之差。
（供电部门一般按度的整数收费）
4、电功（W）：
电流做功的大小。
公式：
W=Pt=UIt
（电流通过导体做的功，与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成正比，与通电时间成正比）单位：
焦耳（J）
因为电流通过用电器会把电能转化为其他形式的能量，所以该过程也就是电流做功的过程；而消耗多少电能，电流就做多少功。
（☆所以有的题目中让你求消耗的电能，实际就是求电功W，你就可以用W=UIt或W=Pt来算了）
㈡、电功率
1、电功率（P）——表示电流做功的快慢的物理量。
公式：
P=W/t=UI=I2R=U2/R
（☆根据P=UI=U2/R，变形得到：
I=P/U；R=U2/P，要求你会利用这两个变形公式，根据用电器的额定电压和额定功率，算出正常工作时的电流以及用电器的电阻）
单位：
瓦特（W），1W=1J/s
2、额定电压：
用电器正常工作时，两端应该加的电压。
额定功率：
用电器在额定电压下正常工作时的功率。
（☆如果给你某用电器的额定电压和额定功率,你应该会用I=P/U算出额定电流,而且会
用R=U2/P算出它的电阻。
）
3、测量小电灯的功率
①原理：
P=UI②测量工具：
电压表，电流表
③滑动变阻器的作用：
改变电灯两端的电压。
④电路图：
⑤结论：
A、若U实>U额，则P实>P额若U实=U额，则P实=P额
若U实<U额，则P实<P额
B、电灯的亮度取决于它的实际功率。
4、若电灯的电阻不变，根据R=U2/P，有：
P实/P额=（U实/U额）2
（若实际电压是额定电压的二分之一，则实际功率就是额定功率的（二分之一）2。
以此类推）
㈢、电热器电流的热效应
1、电热器——将电能全部转化为内能的装置。
举例；电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等。
（即所谓的纯电阻电路）
2、电流的热效应——电流通过导体会产生热量。
3、电热（Q）——电流产生的热量
焦耳定律——电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
1
222公式：
Q=IRt变形公式：
Q=IRt=Ut/R
4、纯电阻电路（电热器）：
Q=W=Pt=UIt（☆初中阶段基本是纯电阻电路,所以题目中求电热时,如果条件符合,你可以用Q=W=Pt=UIt来计算）
非纯电阻电路（如电动机）：
Q<W
㈣、家庭安全用电
1、家庭电路的基本组成：
进户线（电源线）、电能表、阐刀开关、熔断器（或空气开关）、
开关、插座、用电器等。
进户线：
火线和零线之间的电压为220V,火线和地之间电压为220V，零线和地之间的电
压为零。
电能表：
在干路上来测量用电器消耗的电能。
（☆你要会根据电能表的参数算家庭电路中
的最大总功率）
阐刀开关：
干路上总开关（当发生触电事故或用电器着火时，首先用它来切断电源）。
熔断器：
熔丝由电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成，熔丝的作用是：
当电路中的电流过
大时，达到到熔丝的熔点，熔丝熔断，电路自动切断。
（千万不能用铁丝或铜丝或更粗的熔丝来代替原来的熔丝）
空气开关：
当电路中电流过大时，空气开关自动跳阐，切断电路。
开关：
开关应和它所控制的用电器串联，且接在火线和用电器之间。
插座：
插座就是用来插用电器的，所以各插座之间当然应该是并联的。
用电器：
家庭电路中的各用电器都是并联的。
2、两孔插座、三线插头和三孔插座
①两孔插座：
左孔接零线，右孔接火线。
②三孔插座：
“左零右火中接地”（地线一般与埋在地下的金属板相连）
三线插头：
有金属外壳的用电器基本上都是三线插头，对应于三孔插座。
三线插头的中间那个插头与用电器的金属外壳相连，当插入三孔插座时，就把金属外壳和大地连起来了。
作用：
当由于电器内部绝缘皮破损或失去绝缘性能时，导致火线与外壳接触使外壳带电而发生触电事故。
若有此接地的保护，电流就会通过地线流入大地，不会从人体走，避免了发生触电事故。
（所以三线插头绝不能通过转换插到两孔插座里，那就失去地线的保护了）
3、测电笔：
①构造：
金属电极、氖管、弹簧和一个电阻很大的电阻——高电阻。
②作用：
辨别火线和零线
③使用方法：
手接触笔尾的金属电极，笔尖接触电线，若氖管发光，则接触的是火线；若氖管不发光，则接触的是零线。
（若前面的零线有断路的情况，则接触后面的零线，氖管也会发光）
4、电路中引起火灾的原因
①电路中电流过大：
根据Q=I2Rt，在电阻和通电时间一定时，电流I过大，会导致产生的热量过大，导体温度过高而引发火灾。
短路：
由于各种原因造成火线和零线直接接触，即发生短路，根据I=U/R,短路处的电阻特别小，则电路中电流I过大。
同时工作的用电器总功率过大（超负荷运行）：
根据I=P/U，电压不变，功率P越大，干路中的总电流I越大。
②电线连接处接触不良：
根据Q=I2Rt，在电流和通电时间一定时，电线连接处接触不良，此处的电阻就会比较大，会导致此处产生的热量过大，导体温度过高，形成电热的逐步积累和恶性循环，而引发火灾）（电路中电流过大时，有熔断器和空气开关保护，很大程度上能避免火灾的发生；而由于电线连接处接触不良而导致的火灾很难有类似的保护，所以此类情况尤其难发现、更危险）
㈤串、并联电路中电压、电功率、电热的关系
2
1、串联电路中，电压、电功率、电热的关系。
①电压关系：
∵串联，电流处处相等，根据U=IR，∴
即串联电路（电流相等时）中，电压之比等于电阻之比。
电阻越大，分到的电压越大。
②电功率关系：
∵串联，电流处处相等，根据P=I2R,∴
即串联电路（电流相等时）中，电功率之比等于电阻之比。
电阻越大，其实际电功率越大。
（☆如果两盏灯串联在电路中，你可以先根据其R=U2/P算出各灯的电阻,接着就能判断出是电阻大的那盏灯的实际功率大，也更亮些）
③相等的时间内，电热的关系：
∵串联，电流处处相等、通电时间也相等，根据Q=I2Rt，
∴,即串联电路（电流相等时）中，在通电时间相等时，电热之比等于电阻之比。
电阻越大，相同时间内产生的电热也越多。
2、并联电路中，电压、电功率、电热的关系。
①电流关系：
∵并联，各支路两端电压相等，根据
I=U/R,∴
即并联电路（电压相等时）中，电流之比等于电阻的反比。
②电功率关系：
∵并联，各支路两端电压相等，根据P=U2/R，∴
即并联电路中（电压相等时），电功率之比等于电阻的反比。
电阻越大，其实际电功率反而越小。
（☆如果两盏灯并联在电路中，你可以先根据其R=U2/P算出各灯的电阻,接着就能判断出是电阻大的那盏灯的实际功率小，反而更暗些）
③相等的时间内，电热的关系：
∵并联，各支路电压相等、通电时间也相等，根据Q=U2t/R，∴
即在并联电路（电压相等时）中，在通电时间相等时，电热之比等于电阻的反比。
电阻越大，相同时间内产生的电热反而越少。
电功与电热练习题
1.电灯泡通电后照亮了教室，说明电能可以转化成_____；将手靠近发光的灯泡，可以感到灯泡发烫，说明电能可以转化成_____；电动机通电后转动带动电风扇，说明电能可以转化成_____；我们在日常生活中使用的电视机、电脑、电饭煲、电磁炉等都要消耗_____.
2.在家庭电路中，某用电器正常工作时的电阻为1210Ω，那么在正常电压下，该用电器通电10min消耗的电能是J，电流做的功是J。
3.当某导体电压为3V时，测得通过它的电流为0.3A，则该导体的电阻为Ω，在10s内，电流做功J。
4.两根电热丝，电阻之比为2：
1，若把他们串联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为；若把他们并联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为。
3
5.电热器是利用原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将能转化为能。
56.一只电热器接在照明电路中，5min产生的热量为2.64×10J，则通过该电热器的电流是A，电
热器正常工作时的电阻是Ω。
7.测电笔是用来辨别和的工具，使用时，手应当接触，当笔尖接触电线时，若氖管发光，表明接触的是。
8.三孔插座比两孔插座多的那个孔是跟相连的，用电器的三脚插头插在三孔插座里，不仅把用电部分接入了电路，还把用电器的与连接起来。
9．家庭电路里的电视机、电冰箱、电灯等用电器的连接方式是联；开关和被控制的用电器是联；为了防止因漏而出现的触电事故，家用洗衣机的外壳一定要．
10．在图所示的甲、乙两种使用测电笔的方法中，正确的是．
11.物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图所示．然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh．若按0.5元／kWh计费，李明家本月应缴电费___元。
李明家同时使用的用电器总功率不得超过W。
12.下面几位同学的说法中正确的是（）
A.电风扇通电后把电能转化成动能B.人造卫星的太阳能电池板把电能转化成光能
第10题C.电灯泡通电时把电能全部转化成光能D.电吹风通电时把电能全部转化成热能
13.下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（）
A．电饭锅B．电风扇C．电视机D．洗衣机
14.额定电压相同的甲乙两灯，串联在电路上，甲灯比乙灯亮。
下列正确的是（）
A.甲灯额定功率和实际功率大B.乙灯额定功率和实际功率都大
C.甲灯额定功率小实际功率大D.乙灯额定功率小，实际功率大第11题15.小明做作业时，发现电灯忽明忽暗，原因可能是（）
A.灯泡的实际电压发生了改变B.灯泡的额定功率发生了改变
C.灯泡的额定电压发生了改变D.灯泡烧坏了
16.如图所示，电源电压不变，要使电路中消耗总功率最大，下列做法中正确的是（）
A.S1、S2都断开；B.S1断开、S2闭合；C.S1闭合、S2断开；D.S1、S2都闭合
17.某电动机线圈的电阻为R，正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I
，则该电动机工作时，输出的最大机械功率为（）
A
．UIB．I2RC．UI＋I2RD．UI－I2R
18.关于电热的利用，下列说法中正确的是（）
A．电热对我们来说总是有利的B．电热对我们来说总是不利的
C．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的D．电视机工作过程中没有产生电热。
19．关于保险丝，下列说法正确的是（）
A．电路中有了保险丝就能起到保险作用B．选用额定电流越小的保险丝，就越安全
C．选择适当规格的保险丝，才能够既不妨碍供电，又起到保险作用。
D．当电路被保险装置切断时，不用检查电路，直接恢复供电，就可以了
20．家庭电路中的保险丝烧断了，其可能原因是（）
A．开关里的两个线头相碰了B．灯座里的两个线头相碰了
C．室内所有电灯都开了D．进户线的绝缘皮破了，并且两条导线相碰
21.在“探究影响电流做功的因素”的实验中：
有以下器材：
两个规格不同的灯泡，电流表，电压表，开关，滑动变阻器，电源及导线若干。
实验过程如下表：
4
（2）在步骤2中的空白处补填适当的内容。
（3）在实验中根据来判定电流做功的多少，这种方法叫转换法，请再举一例。
如：
。
22、小明家的太阳能热水器，可以贮水100Kg，天气好时，吸收的太阳辐射能可以使水温度升得足够高；阴天雨天可用电辅助加热，它的电加热棒的额定电压是220V，额定电功率是2000W。
（1）若在阳光的照射下，100Kg的水温度从20℃上升至50℃，吸收太阳的热量是多少？
（2）若在阴雨天仅用电加热棒在额定电压下将这些水加热，使之升高相同的温度，需要多长的时间？
（设消耗的电能全部转化为水吸收的内能）
（3）实际上用电加热器时间需要2h，请你写出产生这种现象的两个原因。
课外练习
1.光能内能机械能电能2.240024003.10Ω9J4.2/11/2
5.电流热效应电能内能6.4557.火线零线笔尾的金属电极火线
8.地线金属外壳大地9．并联串联接地10．乙11.601100
12.A.13．A14.C15.A16.D17.D18.C19．C20．B
21.
（1）
（2）灯泡的亮度和电流表的示数
（3）通过比较木桩插入沙中的深度，说明重力势能的大小等
722、
（1）1.26×10J
（2）6300s（3）热量散失电压低于220v
5
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