初中物理电功率教案文档格式.docx

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电功率

电流热效应

电热功率公式

电热的利用和危害

安全用电

家庭电路中电流过大的原因

保险丝的材料及作用

电功和电功率

二、考点点评

知识点1电功

1、定义：

电流通过某段电路所做的功叫电功。

2、实质：

电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；

电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。

电流做功的形式：

电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

3、规定：

电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。

4、计算公式：

W=UIt=UQ=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=I2Rt。

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

5、单位：

国际单位是焦耳（J）常用单位：

度（kwh）

1度=1千瓦时=1kwh=3.6×

106J

6、测量电功：

⑴电能表：

是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：

电电能表额定电压220V；

允许通过的最大电流是5A；

每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数：

A、测量较大电功时用刻度盘读数。

①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。

②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

3

2

4

6

8

5

如：

电能表月初读数月底读数是

这个月用电度合J

B、测量较小电功时，用表盘转数读数。

某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。

知识点2电功率

电流单位时间内所做的功。

2、物理意义：

表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。

3、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

无论用电器串联或并联。

计算总功率。

常用公式P=P1+P2+…Pn

4、单位：

国际单位瓦特（W）常用单位：

千瓦（kw）

5、额定功率和实际功率：

⑴额定电压：

用电器正常工作时的电压。

额定功率：

用电器在额定电压下的功率。

P额=U额I额=U2额/R

某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：

普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。

若知该灯“正常发光”可知：

该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。

⑵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）

　　实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得

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）

典型例题

例1：

（济宁市2006）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3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。

例2：

（广州市海珠区2006）一个家用电能表的盘面上标有“3000r／kW·

h”字样，它表示每消耗1kW·

h的电能，电能表的转盘转3000转．若某个电热水器单独使用时，电表转盘在300s内转了210转，则热水器消耗的电能是　　　　　，这个热水器放出的热量能使质量为__________的水温度升高10℃．[假设没有能量损失，已知：

c水=4.2×

103J/（kg·

℃）]

例3：

（广州市2006）供电局以每两个月为一个抄表计费周期，小明家收到06年1、2月的电费通知单，通知单上附有他家近几个月的用电量图表，如图15所示．

（l）根据以上图表提供的信息，填写下表中的空格

时间（年/月）

05/3、4

05/11、12

06/1、2

用电量（kW·

h）

902.1

（2）与05年11、12月比较，小明家06年l、2月多用了一个额定电压220V、额定功率1100W的电暖器，其他用电器的使用情况与05年11、12月相同．这台电暖器在额定电压下工作时电流多大？

请你估算小明家06年1、2月使用电暖器共多少小时？

知识点3电功率的测量和电热

（一）测量：

Ⅰ、伏安法测灯泡的额定功率：

①原理：

P=UI②电路图：

③选择和连接实物时须注意：

电源：

其电压高于灯泡的额定电压

滑动变阻器：

接入电路时要变阻，且调到最大值。

根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。

电压表：

并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。

根据额定电压选择电压表量程。

电流表：

串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。

根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。

Ⅱ测量家用电器的电功率：

器材：

电能表秒表原理：

P=W/t

（二）、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：

是绝缘体

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）

二、典型例题

2006年南通市在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2．5V，电阻约为10，滑动变阻器上标有“20lA'

’字样，某同学已连接的部分电路如图甲．

（1）该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×

”标明．

（2）错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整．

（3）闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2．5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是______A，小灯泡的额定功率是____________W．

（4）另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是______________________________________________________．

浙江省2006衢州小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。

铭牌已变得模糊不清，只知道额定电压为220V。

小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热烘干机在额定电压下工作（烘干物体）。

图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电热烘干机工作6小时后电能表的示数（电热烘干机工作时电能全部转化为内能）。

求：

（1）电热烘干机工作6小时消耗的电能是千瓦时。

（2）电热烘干机额定电功率是多大?

（3）电热烘干机发热体的电阻是多少?

浙江省丽水市2006年某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V40W”的白炽灯，

每晚亮10小时。

同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。

后来，

学校电工用两盏“220V40W”的灯泡串联后代替原路灯。

结果，

两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。

（1）改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？

（2）改装后两灯的总功率是多少？

比原来省电还是费电？

（3）小明是一位爱动脑筋的同学，他想：

路灯改装还有没有更好的方法呢？

通过查资料知道有一种“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；

还有一种“声控开关”——有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开。

小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：

白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来。

请判断小明设计的电路图是。

三、课堂练习

1、一个家用电能表的盘面上标有“3000r／kW·

2、.盐城市二○○六小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过W.当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是J，它的电功率为W.

3、家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。

说明:

利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤:

⑴首先按测量要求设计合理的测量电路图.

⑵观察电能表,记下它每

的转数N.

⑶测量时使待测用电器工作,其他用电器（属于该电能表的）都停止工作.

⑷用秒表或手表记下电能表转一定圈数（盘的边缘有个红点）

时所用时间

.

⑸利用公式

计算出所测用电器的功率值为多少瓦?

4、测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其中小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。

（1）请你用笔画线代替导线，把图8中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。

（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。

于是小刚提出以下猜想：

A．可能是灯丝断了

B．可能是小灯泡短路

C．可能是变阻器开路

究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。

下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。

电流表

电压表

判断结果

示数不为零

示数为零

（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图9所示，则通过小灯泡的电流为________________A，小灯泡的额定功率为________________W。

5、小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω　1A”字样.图甲是测定灯泡的额定功率的电路。

（1）小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯泡　　　　　　。

（选填“短路”或“开路”）

（2）小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是_______W.

（3）若电压表0～15V的量程损坏，换用0～3V的量程后，应将电压表中“－”接线柱连入图甲中的点，“3”接线柱连入图甲中的点，也可测出灯泡的额定功率，实验过程中，当电压表的读数

为　　　　　V时，灯泡正常发光。

6、在测定额定电压为

、电阻约为

的小灯泡的额定功率的实验中，某同学将器材连成如图所示的电路。

①请指出该电路连接中错误或不妥：

、；

、。

②将上述错误或不妥改正后，闭合开关发现电流表有示数，但电压表无示数，灯泡也不发光，出现故障的原因是。

③故障排除后，调滑动变阻，使灯泡正常发光，此时电流表示数如上图所示，则该灯泡的额定功率为W。

7、按图示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时，测得5组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。

请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题：

⑴小灯泡的额定功率是W

⑵小灯泡亮度变化规律是。

8、某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。

他们将九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。

该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。

实验中记录的有关数据分别如表19-3、表19-4、表19-5所示。

⑴分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：

。

⑵分析比较实验序号的数据及观察到的现象，可得出的初步的结论是：

当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。

⑶请进一步综合分析比较表19-3、表19-4、表19-5中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。

①分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象，可初步得出：

②分析比较表19-3、表19-4或19-5中的数据及观察到的现象，可初步得出：

四、课后习题

一、选择题

1．一个电熨斗的功率是500瓦，下列表述中正确的是（）

A.这个电熨斗消耗的电能是500焦B.这个电熨斗每秒钟完成500焦/秒的功

C.这个电熨斗1秒钟内消耗的电能是500焦D.这个电熨斗1秒钟内完成500瓦的功

2．决定白炽电灯发光强弱的物理量是（）

A.电功B.电压

C.电流强度D.电功率

3．额定功率为300瓦的家用电器可能是（）

A.电视机B.白炽灯

C.计算器D.空调器

4．已知R1<

R2，分别按下图所示的四种方法连接，并接入同一电路中，能获得最大总功率的是（）

5.某室内用电器正常工作，在台灯的开关未闭合的情况下，将台灯插头插入插座时，室内用电器便全部停止工作，那么下列原因可能的是（）

A.插座处原来有短路B.台灯的插头处有短路

C.台灯灯座的两个接头短路了D.开关中的两个接头短路了

6．电流热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害，下列情况中不属于防止电热危害的是（）

A、电视机的后盖有许多孔B、家电长时间停用，隔一段时间应通电一次

C、电动机外壳有许多散热片D、电脑机箱内有小风扇

7.阻值为R的电阻丝接到电压不变的电源上，3min可烧开一杯水；

若换用10R的电阻丝，再接到这个电源上，这时烧开一杯水所需要的时间是（）

A.0.3minB.3minC.30minD.1h

8．如右图所示，电键K断开时灯泡L恰能正常发光，若电源电压保持不，当电键K闭合时（）

A.灯变亮，安培表读数不变

B.灯变暗，安培表读数不变

C.灯泡亮度不变，安培表读数增大

D.灯泡亮度不变，安培表读数减小

9.使用一盏调光灯，在一分钟内灯丝两端的电压由220V降到100V，通过它的电流由0.25A降为0.15A，灯丝消耗的电能是1800J，可知电流通过灯丝所做的功为（）

A.900JB.1800JC.1950JD.3000J

10.一个普通照明灯泡上的铭牌如图所示，下列说法中错误的是（）

A．这个灯泡用在台灯上，正常发光时功率为40W

B．这个灯泡在220V电压下使用，它的实际功率是40W

C．这个灯泡的额定功率是40W

D．这个灯泡在低于220V电压下使用时，实际功率是40W

11.将标有“24V8W”、“12V4W”、“36V60W”的甲、乙、丙三盏灯，并联接在12V的电源上，消耗功率最大的是（）

A.甲灯B.乙灯

C.丙灯D.三盏灯消耗的功率一样大

12．把一盏“220V60W”灯接入电路，通过灯丝电流是0.25A.则这盏灯的实际功率是（）

A．P实＝60WB.P实＞60W

C.P实＜60WD.无法判断

13．有“PZ220-100”“PZ110-100”，“PZ36-100”的三盏电灯，并联按在110V的电路中，试比较它们持续发光时的亮度（）

A.“PZ220-100”最亮B.“PZ110-100”最亮

C.“PZ36-100”最亮D.三盏灯一样亮

14．在图示电路中，电源电压U保持不变.当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中.下列说法中正确的是（）

A．电流表、电压表示数都变大，总功率也变大

B．电流表、电压表示数都变小，总功率也变小

C．电流表示数变大，电压表示数变小，总功率变大

D．电流表示数变小，电压表示数变大，总功率变小

15．两个灯泡，其中L1标有“6V3W”，L2没有标记，但测得它的电阻是4欧姆，把它们串联后接在某一电路时，两灯L1、L2均能正常发光，这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是（）

A．6V3WB．8V1W

C．12V3WD．6V1W

二、填空题

1．如右图所示电路，电源电压不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，灯L1的亮度将，灯L2的亮度将.

2．一个电热器，标有“220V50W”字样.它正常工作时通过的电流是A，它工作h消耗1度电.

3．一只标有“24V36W”的电灯，接入36V的电路中，为使它正常工作，应串联一个阻值为Ω的电阻.当它们正常工作时，1h在电阻上能产生J的热量.

额定电压

220V

频率

50HZ

洗衣功率

330W

脱水功率

300W

整机质量

33kg

4．右表为某型号双缸洗衣机的铭牌.在额定电压下工作时，洗衣机洗衣时通过的电流为A.若洗衣0.5h，脱水用0.1h，则该洗衣机消耗的电能是

kW·

h..

5．某同学家中的电能表上月底示数是05248.他家中有“220V100W”

的电灯两盏，“220V150W”的洗衣机一台，“220V90W”的电视

机一台.如果这些电器平均每天工作2h，30天后，他家电能表上的示数是.

6．在时间t内，加在一电阻两端的电压U，通过电阻的电流为I，根据已知条件，推导出与电阻有关的物理量.请把推导出的物理量的表达式填写在横线上（除范例外，请另外列出三种表达式）.范例：

电功：

W=UIt

（1）

（2）（3）

7．甲灯标有“36V7.2W”字样，乙灯标有“12V1.2W”字样.现将它们串联后接在某一电源上时，其中一盏灯泡正常发光，正常发光的灯泡是＿灯，电源电压是V.

三、计算题

1.张红同学家中有一个电热水器，其额定电压是220V，他将家中的其他用电器全部关闭，将电热水器接入电路中，经过12min，他发现电能表的示数增加了0.1度，请你帮他计算出：

（1）这个电热水器的功率多大？

（2）这个电热水器正常工作时的电流多大？

（3）这个电热水器正常工作时的电阻多大？

2.某居民楼房楼道内安装了5盏灯，灯泡上均标有“PZ220-40”字样，以前这个楼道内的居民节约用电意识差，不注意随手关灯，每天楼道内的灯泡平均亮2h.后来，他们有了节约用电的意识，将楼道内的开关全部换成了声控开关，每天楼道内的灯泡平均亮20min，请你算出他们一个月可节约多少度电？

（一月按30天计算）一年呢？

如果采煤工人用一度电可以采煤120kg，这些电可采煤多少吨？

3.如图所示为一饮水机简化图.S为一温控开关.S接a时,饮水机正常工作,将水迅速加热;

当水达到一定温度时,S自动切换到b,饮水机处于保温状态.若饮水机正常工作时,发热板的电功率为550W,而保温时发热板的功率是正常工作时功率的0.25倍.求电阻R1的阻值?