第18章电功率复习讲义学案.docx
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第18章电功率复习讲义学案
18章--电功率-复习学案
知识点一、电能:
1.实质:
电源提供电能的过程,实际就是能转化为的能的过程;
如:
火力发电厂将能转化为能,太阳能电池将能转化为能;
用电器消耗电能的过程,实际就是能转化为的能的过程;
如:
电动机将能转化为能,灯泡将能转化为能,电热器将能转化为能。
2.电能的单位:
国际单位是()常用单位:
()1度=1kwh=J。
3.测量:
⑴电能表:
是测量用户用电器在某一段时间内的仪器。
电能表上标有下列参数。
表示的含义是。
“220V”表示
“50HZ”表示
“2000r/Kwh”表示。
“10(30)A”表示。
4.电能表上显示的数字表示,
为了计量某一个月消耗的电能,应用减去。
3
2
4
6
8
3
2
6
5
4
如:
电能表月初读数月底读数是
这个月用电度,合J
B、测量较小电能时,用表盘转数读数。
如:
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。
【夯实基础】
1.电流做功的过程是将能转化为能的过程。
且用电器消耗了多少能,电流就做多少功。
电流通过电灯做功,电能转化为能;电流通过电动机做功,电能转化为能;电流通过电热器做功,电能转化为能。
2.某同学家里,8月月底抄表时,电能表的示数是96587,9月月底抄表时,电能表的示数为96959,该家庭9月份用电kW·h,若每度电费是0.50元,则应付电费元.
3.在日常生活中,用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过电能表测量出来,电能表表盘上有几个重要的参数:
(1)“220V10A”中的“220V”是指这个电能表的额定电压为,“10A”是指这个电能表允许通过的最大电流为,它可以用在最大功率为的家庭电路上;
(2)“600r/(kW·h)”是指接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘;
4.小薇同学发现她家的电能表上标有“600revs/kW·h”的字样,当她只开一盏灯时,又发现表盘1min才转一周,则这盏灯工作h消耗1度电.
5.目前有一种________电能表.用户买来________后插入,电能表读取卡中的金额.一旦金额用完,电能表切断电路,这时需要到银行为它储值,重新插入电能表方可使用.还有一种新式电能表,其中没有转动的,靠内部的电子电路计算电能,其计数由显示.
6.在家庭生活中经常说到了多少度电的“度”实际上是的单位,它的学名叫,而在物理学中,更常用的能量单位是,两者之间的关系为。
7.即将建成的长江三峡水利发电站年发电量达8.47×1010KW·h,合 J
8.下列四个单位,哪个是电能的单位?
()
A.A·s B.J/s C.W D.kW·h
9.电能表测量的物理量是()
A.电流B.电压C.电功率D.电功
8
1
6
8
5
10.电炉接通电源后,电流做功的过程是将()
A.电能转化为机械能B.电能转化为化学能
甲
C.电能转化为热能D.电能转化为动能
8
1
9
9
7
11.若同学家里的电能表8月1日的示数如图8-1中甲所示,
9月1日的示数如图8-1中乙所示,他家8月份共用电为()
图8-1
乙
A.312kW·hB.31.2kW·h
C.8199.7kW·hD.31.2J
12.小花同学搜集了一些能量转化的事例,其中将电能转化为内能的是()
A.电动机工作B.电炉工作C.火力发电机发电D.大阳能热水器工作
13.从能量转化的观点来看,电风扇接通电源正常工作后,电流做功的结果是()
A.电能只转化为动能B.电能只转化为内能
C.电能只转化为机械能D.电能转化为内能和机械能
【能力提升】
1.如图8-2所示是研究电流做功多少跟什么因素有关的实验装置图。
图中砝码被提起越高,表明电流做的功越多,现将质量一定的砝码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,测得的数据如下表:
实验次数
电流表示数(A)
电压表示数(V)
通电时间(s)
砝码上升高度(m)
1
0.20
1.5
1
0.4
2
0.20
1.5
2
0.8
3
0.32
3
1
1.2
(1)比较实验次数1和2,可以归纳的结论是:
_________________________________。
(2)比较实验次数1和3,可以归纳的结论是:
________________________________。
(3)通过
(1)和
(2)可以发现,这里研究物理规律采用的方法在物理学中叫做法,请举出采用这种方法研究物理规律的两个实例:
_______________、______________。
2.一只电能表标有3000r/KWh字样,现在观察到电能表在10min内转盘转了45圈,那么电流共做了多少功?
图8-2
知识点二、电功率:
1、定义:
。
2、物理意义:
表示快慢的物理量。
灯泡的亮度取决于灯泡的功率大小。
3、电功率计算公式:
P=W/t=(适用于所有电路)
可推导出:
P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式:
P=I2R。
P1:
P2:
P3:
…Pn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn(正比)
②并联电路中常用公式:
P=U2/RP1:
P2=R2:
R1(反比)
③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:
。
额定功率:
。
P额=U额I额=U额2/R
某灯泡上标有“100V-25W”字样分别表示:
“PZ”表示,“100V”表示,
“25W”表示。
若知该灯“正常发光”可知:
额定电流I=P/U=A
灯丝阻值R=U2额/P=Ω
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)
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:
U实=12U额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)
P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)
⑶灯L1“220V100W”,灯L2“220V25W”相比较而言,L1灯丝粗短(电阻),L2灯丝细长(电阻)。
判断灯丝电阻口诀:
“(功率)大粗短,(功率)小细长”(U额相同)
两灯串联时,电阻的灯亮,
两灯并联时,电阻的灯亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额相同)
⑷“1度”的规定:
。
P=W/t可使用两套单位:
“W、J、s”、“kw、kwh、h”
【夯实基础】
1.根据你生活中的观察,电子手表、电灯、晶体管收音机、电熨斗这些常用电器中,电功率最大的是,电功率最小的是。
2.电流在1s内做的功叫做,是反映电流做功的物理量。
某段电路两端电压为3V,5s内电流做功20J,这段电路消耗的电功率是;这段电路的电阻是。
3.白炽电灯上标有“220V40W”字样,表明该灯正常发光时该灯两端的电压是V,通过灯丝的电流是A,灯丝的电阻为Ω,额定功率是W,正常发光h消耗1kW·h电能。
4.某家用电能表上标有“220V 5A 3000R/kWh”的字样,当家中用电器全部工作时,电能表1min内转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________W;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加________W以下的用电器.
5.小明同学在晚上学习时,使用220V、40W的灯泡3小时,则电路中消耗了的电能,若电路中接有“600revs/kW·h”的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了转。
6.电阻R1:
R2=3:
1,若将它们串联在电源两端,相同时间内电流做功之比W1:
W2=;电功率之比P1:
P2=。
7.有一个标有“8V4W”的小灯泡,如果接在12V的电源上,必须联一个阻值为Ω的电阻才能使小灯泡正常发光,此时在这个电阻上消耗的电功率是W。
8.将标有“220V25W”L1和“220V60W”L2的两盏电灯串联后接入380V的电路中,烧坏的电灯是。
9.有一台家用电器,正常工作时的电功率约为2kW,则它可能是:
()
A.电风扇B.电视机C.空调器D.电冰箱
10.某学校共40个教室,每个教室里装着6盏40W的日光灯,由于注意节约用电,平均每盏每天少开半小时,那么一个月(按30天)可节约电多少度:
()
A.144B.145C.146D.147
11.决定电灯泡工作时亮暗程度的物理量是:
()
A.电流强度B.电功率C.电压D.电功
12.一定值电阻两端的电压为4V时,电功率是1W;当加在这个电阻两端的电压为2V时,它的电功率为:
()
A.1WB.2WC.0.5WD.0.25W
13.把“220V40W”和“220V60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是:
()
A.每只灯泡的额定电压都变小了B.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
C.每只灯泡的额定功率都变小了D.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
14.电灯灯丝断了再搭上,则().
A.电灯变暗,因为阻值增大而电流减小
B.灯泡变亮,因为阻值增大,产生的热量增大
C.灯泡变亮,因为断了的灯丝搭起来,其阻值减小,根据公式“P=UI”可知,其电功率增大
D.灯泡亮度不变,因为电源电压不变
15.三盏灯“220V100W”’、“220V60W”、“220V40W”都正常工作,则三灯中最亮的是()
A.“220V100W”B.“220V60W”C.“220V40W”D.一样亮
16.一度电可以供“220V20W’的电灯正常工作().
A.50hB.100hVC.30hVVVD.220h
17.某家庭用电器的总功率不超过2100W,可选择的合适的电能表是:
()
A.380V5AB.380V10AC.220V5AD.220V10A
18.斌斌家最近买了一个微波炉,他发现,当微波炉工作时,家里的电能表转得飞快,他想了想最近学过的物理知识,明白了其中的道理()
A.微波炉消耗的电能很多B.微波炉的电功率很大
C.微波炉里有很多食物D.微波炉消耗的电能很少
19.一只电能表上标有“220V3A”字样,则此电能表最多可接“220V60W”的电灯数是()
A.5盏B.11盏C.22盏D.25盏
【能力提升】
1、有一种用于家庭电路中的节能灯,功率只有1W,求通过它的电流。
2、一盏电灯25h耗电1kW.h,这盏电灯的功率是多少?
3、一个在额定电压下工作的电烙铁,功率是100W,电流是500mA,。
这个电烙铁的额定电压是多大?
课后练习
1、一个“220V800W”的电炉,正常工作时的电阻丝的电阻有多大?
2、一小灯泡灯上标有“6V3W“字样,将它接在3V的电压下工作时,它的实际功率是多大?
3.(6分)两只外形相同的额定功率不同的普通白炽灯泡,怎样确定哪只灯泡的额定功率较大?
请写出你所知道的方法.(要求写出三种方法)
练习☆家庭电路中有一只标有铭牌的灯泡正常发光,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。
知识点三、电功率的测量:
Ⅰ、伏安法测灯泡的功率:
1原理:
②器材:
电源、导线、开关、、、、。
③电路图:
④选择和连接实物时须注意:
电源:
其电压高于灯泡的
滑动变阻器:
接入电路前要先调到。
电压表:
联在灯泡的两端,
“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。
根据电压选择电压表量程。
电流表:
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的方法:
1、器材:
电能表秒表
2、原理:
P=W/t
【夯实基础】
图8-3
1.在做“测小灯泡的额定功率”实验时,
(1)已知小灯泡的额定电压是3.8V,额定功率小于2W,如图8-3所示,请你在实物图上用笔画线代替导线连接好(要求正确选择电压表和电流表的量程).
(2)某同学在连接滑动变阻器时,由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度.现就下面两种情况,请你判断该同学是如何连接的?
第一种情况:
小灯泡较亮时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
第一种情况:
小灯泡较暗时,他是把两导线的端点分别与滑动变阻器的_____连接.
(3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表如图乙所示,其读数为_______A,则小灯泡的额定功率是_______W.
2.(6分)在做“测定小灯泡功率”的实验时,小刚同学连接的实物电路如图8-14所示.其中小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W.
⑴同组的小明同学在检查线路时,发现有一根导线连接错误.请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并用虚线画出改接后的导线(不能与其他导线交叉).
图8-15图8-14
⑵电路错误改正后,将滑动变阻器的滑片移至a端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数接近于零,电压表的示数接近3V.发生这种现象的原因可能是_______________________
⑶排除故障后,再闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图8-15所示,则小灯泡的额定功率为__________W.
【能力提升】
1.某同学做测量小灯泡电功率的实验时,刚一试触,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,发生这种情况的原因可能是()
A.电流表的正负接线柱接反了 B.待测电阻的绕线断了
C.线路接错了,某处发生了短路 D.无法判断
2.在“测量小灯泡功率”实验中,电池组是由4节二号干电池串联而成的,小灯泡的额定电压是3.8V。
刚好电压表的0~15V档量程损坏了,聪明的小明同学想出了一个办法,就是将0~3V的那档量程的电压表按图3的方法连接起来。
闭合开关时,电压表的示数是2V。
这时应将滑动变阻器的滑片P向__________方向移动。
此时电流表的示数__________(填:
“变大”或“变小”)。
3.(6分)如图8所示的电路中,有带风叶的小电动机一只,电热丝一段,开关两只(S1、S2),插头一只,导线若干,利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电路.要求:
只闭合开关S1时吹冷风;只闭合S2时既无冷风又不发热;同时闭合S1、S2时吹热风.请用笔画线做导线按要求将图中的元件连接起来.(连线不能交叉)
图8图9(甲)图9(乙)
4.(8分)现有下列器材:
两节干电池、电流表(0~0.6A;0~3A)、电压表(0~3V;0~15V)、滑动变阻器(10Ω 1.5A)、开关各一个,导线若干.请你用这些器材测量一个小灯泡(额定电压2.5V,额定功率小于1W)的额定功率和正常工作时的电流.
(1)按本实验要求,用笔画线代替导线将图9(甲)中的器材连成实物电路(注意电表的量程,连线不要交叉)
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器,使电压表示数为 V,这时电流表的示数如图9(乙)所示,则这时的电流是 A.
(3)根据实验数据可测得小灯泡的额定功率为 W,正常工作时的电阻是 Ω.
(4)若某同学在连接实物电路时发生错误,实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的和示数都不变,且灯泡发光较暗,则错误的原因是 .
课后练习
1、一位同学测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。
(4分)
(1)连接电路如图2所示,闭合开关后,发现灯特别亮,随即灯丝烧断。
他的实验操作有错误,正确的操作是________________________。
(2)正确连好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为__________伏时,灯泡正常发光。
灯泡正常发光时,电流表的示数为0.3安,请在图2中画出电流表指针的位置,计算得出小灯泡的额定功率是__________瓦。
图2
2.在物理课外活动中,李乐同学实地测定了他家里的电冰箱每天消耗的电功.具体操作方法是:
首先,他用时钟测出电冰箱在20min内持续工作了6min.从而求出了冰箱的“工作时间系数”(在某段时间内电冰箱的实际工作时间与这段时间的比值)η=________;然后,计算出这台电冰箱每天(24h)的工作时间t=_______h;最后,根据电冰箱铭牌上所标明的额定功率P=150W,计算出此冰箱每天消耗的电功W=_________度.
知识点四、电与热:
1、电流的热效应:
能转化为能
①实验目的:
研究?
②原理:
根据煤油在玻璃管里来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。
(法)
③实验采用煤油的目的:
煤油在相同条件下吸热温度升高得,是体。
2、焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比。
3、计算公式:
Q=(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
Q=W===
①串联电路中常用公式:
Q=I2Rt。
Q1:
Q2:
Q3:
…Qn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn(正比)
并联电路中常用公式:
Q=U2t/RQ1:
Q2=R2:
R1(反比)
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
4、应用——电热器:
①定义:
利用而制成的发热设备。
②原理:
定律
③组成:
电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率、熔点的合金制成。
④优点:
清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
【夯实基础】
1.实验表明,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比.这个规律叫做焦耳定律.可以用公式表示.
2.电流通过导体时________能转化成________,这个现象叫做___________.
3.一个电热器接在3V的电源上,5min内产生的热量是90J,则这个电热器的电阻是________,通过它的电流是________A,如果通过这个电热器的电流是原来的2倍,则5min内它产生的热量是________J.
4.电流通过电烙铁,电能转化为________能,电流通过电风扇,电能转化为________能,给蓄电池充电,电能转化为________能.
5.甲、乙两个电热器在相同的电压下产生相同的热量,甲的通电时间是乙的2倍,那么甲电热器电阻是乙的________倍,甲电热器的功率是乙的________倍.
6.电热既有有利的一面,也有不利的一面.家里的________、________、________都是利用电热的例子,而电视机后盖有很多孔,就是为了________;电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了________.
7.一位同学家某天电能表示数为1836.5kW·h,他家有40W的灯4盏,每盏灯的电阻是________Ω,30W的收录机一台,收录机的电阻是________Ω,这些用电器同时工作时的工作电流为________A,平均每一天用电4h,一个月后(30天计),共用电________kW·h,此时电能表示数应为________kW·h,若每度电费是0.55元,则应付电费________元.
8.一只标有“220V5A”的电能表,可以用在最大功率为________W的家庭电路中,现有额定电流为1A、5A、10A的三种保险丝,这个电路应选用________A保险丝,如果在电能表所允许的最大电流下工作2h,这个电流消耗________kW·h的电能.
9.下列用来防止电热危害的物体是()
A.供取暖用的电褥子B.电暖器的散热片C.电熨斗的金属外壳D.电视机上的散热窗
10.一个电热器接在电压为10V的电源上,电功率为10W,那么()
A.这个电热器的电阻等于10ΩB.通过这个电热器的电流等于10A
C.每1min这个电热器消耗的电能是10JD.每1min这个电热器产生的热是10J
11.在研究电热跟哪些因素有关的实验中,为了比较电流通过两段不同的金属丝产生的热量跟电阻的关系,实验时,应保持相同的物理量是()
A.通过它们的电流和加在它们两端的电压B.通过它们的电流和加在它们的电阻
C.通过它们的电流和通电时间D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间
12.某课外小组自制了一把电烙铁,它的额定电压为220V,正常工作的电流为0.2A,该电烙铁的额定功率是()
A.110WB.1100WC.44WD.4.4W
13.对于家庭电路来说,接入电路的总电阻和电路消耗的总功率的情况是()
A.开亮的灯越多,总电阻越大,总功率越大B.开亮的灯越多,总电阻越小,总功率越小
C.开亮的灯越少,总电阻越大,总功率越小D.开亮的灯越少,总电阻越小,总功率越大
14.甲、乙两个用电器,串联后接在某一电路上,在相同时间内,电流通过甲用电器消耗的电能比乙用电器消耗的电能多,则甲、乙用电器相比较是( )
A.R甲>R乙B.R甲 15.电炉通电后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连接的输电导线却不太热,这是因为( ) A.通过电炉丝的电流比较大 B.电炉丝的电阻比较大 C.以上两种说法都对 D.无法确定 16.下列家用电器中不属于电热器的是() A.电饭锅B.电熨斗C.电风扇D.电烤箱 17.一用电器标有“6V3W”的字样,用电流表测得此时通过它的电流是300mA,则1min内该用电器实际消耗的电能是() A.180JB.108JC.1.8JD.64.8J 18.电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220V60W”字样,它们都在额定电压下工作相同时间,产生热量多的是() A.电风扇B.电烙铁C.电动机D.一样多 【能力提升】 1.电热器是利用电流的制成的加热设备,电热器的发热体是由电阻率(填“大”或“小”)的合金丝绕在绝缘材料上制成的.某电热器的电阻为220Ω,工作时通过的电流为1A,则该电热器1min发热J.(注: 长1m.横截面积1mm2的导体在20℃时的电阻值称为这种导体的电阻率) 2.把一根阻值为484Ω的电炉丝接到照明电路上,通电时间240s,则它放出J的热,若将此电炉丝截去一半长度,将剩余部分再接入该照明电路上要它放出
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