电功电功率 教案.docx
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电功电功率教案
教师:
学生:
年级:
初三科目:
物理
时间:
年月日课次:
第次
教学目标:
1、会运用电功、电功率的计算公式、欧姆定律及其串并联电路中电压、电流、电阻的关系进行简单计算
2、能灵活运用电功、电功率的计算公式、欧姆定律和串并联电路中电压、电流、电阻的关系
3、掌握焦耳定律并解决相关实际问题
(一)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==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。
W1:
W2=
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。
(二)电功率
1、定义:
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)
电功率典型例题
例1一盏灯标有“36V40W”字样,将这盏灯接到某电路中,通过它的电流是1A,此时,这盏灯的电功率是________W.
例3电能表是测量________的仪表.1kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作________h.
例4一个“12V6W”的小灯泡,如果接在36V电源上,为使其正常发光,需串联一个________Ω的电阻,该电阻消耗的功率是________W.
例5电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求:
灯的额定电压.
例6将标有“6V3W”的灯泡L1和标“4V4W”的灯泡L2串联起来接入电路,欲使其中一盏灯能够正常发光,电源电压应是()
A.12VB.8VC.10VD.16V
例8将分别标有“6V9W”和“6V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上,则()
A.两灯都能正常发光B.灯L2可能被烧毁
D.灯L1比灯L2亮C.两灯都比正常发光时暗
●电源电压为6V,R1的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R3的阻值为6Ω。
求
(1)S1、S2都闭合时电流表的示数;
(2)S1、S2都断开时电路的总功率。
例12如图(a),当变阻器滑片从A点滑到B点时,R1两端的电压比为2∶3,变阻器两端电压比UA∶UB=4∶3.(电源电压不变)
求:
IA∶IB,RA∶RB,P1∶P1′,PA∶PB,R1∶RA
例16如图所示电路中,灯L1的电阻R2的12(不考虑灯丝随温度的变化).电源电压为10V,并保持不变.S1、S2为开关.当闭合S1,断开S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为2W,电压表示数U1;当闭合S2,断开S1时,电阻R4消耗的电功率为1214W,电压表示数为U1.
求
(1)灯L1的额定功率;
(2)电阻R4的阻值.
5、电熨斗往往采用如图所示电路来保温。
⑴电熨斗正常使用时开关S应断开还是闭合?
⑵如果电熨斗额定功率为400W,灯L标有“PZ220—100”,则当电熨斗处于保温状态时电熨斗的实际功率是多大?
此时整个电路的功率是多大?
此电熨斗正常发热时少了多少功率?
1、如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡上标有“6V1.5W”字样,R2为6Ω。
⑴当S1、S2都闭合时,小灯泡能正常发光,A表的示数为0.55A,R1的阻值为多大?
1min内电流通过小灯泡消耗了多少电能?
⑵当S1、S2都断开时,V表示数的多大?
此时灯泡的实际功率又是多大?
例题7、如图电饭锅的电原理图,当控制开关闭合时电饭锅处于加热煮饭状态,此时功率为1000W。
饭熟后,控制开关自动断开,电饭锅处于保温状态,若此时电饭锅的功率为100W,求电热板和保温器的电阻各为多少(假设电阻值不随温度的变化而变化)?
9.(09泰安)右图是某品牌家用电饭锅的工作原理图,已知R2的阻值为44Ω;单独闭合开关S1时,电饭锅处于保温状态,此时的保温功率为40W。
求:
(1)R1阻值是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,电饭锅工作1min消耗多少电能?
1、图所示电路,电路两端电压U保持不变,灯泡L上标有“12V,3W”字样,电阻R1=16Ω。
若闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑到a端,则灯泡L正常发光,电流表的示数为I;若开关S断开,将滑动变阻器滑片P滑到b端,则电流表示数为0.5I。
求:
⑴I=?
⑵变阻器最大阻值R。
⑶开关S断开,滑片P从a端移到b端,电压表示数的变化范围。
1、如图所示,电源电压为12V,且保持不变。
电阻R1=10Ω,电压表的示数为2V,电阻R1与R2消耗的电功率之比为2∶1,试求:
⑴电阻R2两端的电压是多少V?
⑵滑动变阻器所用的阻值是多少Ω?
⑶若电压表的量程为0~3V,为使电压表A全使用,滑动变阻器所用的最小阻值是多少Ω?
96)滑串----变阻器的阻值变化范围
灯L上标有“6V 3W”字样,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P滑到某一位置M时,电压表的示数为
,滑动变阻器的功率为
,灯L与电阻
的电功率之比为1∶2;当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时,电压表的示数为
,滑动变阻器的功率为
,且
、
.求:
滑动变阻器滑片P在M、N之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.
10.(09襄樊)如图11所示的电路中,R1=6Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压保持不变。
当S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.6A,求:
(1)电源电压是多少?
这时R2中的电流是多少?
(2)当S1、S2都断开时,1分钟R1产生的热量是多少?
电热水壶的铭牌
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
880W
容积
2L
11.随着生活水平的提高,家用电器在日常生活中已不可缺少。
小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200W。
其中电热水壶的铭牌如图所示,某一天小明在家里用电热水壶烧开水,电热水壶能正常工作。
已知电热水壶的阻值不变。
求:
(1)小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于多少安?
(2)这个电热水壶正常工作时的电阻为多少欧?
12.如图1是电饭锅的实物图,图2(甲)是它的内部电路图,图2(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起
(1)对照观察图2(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是__关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮.“烧煮电路部分”的电压为_V,“保温电路部分”将_(选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_(选填“大”或“小”)。
(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。
求:
“烧煮电路部分”的电阻R1
(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。
求:
①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2
15.(09朝阳)某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。
图12是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。
已知:
R1=60Ω,R2=120Ω,电源电压为220V。
(1)当S1与a接触、S2闭合时,通过电热丝的总电流是多少?
此种接法属电烤箱的什么档位?
(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少?
5、将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来接入电路,测得电阻R1消耗的电功率为12W;若将这两个电阻以另一种形式连接起来,接入原电路中,测得该电路的总电流强度为9A,此时电阻R1消耗的电功率为108W,求电阻R1和R2的阻值。
3.(湛江)电吹风是现代家庭的常用电器.如图17甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图17乙所示:
(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为多大?
(小数点后保留两位)
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是多少?
(3)当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转多少圈?
(4)当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为多少?
强化训练:
2、如图所示,电路两端电压保持不变,当只闭合开关S1时,通过电阻R1的电流是I1;当只闭合开关S2时,通过电阻R2的电流是I2,电阻R2消耗的功率是20W,I1∶I2=3∶2;当只闭合S3时,电阻R3消耗的功率是15W,求:
⑴只闭合S1时,电阻R1的功率。
⑵只闭合S3时,电阻R1的功率。
5.如图甲所示电路图,滑动变阻器与“6V 6W”的灯L串联接在电压恒为9V的电路上,当滑片P移到b点时电流表示数如图乙所示,电流是___A,小灯泡电阻____Ω。
12.(09雅安)小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
(2)(2分)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦?
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
(2分)
8.(09·淄博)如图所示,小王同学自制了一个调温电热驱蚊器。
它的发热元件R1是一个阻值为35Ω的电阻,R2是“O—50Ω”的滑动变阻器,电源电压是12V。
当开关S闭合后,求:
(1)变阻器滑片P滑动到a端时,电路中的电流;
(2)变阻器滑片P滑动到R2中点时,R1两端的电压;
(3)发热电阻R1的最大功率。
(计算结果精确到0.01)
例题8、电源电压u=7.5v,R为保护电阻,L为标有“6V3w”的小灯泡,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3v。
闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为 多少?
。
一个旧电热暖手器.铭牌上表示额定值的字样中.能看清的只有“24W”几个字.为了能正确地使用这台电器,他找来一只标有“600Ω、0.4A‘宇样的电阻,他将电阻、电热暖手器和开关串联起来接到家庭电路中。
然后进行如下实验和观察:
将开关接通后,电能表在5min内恰好转动411转;断开开关后电能表在3min内恰好转动240转.已知他家电能表上标有3000r/kW·h(表示每消耗l kW·h的电能,电能表的表盘转3000转),家庭电路电压为220V,张明做实验时间内,家中其它用电器用电情况没有变化,假定电热暖手器和电阻的阻值都不随温度变化.
求
(1)电热暖手器额定功率是多少?
(2)除做实验的支路外,张明家3min用电多少千瓦时?
(3)电热暖手器和电阻支路的功率是多少?
(4)电热暖手器的额定电压是多少?
(结果保留整数)
●R1=R2=30欧姆,K1、K2都断开时,安培表的读数为0.3安培,伏特表的读数为3伏特,求:
(1)电阻R3=?
(2)K1、K2都闭合时,R1、R2、R3上消耗的电功率各为多少?
1.灯泡额定功率10瓦,电阻为10欧,该灯泡的额定电压是_____伏。
要把灯接在电压为12伏的电源上使灯能正常发光需串联一个______欧电阻;
2.把标有“12伏3瓦”和“12伏4.5瓦”的两个灯泡并联后接到电压12伏电源上,若通电2S时间,则电流所做的功为( )
A.2焦耳 B.7.5焦耳 C.15焦耳 D.24焦耳
3.、把标有“12伏 12瓦”的灯L1和“12伏 6瓦”的灯L2串联起来接在电源电压为12伏的电路中,正确的说法是 ( )
A.L1、L2两灯均能正常发光 B.L1、L2两灯均不能正常发光,但L2为较亮
C.L1、L2两端均不能正常发光,但L1灯较亮
D.把电源电压提高到24伏,L1、L2两灯都能正常发光
4、1千瓦时的电能可供标有“PZ220-40”的灯泡正常工作 ( )
A、4.5小时; B、0.025小时; C、1小时; D、25小时。
5、如图所示,电源电压是6伏,灯泡L的电阻是12欧(其阻值不随温度变化),滑动变阻器的最大阻值是12欧.当滑片P移到最左端时,灯泡L正常发光,则灯泡L的额定功率是______瓦.若滑片P移到最右端时,通过灯泡的电流是______安.
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.将一个标有“36V 18W”的灯泡接入电路中,测得通过灯泡的电流是0.4安,那么灯泡的实际功率____额定功率。
8.、将额定值为“3V,3W”、“6V,6W”的两个电阻串联时,它的额定电压为U串,并联时额定电流为I并,则U串与I并分别为()
A、9V,1.5AB、3V,2AC、6V,2AD、9V,2A
9、一只电灯上标着“220V100W”,若所它接入110V的电源的两端,下面说法中正确的是()
A.它的额定功率变为原来的一半;B.通过它的电流强度变为原来的一半;
C.它的实际功率变为原来的
;D.它的实际功率变为原来的
11、一只电能表的表盘上标有“3000R/kW·h”字样,它表示______________,若只让一个待测电灯单独工作,测出180s内转盘转了15转,则电流做的功是_________kW·h=_________J.待测电灯的电功率是_________W,若电灯两端的电压减半,720s内转盘将转______________转.
12一个灯泡标有“220V40W”字样,当把它接到110V的电路上时,它的实际电功率是:
A.40WB.19.8WC.10WD.无法确定
四、学生对于本次课的评价:
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- 电功电功率 教案 电功率