物理：第十五章《從測算家庭電費說起》課件(滬科版九年級).ppt

第十五章 從測算家庭電費說起,電流做功與哪些因素有關(guān),電功率,額定功率,實際功率,測量電功率,本章知識結(jié)構(gòu),知識目標(biāo),1、結(jié)合實例理解功率的概念。了解功率在實際中的應(yīng)用。 2、理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單計算。能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率。 3、通過實驗探究，知道在電流一定時，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比；在電壓一定時，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成反比,第十五章 從測算家庭電費說起(一),專題一：認(rèn)識電流做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,電流做功的過程實際就是能量的轉(zhuǎn)化過程，電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。,電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生電流效應(yīng)：,判斷電流做功的多少可通過電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)即電能轉(zhuǎn)化成的其他形式的能的多少來認(rèn)識電功,例1： 寫出下列用電器在工作時的能量轉(zhuǎn)化,1、電爐子： 。,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,2、電動機： 。,電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能,3、電燈： 。,電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,WUIt是求電功普遍適用的公式，利用其他公式求電功的前提必須是在電流將消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即電路是純電阻電路。,注意問題：,知識應(yīng)用：,科學(xué)探究：影響電流做功因素；實驗探究：影響電流做功快慢因素;對電功、電功率的理解等。,用電能表測量電功（或電能）的多少。,例2：小劉出差時恰逢抄表日，其電能表示數(shù)如圖甲所示，出差返回時發(fā)現(xiàn)家中有一盞60W臺燈亮著，檢查其它電器都已切斷電源，再查看電能表示數(shù)如圖乙所示，則小劉出差時間長達(dá) （ ） A 2400h B 14.4h C 0.24h D 240h,D,分析：,消耗的電能應(yīng)為前后兩次電能表讀數(shù)差，即消耗電能為14.4kWh,P=W/t中物理量單位選擇：,換算關(guān)系：,1kW1000 W 1 h 60s； 1kWh3.6106J,電能表鋁制轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動快慢跟 有關(guān)；當(dāng)所有用電器停止工作時，鋁制轉(zhuǎn)盤仍在轉(zhuǎn)動，則說明電路中有 現(xiàn)象或 有故障。,用電器總功率,漏電,電能表,專題二：額定功率和實際功率的理解,理解額定功率和實際功率的目的,1、使用電器在額定電壓下正常工作。,2、明確用電器被燒壞或不能正常工作的原因。,3、明確用電器只有在正常工作時電壓才為額定電壓，功率為額定功率。,PUI=U2/R,在用電器電阻不變時，用電器的電功率隨電壓的增大而增大，隨電壓的減小而減小,實際功率：用電器上實際電壓所對應(yīng)的功率叫做用電器的實際功率,電流做功在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)化的光能越多燈越亮,燈的實際電功率,燈的亮度取決于 。,例一：某燈泡上標(biāo)有“5V 5W”字樣，如果將它分別接在電壓為6V或4V的電源上，它的實際功率為多大？（設(shè)用電器的電阻不變，用電器不會被燒壞）,解：由PUI=U2/R得,R U額 2/P額（ 5V） 2 /5W5,當(dāng)實際電壓為6V時：P實1U實1 2/R（6V）2 /5 7.2W,當(dāng)實際電壓為4V時：P實2U2 2/R （4V）2 /5 3.2W,演 示 文 稿 1 2 3 后 等,不朽凡人 /0/387/ 邪圤夻,例二：深夜時，同一盞電燈要比晚上八點鐘時亮的多，因為 。,例三：如圖所示，小燈泡的額定電壓是2.5V，如果調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V時， 電流表的示數(shù)為0.4A，則小燈泡的實際功率是 ，額定功率是 ；如果再調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5V，電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡的實際功率是 ，額定功率是 。,深夜時燈的電壓比晚上八點鐘要高,1W,1W,0.45W,1W,例四：下列幾種電器銘牌的標(biāo)示中都涉及到“2A”字樣，其中表示額定電流的是 （ ） A 滑動變阻器上標(biāo)有“100 2A” B 家用電熨斗標(biāo)有“220V 2A” C 電能表上標(biāo)有“220V 2A” D 某汽車用蓄電池標(biāo)有“2A 10h”,B,提示：只有用電器上標(biāo)有的電流值才為額定電流,例五：標(biāo)有“220V 40W”的燈泡，接入電路后能夠確定的是 （ ） A 燈泡兩端電壓為220V B 燈泡功率為40W C 燈絲的電阻為1210 D 通過燈絲的電流強度為0.18A,C,啟示：當(dāng)用電器不在額定電壓下工作時，若不考慮導(dǎo)體電阻受溫度影響，不變的量只有用電器的電阻,兩用電器串聯(lián)比例式： W實1/W實2P實1/P實2U實1/U實2Q實1/Q實2 R1R2 兩用電器并聯(lián)比例式： W實1/W實2P實1/P實2I實1/I實2Q實1/Q實2 R2R1 同一用電器兩次對比比例式： P實1/P實1U實1/U實12I實1/I實12；,專題三：比值問題,兩個燈泡分別標(biāo)有“220V 25W”和“220V 100W”字樣，將它們串聯(lián)后接到220V電源上，通過它們的電流之比是 ；它們兩端電壓之比是 ；電功率之比是 ；將它們并聯(lián)后接到電源上，通過它們的電流之比 ；它們兩端電壓之比是 ；電功率之比是 ；,1：1,4：1,4：1,1：4,1：1,1：4,例1：,已知甲、乙兩燈串聯(lián)，若甲燈比乙燈亮，則下列說法正確的是 （ ） A 甲燈的燈絲電阻一定比乙大 B 通過甲燈的電流強度一定比乙大 C 甲燈的實際電壓一定比乙燈大 D 甲燈的實際功率一定比乙燈大,ACD,例2：,P實1/P實2U實1/U實2R1R2,甲、乙兩燈的額定電壓相同，額定功率之比為3：2，若將它們串聯(lián)起來接在某一電路中，兩燈都能工作，則下列判斷錯誤的是 （ ） A 乙燈比甲燈亮 B 甲、乙兩燈電阻之比為3：2 C 甲、乙兩燈電壓之比為2：3 D 甲、乙兩燈實際功率之比為2：3,B,例3：,1、下列四盞燈正常發(fā)光時最亮的是 （ ） A “36V 60W” B “36V 40W” C “220V 40W” D “110V 40W”,A,例4：,燈泡兩端的電壓高于額定電壓1/8時，燈泡的實際功率與額定功率之比是 （ ） A 64：81 B 81：64 C 1：64 D 8：10,例5：,B,P實1/P實1（U實1/U實1）2,A,例6：,有一只“220V 1000W”的電爐，把它改裝在110V的電源上使用，要求其功率仍為1000W，下列做法正確的是 （ ）A 把電爐絲剪成等長的兩段，并聯(lián)在110V的電路中 B 把電爐絲剪去一半后，把剩下的接在110V的電路中 C 把電爐絲剪去3/4，把剩下的接在110V的電路中 D 把電爐絲剪去1/2，把剩下的接在220V的電路中,再見,第十五章 從測算家庭電費說起(二),專題四：實驗題,實驗原理： 。,P=UI,電路圖及實驗器材：,滑動變阻器的作用：,實驗前：限制電流保護(hù)電路,實驗中：改變燈泡兩端的電壓及電流,數(shù)據(jù)處理：不能求額定功率的平均值,1、測量實驗：,電表量程選擇：,電壓表以不超過燈泡額定電壓15為準(zhǔn)；電流表原則上選擇0 0.6A，但應(yīng)注意根據(jù)題的情況適當(dāng)調(diào)整。,例1:（04年南通）在做“測定小燈泡電功率”的實驗中，一只小燈泡的額定電壓為2.5V，電源為兩節(jié)干電池，其余器材均完好。 1）小明同學(xué)在連接電路時，將最后一根導(dǎo)線接好后，就看到燈泡發(fā)光，而且很亮，同時電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度較小。你認(rèn)為他在連接電路時可能存在的錯誤或不妥是： A ； B ； C ；,在連接電路時沒有將開關(guān)斷開,滑動變阻器連入電路的電阻沒有調(diào)到最大,電壓表選擇了大量程,例2：如圖是測定額定電壓為3.8V小燈泡額定功率的實物連接圖， 1）在圖中把電壓表連接好，使它成為一個完整的電路。 2）實驗時發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，為測定額定功率應(yīng)將滑動變阻器滑片向 移動，使電壓表示數(shù)為 V。 3）甲同學(xué)連接的電路，無論怎樣移動變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)都不變化，且燈光較暗，原因是 。 4）乙同學(xué)連接的實驗電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，電壓表指針不動，該故障的原因是 。 A 燈泡燈絲斷了 B 電流表接線短路 C 電源接觸不良 D 燈座接線短路,B,3.8,滑動變阻器連線錯誤，連成定值電阻,D,例3：在“伏安法測電阻”和“測小燈泡功率” 兩實驗中。1）都需要測出三組電壓值和電流值，前者的目的是 ；后者目的是 。,多次測量取平均值,測出小燈泡的額定功率以及不在額定電壓下的功率并進(jìn)行比較。,2）在非額定電壓條件下求出小燈泡的電阻，再由公式P額U額2R，求出小燈泡的額定功率P額。將P額和P額進(jìn)行比較會產(chǎn)生差異。并分析產(chǎn)生這種差異的根本原因。,分析過程：,因為燈絲的電阻隨溫度升高而增大，在不同電壓下，燈的亮度不同，燈的溫度也不同，燈絲電阻也不同，所以測額定功率只能是燈在正常發(fā)光的情況下。,某同學(xué)探究燈發(fā)光時的亮度與哪些因素有關(guān)。他用九只不同規(guī)格的燈泡分別接入電路，使它們都正常發(fā)光，并用電壓表和電流表分別測出燈泡正常發(fā)光時的電壓和電流。該同學(xué)仔細(xì)觀察燈泡的亮暗程度，把九只燈泡分成三組，每組的亮暗程度相同，且第一組最亮，第二組其次，第三組最暗。實驗記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表一、表二、表三所示：,二、探究性實驗：,1）分析比較序號1與4、2與5、3與6的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是： 。,3）請進(jìn)一步綜合分析表一、表二、表三中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是：A： ；B: 。,2）分析比較序號 的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結(jié)論是當(dāng)通過燈泡的電流相等時，燈泡兩端的電壓越大，燈泡越亮。,在電壓相同時，通過燈的電流越大燈越亮,2與4、3與5、6與9,當(dāng)電壓與電流乘積相同時，燈的亮度相同,當(dāng)電壓與電流乘積不同時，乘積越大燈越亮,專題五：計算題,有一只燈泡上標(biāo)有“6V 6W”，當(dāng)它與4的電阻串聯(lián)后接入電路，當(dāng)電源電壓為多少 V時能正常發(fā)光?,4,6V,1A,6,6W,1A,1A,10,10V,日本中學(xué)生友好交流團(tuán)訪問蘭州某中學(xué)時，一位日本同學(xué)發(fā)現(xiàn)他隨身攜帶的一個旅行電熱壺不能使用，這個電熱壺的英文和中文銘牌如下：,1）該電熱壺為什么不能在蘭州使用？,2）請設(shè)計一種不改造電熱壺而又能使用的方法。（簡要敘述）,3）請計算該電熱壺正常工作5min消耗的電能是多少焦？,分析：,用電器只有在額定電壓下才能正常工作，該用電器的額定電壓為110V，而中國的家庭電源提供的電壓為220V，超過該電熱水壺的額定電壓，所以該用電器在中國不能正常使用。,處理方法：,電源電壓高于該電熱水壺的額定電壓，應(yīng)采取串聯(lián)電路分壓的原則，即串聯(lián)一個能分走110V多余電壓的電阻,經(jīng)計算，應(yīng)串聯(lián)一個阻值為24.2 、允許通過的額定電流不低于4.6A的電阻，或用變壓器降壓110V,W=pt=500W 5 60s=150000J,某村正籌備在農(nóng)田打一口井抗旱。工地計劃使用“220V 100W”和“220V 500W”的燈泡各一盞用以證明。請問： 1）應(yīng)該將這兩盞燈串聯(lián)還是并聯(lián)？ 2）這兩盞燈正常工作時通過它們的電流之比是多大？ 3）工地距村里電源300m，電線電阻為0.02/m，電線中的電流約2.4A，則電線消耗的功率約為多少？,1）這兩盞燈應(yīng)該并聯(lián),2）I 1=P1/U1=100W/220V；I 2=P2/U2=500W/220V； I 1： I 2=1：5,3）R=300m 2 0.02 /m= 12 ； 由PUI=I2R PI2R（2.4A)2 12 =69.12W,如圖所示是一個由兩根電熱絲組成的可調(diào)溫電熱器的電路圖，開關(guān)S閉合為高溫檔，S斷開為低溫檔。R1是“220V 110W”的電熱絲，電熱絲R2的額定電壓為110V，功率未知。 1）電熱絲R1的電阻是多大？ 2）S閉合后，該電熱器在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？ 3）若S斷開，R1的實際功率變?yōu)?7.5W，則該電熱器的總功率為多少？,解：由P=UIU2/R 1）R1 U2 P1 =（220V ）2/110W440 2）QW P1 t=110W 10 60s=6.6 10 4J 3) I2 = P實1 R1 =27.5W/440 I=0.25A P總 U I220V 0.25A55W,在馬路的交叉路口有一組交通指示燈，