電功率教案新人教版

1、第9課時(shí) 電功率【考點(diǎn)聚焦】1知道電功及其單位2理解電功的公式，會(huì)用電能表測量電功3理解電功率的概念4理解用電器的額定電壓和額定功率5理解焦耳定律，知道電熱器的原理和應(yīng)用【呈現(xiàn)形式】本部分涉及到的內(nèi)容有電功、電能和焦耳定律1電功與電能的關(guān)系、電功的計(jì)算：相關(guān)的主要考點(diǎn)有電功的計(jì)算，而電功計(jì)算最常見的是與電流的定義、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電能表及電功率、焦耳定律聯(lián)系起來，并結(jié)合其它能量（如機(jī)械能、內(nèi)能等）的知識(shí)綜合考查，其中特別要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律與電功計(jì)算公式相結(jié)合的計(jì)算，要弄明白幾個(gè)電功計(jì)算公式的應(yīng)用范圍。2電功率的概念及其計(jì)算，用電器額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓、實(shí)

2、際功率的聯(lián)系、區(qū)別及計(jì)算，用電壓表和電流表測定小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)內(nèi)容，其中電功率的計(jì)算公式的應(yīng)用，用電器額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別和計(jì)算，小燈泡的功率的測定實(shí)驗(yàn)的討論是難點(diǎn)。與上述內(nèi)容相關(guān)的考點(diǎn)有：電功率的基本概念、額定電壓、額定功率和實(shí)際功率的概念，用電器電功率與電阻的變化關(guān)系，測定小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)，將功率與串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律聯(lián)系起來進(jìn)行綜合考查，同一電路中不同用電器的功率的比較。3焦耳定律及其應(yīng)用，與其相關(guān)的考點(diǎn)有焦耳定律的內(nèi)容及應(yīng)用、用控制變量法研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)、電熱器的構(gòu)造特點(diǎn)和原理等。這部分知識(shí)在中考中將大量以計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、開放和探究性試題出現(xiàn)，其試題的難度也將會(huì)較大，應(yīng)

3、引起足夠的重視?！局R(shí)結(jié)構(gòu)】一、電功1定義：電流所做的功。2電流做功的實(shí)質(zhì)：電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程，電功是電能轉(zhuǎn)化的量度。電功是過程量，電流做功時(shí)，總伴隨著能量狀態(tài)的變化。電流通過用電器所做的功的數(shù)值與該用電器此時(shí)消耗的電能數(shù)值完全相同。3電功的公式及其變換式：WUIt（變換式WU2/Rt，WI2Rt），即電流在某段電流上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。4電功的單位；焦耳（J）、千瓦時(shí)（kwh）5電功測量：電能表是測量電功的儀表。二、電功率1定義及意義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率。電流做功不僅有大小而且有快慢之分。用電器的功率表示做功

4、的快慢。電功率大的用電器只能說明用電器電流做功快，并不表示電流做功的多少。2公式：PW/tUItUI，該公式適用于任何電器。3單位：瓦特（W），千瓦（kw）4額定電壓與額定功率：額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率是用電器在額定電壓下的功率。5.測小燈泡的電功率：（1）實(shí)驗(yàn)原理；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖；（3）實(shí)驗(yàn)步驟；（4）數(shù)據(jù)處理。三、焦耳定律1.焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。2焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I2Rt【方法提示】一、 電功公式的正確使用：1電功公式WUIt是計(jì)算電功普遍適應(yīng)的公式，對于任何電器（或電路）都通用。圖12變

5、形公式WU2/Rt，WI2Rt只適用于電爐、白熾燈、電烙鐵等純電阻電路，而如電動(dòng)機(jī)及給蓄電池充電等電路則不適用?！纠}1】如圖1所示，R1的阻值是2，兩端的電壓是3V，R2的阻值是4，則2s內(nèi)在R3上所消耗的電能是多少？【解析】這是一道綜合運(yùn)用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律來計(jì)算電功的問題。對于純電阻器件而言，只要想辦法求出該器件的電流、電壓、電阻三個(gè)電學(xué)基本量的任意兩個(gè)量和時(shí)間即可求出電功。在這一思想指導(dǎo)下，計(jì)算R3在2s內(nèi)所消耗的電能：方法一是求R3的電壓U3和電流I3；方法二是求U3和R3；方法三可先求I3和R3。在計(jì)算過程中要充分利用串聯(lián)電路的特性、公式，注意歐姆定律在適用時(shí)各物理量應(yīng)滿足同一

6、性原則。解決此類問題的方法是先弄清電路的連接方式，在運(yùn)用相應(yīng)的串、并聯(lián)電路特性和歐姆定律去分頭尋找研究對象的三個(gè)基本量中的任意兩個(gè)（時(shí)間往往是已知的）；如果研究對象是非純電阻器件，計(jì)算電功只能適用定義式計(jì)算。該題在R3上消耗的電能是27J。二、 電能表的問題1電能表是測量電功或者說是測量用戶的用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少。2讀數(shù)：窗口兩次之差就是這段時(shí)間內(nèi)使用的千瓦時(shí)數(shù)，最后一位是小數(shù)。圖23銘牌如圖2所示的物理意義：“220V”表示電能表的額定電壓是220V。“20A”表示允許通過這只電能表的最大電流是20A。“kWh”表示電能表測量電功所用的單位是kWh，即“度”?！?500R/kWh

7、”表示每消耗1度電，電能表的表盤旋轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)。三、額定電壓與額定功率U實(shí)U額，則P實(shí)P額 U實(shí)U額，則P實(shí)P額 U實(shí)U額，則P實(shí)P額【例題2】三盞電燈A(220V，40W)、B（110V，40W）、C（36V，40W），當(dāng)它們各自正常發(fā)光時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能哪個(gè)最大？【解析】本題容易出錯(cuò)的地方在于不了解電功率的意義，誤認(rèn)為額定電壓越高的電功率便越大。圖3正確分析方式是：電流通過電燈做功的過程就是消耗電能的過程，單位時(shí)間內(nèi)做多少電功便消耗多少電能，當(dāng)三盞電燈都正常發(fā)光時(shí)，雖工作電壓各不相同，但其電功率都是40W，所以三盞燈每秒做的電功以及每秒消耗的電能都是40J，所以正確的答案是單位時(shí)間

8、內(nèi)三盞燈消耗的電能相同。四、測量小燈泡的電功率【例題2】如圖3所示是測額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率的電路圖（1）a是 表，b是 表。（2）按圖連接好器材，測量前開關(guān)應(yīng) ，滑片P應(yīng)滑到 點(diǎn)。（3）如果小燈泡的阻值約為10，電源有兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，電流表有量程00.6A和03A兩檔，那么a表量程應(yīng)選 擋，b表量程選 擋。 （4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有1.8V，滑動(dòng)變阻器的滑片P向 端移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)為 V，此時(shí)燈泡實(shí)際功率就是額定功率。 （5）要測量的數(shù)據(jù)是 和 ，計(jì)算燈泡的額定功率公式為 。 【解析】 由圖可知是用電流表和電壓表測定小燈泡額定功率電路。解答： （1）根據(jù)電

9、流表、電壓表的使用規(guī)則可以判斷：a與電燈并聯(lián)，是電壓表；b與電燈串聯(lián)是電流表。 （2）為了避免接線失誤，損壞電器，串聯(lián)前開關(guān)應(yīng)斷開?；阶冏杵髟陔娐分衅鸱謮鹤饔?，分去一部分電壓，以保證小燈泡的安全使用，并得到需要的電壓，測量前串入電路的電阻應(yīng)是變阻器的最大值，所以滑片P應(yīng)在B點(diǎn)。（3）電源選用兩節(jié)干電池，則電源電壓為3V，且小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表a表的量程應(yīng)選“03V”擋，小燈泡的電阻約為10，它在正常工作時(shí)的電流約為I=U/R=0.25A0.6A，所以電流表b的量程應(yīng)選“00.6A”擋。（4）當(dāng)小燈泡兩端電壓為1.8V時(shí)，因沒有達(dá)到其額定電壓2.5V，所以其實(shí)際功率小于額定功

10、率，為使小燈泡消耗的功率等于其額定功率，應(yīng)提高小燈泡兩端的電壓，使其達(dá)到2.5V，所以減小滑動(dòng)變阻器入電路的電阻，以減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，故滑片P應(yīng)向A端移動(dòng)， （5）測定小燈泡的額定功率，依據(jù)是功率的公式，P=UI，需要測量的是小燈泡兩端的電壓V和提高它的電流I。五、熟記電學(xué)中基本量的規(guī)律和特點(diǎn)，進(jìn)行電功、電功率和電熱的計(jì)算物理量（符號(hào)）公 式單位（符號(hào)）測量儀器串聯(lián)電路特點(diǎn)并聯(lián)電路特點(diǎn)電功（W）W=UIt焦耳（J）電能表W=W1+W2W1: W2= R1: R2W=W1+W2W1: W2= : R2 : R1電功率（P）P = W /tPUI瓦特（W）電流表電壓表滑動(dòng)變阻器（伏安法）PP

11、1+P2P1: P2= R1: R2PP1+P2P1: P2= R2 : R1電熱（Q）Q=I2Rt焦耳（J）Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2Q1: Q2=R1: R2【例題3】同為“36V 40W”的電燈、電扇、電烙鐵都正常工作5min，它們產(chǎn)生熱量是：A.一樣多B.電燈最多C.電扇最多D.電烙鐵最多圖4【解析】三個(gè)用電器消耗的功率、通電時(shí)間相同，由W=Pt可知它們消耗的電能一樣多，但從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，電燈將電能轉(zhuǎn)化為大量熱能及少量光能，電扇將電能轉(zhuǎn)化為大量機(jī)械能和少量熱能，而電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,所以產(chǎn)生熱量最多的用電器是電烙鐵。正確答案應(yīng)為D?！纠}4】如圖4所示，燈泡L標(biāo)有“22

12、0V 36W”字樣，R6，通電10s且正常發(fā)光，根據(jù)這些已知條件，可以求出哪些物理量，請一一計(jì)算出來。【解析】本題看起來雖然簡單，但實(shí)際上是一道開放性試題，它可以幾乎計(jì)算出所有電學(xué)中的基本物理量，能夠涉及到所有的電學(xué)概念和定律。題中隱含的條件：額定電壓下，燈泡的額定功率，切燈泡正常發(fā)光?？汕蟪龅奈锢砹坑校海?）燈泡兩端的實(shí)際電壓：U實(shí)U額12V（2）燈泡的額定功率P實(shí)P額36W（3）通過燈泡的電流I實(shí)I額P/U=3A（4）燈泡的電阻RL=U2/P=4通電10s鐘（5）通過燈泡的電荷量QIt30C（6）燈泡消耗的電能WLPt360J（7）燈泡、電阻兩端的電壓U總URUL12V（8）通過電阻的電流

13、IR=U/R=12V/6=2A（9）電阻消耗的電能WR=UIRt=12V2A10s=240J（10）電阻的功率PR=UIR=12V2A=24W（11）電阻上的電熱QR=IR2Rt=(2A)2610s=240J【對應(yīng)訓(xùn)練】1電能表是用來測定下列哪個(gè)物理量的 A電能 B電流 C電壓 D電阻2將7.2105J的電功用“度”作單位表示,則應(yīng)為 A.20度 B.2度 C.0.2度 D.0.02度3.采葳同學(xué)家在1月1日和2月1 日兩次觀察家里的電能表,如下表所示,那么該同學(xué)家一月用電 0233402879A545度 B54.5 C455度 D45.5度4下列關(guān)于電功率的說法中,正確的是 A電功率越大,電

14、流做功越多 B.電功率越大,所用的時(shí)間越短 C.電功率越大,用電器消耗的電能越多 D.電功率越大,用電器消耗電能越快 5.“220V 100W”的燈泡接入電壓為210V的電路,則該燈泡的實(shí)際電功率 A大于100W B等于100W C小于100W D條件不足,無法判斷6在測定一個(gè)小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)中,若小燈泡額定電壓為2.5V,允許通過的最大電流為0.4A.電源是4節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組.另配有0-0.6A、0-3A兩量程的電流表一個(gè),0-3V、0-15V兩量程的電壓表一個(gè),最大阻值為20的滑動(dòng)變阻器等,則在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流表、電壓表的量程分別應(yīng)選用的量程是 A電流表選0-0.6A,電壓表選0

15、-3V B電流表選0-0.6A,電壓表選0-15VC電流表選0-3A,電壓表選0-3V D電流表選0-3A,電壓表選0-15V7.有一阻值為40的電熱器,工作時(shí)產(chǎn)生熱量的功率為1000W,則通過該電熱器的電流和電熱器兩端的電壓分別是 A10A 100V B.2A 200V C.5A 100V D.5A 200V8要使電熱器在單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量減少一半,應(yīng)該 A.讓它兩端的電壓減少一半 B.使它的電阻減少一半C.讓通過它的電流減少一半 D.使它的電阻和兩端電壓同時(shí)減少一半9根據(jù)你生活中的觀察,電子手表、電燈、晶體管收音機(jī)、電燙斗這些常用電器中，電功率最大的是_,電功率最小的是_.10電燈泡上標(biāo)著

16、“PZ220-40”，這里的“220”表示_，“40”表示的是燈泡_.此燈泡正常工作時(shí)的電流為_A,電阻為_.11一個(gè)在某電壓下工作的電烙鐵,功率是100W,電流是454mA,加在這個(gè)電烙鐵兩端的電壓是_.12.在測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中:(1)電源電壓要_小燈泡的額定電壓,串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器是為了_;(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在_位置上,這樣做的好處是_;(3)為了測定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率,除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線外，還應(yīng)在下列器材中選用_。A.三節(jié)干電池 B.三節(jié)蓄電池 C.兩節(jié)干電池 D.兩節(jié)蓄電池13如上表所示的電器每天工作時(shí)間均有減少，照明電器每天減少一小時(shí)，廚房電器每天工作時(shí)數(shù)減少0.5小時(shí)，洗衣機(jī)每天工作時(shí)時(shí)數(shù)減