2020年 九年級(jí)物理上冊(cè) 滬粵版 15.3-15.4 實(shí)際功率、額定功率與焦耳定律復(fù)習(xí)學(xué)案

1、額定功率、實(shí)際功率與焦耳定律知識(shí)點(diǎn)一：實(shí)際功率與額定功率一、額定電壓額定功率1、額定功率和實(shí)際功率及相關(guān)物理量定義說(shuō)明額定電壓用電器正常工作時(shí)的電壓用電器上標(biāo)明的電壓值就是額定電壓，常用U額表示額定電流用電器正常工作時(shí)的電流用電器上標(biāo)明的電流值就是額定電流，常用I額表示額定功率用電器在額定電壓小工作時(shí)的電功率用電器上標(biāo)明的功率值就是額定功率，常用P額表示實(shí)際電壓用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓可能與額定電壓相等，也可能不相等，常用U實(shí)表示實(shí)際功率用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率可能與額定功率相等，也可能不相等，常用P實(shí)表示說(shuō)明：使用用電器時(shí)一定要注意它的額定電壓，只有在額定電壓下用電器才能正常工作。標(biāo)有

2、“PZ 220V 60W”的燈泡，其中“PZ”表示普通照明的意思，“220V 60W”表示該燈泡的額定電壓時(shí)220V，額定功率是60W。 物理量區(qū)別與聯(lián)系額定功率實(shí)際功率區(qū)別概念用電器在額定電壓下工作時(shí)的電功率用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的電功率是否變化是確定的、唯一的，不隨實(shí)際工作電壓的改變而改變是不確定的，隨用電器兩端所加電壓的改變而改變聯(lián)系當(dāng)用電器兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，用電器的實(shí)際功率等于額定功率2、額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系注意：燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率。實(shí)際功率越大，燈泡越亮。3、用電器實(shí)際功率的計(jì)算思路思路1： 思路2：二、測(cè)量小燈泡的電功率伏安法測(cè)量小燈泡的電功率1

3、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用電壓表和電流表測(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，并加以比較2、實(shí)驗(yàn)原理：要測(cè)量小燈泡的電功率，根據(jù)電功率公式，可以用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流。3、分析與論證（1）分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，小燈泡的電功率越大，燈泡發(fā)光越亮。（2）小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。（3）小燈泡兩端的實(shí)際電壓只有在不高于額定電壓時(shí)，才處于安全使用狀態(tài)。（4）小燈泡的實(shí)際功率有多個(gè)，額定功率只有一個(gè)。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。（2）當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于

4、額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。（3）當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。用電能表測(cè)量用電器的電功率1、測(cè)量原理：用電能表測(cè)出用電器在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能，利用停表測(cè)出消耗這些電能所用的時(shí)間，然后利用公式進(jìn)行計(jì)算。2、測(cè)量方法（1）記下電能表每消耗1kW·h電能時(shí)，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)N。（2） 關(guān)閉其他用電器，只讓待測(cè)用電器工作。（3）用手表或停表測(cè)量待測(cè)用電器工作時(shí)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t。（4）計(jì)算待測(cè)用電器的實(shí)際功率。電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所消耗電能為。則用電器的實(shí)際功率為。例1、將標(biāo)有“2.5V  0.3A”字樣的燈泡甲和

5、“3.8V  0.3A”字樣的燈泡乙，分別串聯(lián)和并聯(lián)后，接在電壓為2.5V的電源兩端，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，下列說(shuō)法中正確的是（）A. 串聯(lián)時(shí)，兩燈都能正常發(fā)光 B. 串聯(lián)時(shí)，甲燈比乙燈更亮C. 并聯(lián)時(shí)，通過(guò)兩燈的電流相等 D. 并聯(lián)時(shí)，甲燈的實(shí)際功率比乙燈的實(shí)際功率大例2、在“測(cè)量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓U額=2.5V。（1）圖甲是小明測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖，圖中有一根線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正。（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)位于_（選填“A”或“B”端）。（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P直到電壓表表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表

6、示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_(kāi) W。（4）小華設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下列填空（電源電壓不變，R1和R2為滑動(dòng)變阻器，R2的最大電阻為R0）。只閉合開(kāi)關(guān)_，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為2.5V；只閉合開(kāi)關(guān)_，調(diào)節(jié)_，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V；接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2。則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=    （用U額、R0、U1、U2表示）。例3、如圖甲所示,電源電壓U=10V,R1為定值電阻，阻值為20，R為滑動(dòng)變阻器，R的最大阻值為50，小

7、燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣，小燈泡的UI關(guān)系如圖乙所示。求：(1)小燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流。(2) S閉合,S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。（3）S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到何處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最小，這個(gè)最小功率是多少?例4、現(xiàn)有兩個(gè)燈泡L1、L2，分別標(biāo)有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字樣。當(dāng)將它們串聯(lián)使用時(shí)，電路兩端允許加的最大電壓是_V；當(dāng)將他們并聯(lián)使用時(shí)，干路允許通過(guò)的最大電流是_A，電路消耗的最大功率是_W.知識(shí)點(diǎn)二：焦耳定律 一、焦耳定律1、內(nèi)容：電流

8、通過(guò)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)間成比。這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。2、電熱器：利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的設(shè)備叫電熱器，所有電熱器都是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置如：電烙鐵、電熨斗、電爐子、電飯鍋、電暖氣、電烤箱、電熱水器等。3、公式：；在國(guó)際單位制中，熱量Q的單位是焦耳，符號(hào)“J”。4、電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能（或電功）W，即。（1）該定律適合于任何用電器產(chǎn)生的熱量計(jì)算。對(duì)于純電阻電路也可用：，進(jìn)行計(jì)算。（2）在非純電阻電路中，電流做功，只有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以消耗的電能大于電熱，即

9、WQ，例如：電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，一少部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，還有一大部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，此時(shí)。在非純電阻電路中，計(jì)算消耗的電能（電功）只能用，計(jì)算電熱只能用。例5、某電熱器有兩根電阻絲，只給一根通電，煮沸一壺水用的時(shí)間為t1；只給另一根通電，煮沸同樣一壺水用的時(shí)間為t2。若兩根電阻絲并聯(lián)接到原來(lái)的電源上，煮沸同樣一壺水需用的時(shí)間為t，則（ ）A.t=t1+t2 B.= C.tt1 D.tt2例6、如上圖所示電路中,電源電壓恒為6V,R1=30,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表示數(shù)為_(kāi)A;同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、S1,電流表示數(shù)為0.5A,則通電1分鐘電阻R2產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J.例7、如圖是某家用電熱水器的簡(jiǎn)化電路圖,溫控開(kāi)關(guān)S可根據(jù)水溫自動(dòng)切換加熱和保溫兩種狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,熱水器主要參數(shù)如表。水的比熱容為4.2×103J/(kg)額定電壓220V容積30L加熱功率2000W保溫功率800W(1)開(kāi)關(guān)S跳至_觸點(diǎn)位置時(shí)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)。(2)R2的阻值為多大?(3)水箱中裝滿初溫為25的水，加熱使溫度升高到55，水需要吸收多少熱量?(4)在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工