電能的利用(浙教版九上)優(yōu)選課件

第6節(jié)電能的利用

電能是現(xiàn)代生活中最常用的一種能量，人類之所以廣泛利用電能，是因?yàn)殡娔懿坏菀讉鬏?，而且很容易轉(zhuǎn)化為人們所需的各種能量。2020/10/181◆影響導(dǎo)體電阻大小的因素：1、

導(dǎo)體的____2、

導(dǎo)體的____（導(dǎo)體越___，電阻越大）3、

導(dǎo)體的____（導(dǎo)體越___，電阻越大）

4、導(dǎo)體的____(____越高，金屬導(dǎo)體的電阻越大)

電流電壓電阻電路中，自由電荷的定向移動(dòng)形成。使電路中自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)產(chǎn)生電流的原因。由電源提供。導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。是導(dǎo)體的一種性質(zhì)?；仡櫋魧?dǎo)體電阻的大小與電流和電壓___關(guān)。無(wú)長(zhǎng)度材料長(zhǎng)粗細(xì)細(xì)溫度溫度2020/10/182RUI◆電流與電壓、電阻的定量關(guān)系——?dú)W姆定律：IRU＝1、當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。2、當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。國(guó)際單位：I——AU——VR——Ω歐姆定律的內(nèi)容：2020/10/183U=IRR=IU——由此可說(shuō)：——____由此說(shuō)：電壓與電流和電阻成正比?！猒____由此說(shuō)：電阻與電壓成正比，與電流成反比。不能不能導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值不變。2020/10/184××L1L2L1L2××燈1和燈2串聯(lián)：燈1和燈2并聯(lián)：◆串聯(lián)電路的特點(diǎn):I=_____U=_____

R=_____◆并聯(lián)電路的特點(diǎn):I=______U=______

1/R=_________I1=I2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R22020/10/185◆串聯(lián)電路中電阻起___

作用：◆并聯(lián)電路中R

R1

或R2

◆并聯(lián)電路中電阻起

作用：R1R2=U1U2R2R1=I1I2分壓分流R1R1+R2=U1UR2R1+R2=I1I＜2020/10/186下列各圖中，電能分別轉(zhuǎn)化成什么形式的能？應(yīng)急燈充電時(shí)實(shí)例觀察回顧2020/10/187電能是怎樣轉(zhuǎn)化成其他能量的？在相同的時(shí)間內(nèi)，不同的電器消耗的電能是否相同？請(qǐng)舉例說(shuō)明。這說(shuō)明什么問(wèn)題？我們可以從哪些方面來(lái)描述電能的轉(zhuǎn)化？你知道嗎？電流通過(guò)對(duì)電器做功，使電能轉(zhuǎn)化成其他能量。電流對(duì)電器做了多少功，就有多少電能消耗，轉(zhuǎn)化為其他形式的能。在相同時(shí)間內(nèi)，不同電器消耗的電能不同，說(shuō)明電能轉(zhuǎn)化為其他能的快慢不同，也即電流做功的快慢不同。我們可以從電流對(duì)電器做功多少和做功的快慢來(lái)描述電能的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)看課本P1002020/10/188電器的電功率你認(rèn)為可怎樣來(lái)描述電流做功的快慢？——電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功電功率的單位：瓦特（W）千瓦(kW)1kW=1000WP=Wt電功率你知道嗎？一般來(lái)說(shuō)，電器上都有銘牌，標(biāo)明該電器的一些技術(shù)指標(biāo)。我們從銘牌中便可知道該電器正常工作時(shí)的電功率?！姽?、消耗的電能2020/10/189電器的電功率銘牌中“PZ220—40”的含義是什么嗎？PZ：普通照明燈泡220V：額定電壓

40W：額定功率電器在額定電壓下工作時(shí)的功率。電器上標(biāo)明的功率值都是額定功率。電器正常工作時(shí)的電壓。

電器上標(biāo)明的電壓值都是額定電壓。你知道嗎？2020/10/1810從洗衣機(jī)的銘牌上，你可以了解到哪些信息？家用電器有限公司額定電壓/頻率：220V～/50Hz額定洗滌/脫水容量：5.5kg/5.5kg離心洗/波輪洗額定輸入功率：500W/390W脫水額定輸入功率：210W防水程度：IP×4出廠日期編號(hào)：4001017802產(chǎn)品認(rèn)證編號(hào)：CH0050333－2000原產(chǎn)地：中國(guó)杭州XQB55－8560型全自動(dòng)洗衣機(jī)該洗衣機(jī)在220V交流電壓下才能正常工作洗衣機(jī)正常脫水時(shí)的功率為210W。即洗衣機(jī)正常脫水時(shí)每秒鐘消耗210焦的電能。電器的電功率輸入功率——電器消耗的總功率2020/10/1811請(qǐng)看課本P101“一些常見電器設(shè)備的功率”，找出每秒鐘消耗電能較多的電器。電器的電功率功率越大的燈泡是否越亮？你能用一個(gè)生活中的例子說(shuō)明嗎?給你如下實(shí)驗(yàn)器材，你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明燈泡的亮度與功率的關(guān)系嗎？實(shí)驗(yàn)器材：3只額定電壓為6V,而額定功率不同的小燈泡、若干節(jié)大號(hào)電池、一個(gè)開關(guān)、若干導(dǎo)線。試一試2020/10/1812思路：要保證三個(gè)燈泡正常發(fā)光，通過(guò)三個(gè)燈泡的電壓應(yīng)為6V,所以三個(gè)燈泡應(yīng)并聯(lián).電壓/V功率/W亮度燈泡A61.5燈泡B62.5燈泡C63.5實(shí)驗(yàn)表格:結(jié)論：較暗較亮燈泡的亮度跟電功率的關(guān)系電器的電功率實(shí)驗(yàn)電路圖:探究：最亮在額定電壓下，燈泡的額定功率越大，燈泡越亮；或相同電壓下，燈泡越亮，表明燈泡的功率越大。A”6V，1.5W”B”6V，2.5W”C”6V，3.5W”6V2020/10/1813電器的電功率通常我們說(shuō)的40W燈泡是指燈泡在額定電壓下（即正常工作時(shí)）的功率。同一額定功率為40W的燈泡，在任何時(shí)候發(fā)光都一樣亮嗎？能用生活中的一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明嗎？由此，你可得出什么結(jié)論？2020/10/1814同一燈泡在不同的實(shí)際電壓下，發(fā)光情況不同.實(shí)際電壓越大，燈泡越亮，表明其功率越大。電器的電功率同一燈泡在不同實(shí)際電壓下,電功率（即轉(zhuǎn)化或消耗電能的快慢）不同?！魺襞荩ㄓ秒娖鳎┰趯?shí)際電壓下的功率——稱為“實(shí)際功率”◆燈泡的實(shí)際功率

燈泡的亮暗決定決定燈泡兩端的電壓2020/10/1815——電器正常工作240V150V220V◆

U實(shí)＝U額，P實(shí)＝P額

U實(shí)<

U額，P實(shí)<

P額U實(shí)>

U額，P實(shí)>

P額電功率的計(jì)算所以應(yīng)當(dāng)盡可能使電器在額定電壓下工作?！娖鞑荒苷９ぷ鳌L(zhǎng)期使用會(huì)影響電器的壽命，還可能燒壞電器2020/10/1816燈泡工作時(shí)的實(shí)際功率大小與什么因素有關(guān)呢？決定電器電功率大小的因素猜一猜燈泡兩端的電壓通過(guò)燈泡的電流2020/10/1817想一想若給你二個(gè)不同額定功率的燈泡、二個(gè)電流表、二個(gè)電壓表、一個(gè)開關(guān)、若干電池和導(dǎo)線，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)定性地證明電功率與電壓、電流的關(guān)系，你會(huì)怎樣做？決定電器電功率大小的因素2020/10/18181、控制二個(gè)燈泡兩端的電壓相同，而流過(guò)燈泡的電流不同，觀察兩個(gè)燈泡的亮暗，從而判斷電功率的大小。A1A2L1L22、控制流過(guò)二個(gè)燈泡的電流相同，而燈泡兩端的電壓不同，觀察兩個(gè)燈泡的亮暗，從而判斷電功率的大小。

L1L2V1V2決定電器電功率大小的因素2020/10/1819現(xiàn)象在電壓相同的情況下，通過(guò)燈泡的電流越大，燈泡的實(shí)際功率越大。A1A2L1L2電壓大的燈泡較亮在電流相同的情況下，燈泡兩端的電壓越大，燈泡的實(shí)際功率越大。觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮暗。實(shí)驗(yàn)觀察電壓表的示數(shù)和燈泡的亮暗。L1L2V1V2電流大的燈泡較亮結(jié)論決定實(shí)際電功率大小的因素2020/10/1820電器的電功率等于通過(guò)這個(gè)電器的電流與這個(gè)電器兩端電壓的乘積。即：P=UI1瓦＝1伏·安決定實(shí)際電功率大小的因素科學(xué)家通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)量歸納出：U(電壓)的單位——V(伏)I(電流)的單位——A(安)P(電功率)的單位——W(瓦)1W＝1V·A2020/10/1821決定實(shí)際電功率大小的因素你知道嗎？P=W/t與P=UI有什么不同？P=UI僅適用于電功率的計(jì)算。它表示電功率與電器兩端電壓和通過(guò)電器的電流的關(guān)系。

P=W/t

是功率的定義式，適用于一切功率的計(jì)算。它直接表示電流做功（電能消耗）的快慢。2020/10/1822例題：將一個(gè)規(guī)格是“PZ220－25”的白熾燈接在220V的電路上，通過(guò)燈泡的電流是多大？燈泡的電阻有多大？如果改接在230V的電路中，實(shí)際功率是多大？如果改接在210V的電路中，實(shí)際功率又是多大？解：依題意和根據(jù)P=UI、I=U/R

得:I實(shí)＝P實(shí)/U實(shí)＝P額/U實(shí)＝25W/220V＝0.11AR＝U實(shí)/I實(shí)=220V/0.11A＝2000Ω電功率的計(jì)算接在220V的電路時(shí):燈正常發(fā)光，U實(shí)＝U額＝

220V，

P實(shí)＝P額＝25W（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響）2020/10/1823P’實(shí)＝U’實(shí)I’實(shí)=U’實(shí)×U’實(shí)/R

＝230V×230V/2000Ω＝26.5W接在230V的電路中時(shí):電功率的計(jì)算P”實(shí)＝U”實(shí)I”實(shí)=U”實(shí)×U”實(shí)/R

＝210V×210V/2000Ω＝22W接在210V的電路中時(shí):例題：將一個(gè)規(guī)格是“PZ220－25”的白熾燈接在220V的電路上，通過(guò)燈泡的電流是多大？燈泡的電阻有多大？如果改接在230V的電路中，實(shí)際功率是多大？如果改接在210V的電路中，實(shí)際功率又是多大？（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響）2020/10/18241焦=1瓦·秒=1伏·安·秒W=

Pt=UIt電流所做的功——叫“電功”你能根據(jù)P=W/t和P=UI得出電功與電壓和電流的關(guān)系嗎？試一試電功的計(jì)算式：1J=1W·s

=1V·A·s單位：J(焦)W(瓦)s(秒)V(伏)A(安)電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量2020/10/1825生活中經(jīng)常說(shuō)，我們家一個(gè)月用了多少度電?！岸取笔悄膫€(gè)量的單位？1度＝1kW·h1kW?h

=1000W的用電器正常工作1小時(shí)消耗的電能.電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量電功和電能的常用單位猜一猜1kW?h=1盞100W燈泡正常工作___小時(shí)消耗的電能.10t=

W/P

=

1000W?h/100W=10hW=Pt單位單位單位

2020/10/1826一臺(tái)950W的空調(diào)正常工作４小時(shí)，要消耗___度電.1盞40W燈泡正常工作___小時(shí)消耗1度電.=1000W?h/40W=25h25電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量練一練根據(jù)W＝Pt得：t＝W/PW＝Pt3.8=950W×4h=3800W·h=3.8kW·h=3.8度2020/10/1827焦耳是電功和電能的國(guó)際單位，一度等于多少焦耳呢？1度=1kW?h想一想根據(jù)W=Pt得:1J=1W·s你知道嗎？你家一個(gè)月用了多少度電是用什么來(lái)測(cè)量的?生活中常用電能表(俗稱電度表)來(lái)測(cè)量電能.電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量=1000W×3600s=3.6×106J2020/10/1828“1200Revs/kW?h”表示每消耗1度電，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)（為1200）?！?20V、5（10）A”的意思：“kW?h”——電能表讀數(shù)的單位電能表:電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量額定電壓是220V額定最大電流為10A工作時(shí)標(biāo)定電流為5A2020/10/1829電能表的記數(shù)器上前后兩次示數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量電能表:怎樣從電能表的記數(shù)器上知道一段時(shí)間內(nèi)用多少度電？你知道嗎？若你家在一個(gè)月內(nèi)用電前后電能表的讀數(shù)分別為14372和15856，你家這個(gè)月用電____________________________kW?h(度)0.6度(1585.6-1437.2)kW?h=148.42020/10/1830一個(gè)電能表的銘牌上標(biāo)有“220V5(10)A”，是否可以同時(shí)使用“220V1000W”的電熱水壺、“220V1000W”的電熨斗和4盞40W的白熾燈？(用電器的總功率不能超過(guò)電能表最大功率)解：電能表的最大功率

P最大＝U額I最大＝220V×10A＝2200瓦用電器的總功率P總＝P水壺＋P熨斗＋4P燈＝1000W＋1000W＋4×40W＝2160W電能表最大能承受的功率大于用電器的總功率，所以可以。電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量2020/10/1831將一臺(tái)空調(diào)單獨(dú)接在標(biāo)有“3000R/kw?h”字樣的電能表上，測(cè)得表盤在3分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn)，求空調(diào)在3分鐘內(nèi)消耗的電能，這臺(tái)空調(diào)的功率。解：設(shè)空調(diào)在3分鐘內(nèi)消耗的電能為W.依題意得P＝W/t＝0.05kW?h/(3÷60)h=1kW(“3000R/kw?h”說(shuō)明每消耗1kW?h的電，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000圈。)＝3000圈1kW?h150圈WW=3000圈1kW?h×150圈＝0.05kW?h電能(功)的單位、計(jì)算和測(cè)量2020/10/1832根據(jù)公式:P=UI可知,測(cè)量出小燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流,就能求出燈泡的電功率.測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的功率，實(shí)際上是測(cè)量燈泡的哪些物理量？如何測(cè)量？想一想實(shí)驗(yàn)器材:小燈泡,電源,開關(guān),導(dǎo)線,電壓表,電流表,(課本P104)滑動(dòng)變阻器?在該實(shí)驗(yàn)中的作用：保護(hù)電路和通過(guò)改變接入電路中的電阻，從而改變小燈泡兩端的電壓，以使小燈泡達(dá)到或大于或小于額定電壓，分別測(cè)出額定功率和實(shí)際功率。2020/10/1833實(shí)驗(yàn)步驟:設(shè)計(jì)并畫出電路圖:1、按電路圖連接電路。注意:測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)1、先將開關(guān)斷開；2、閉合開關(guān)前先將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大的位置.2020/10/18342.閉合開關(guān),接通電路.3.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，記錄兩電表的示數(shù)。4.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡兩端的電壓大約為額定電壓的1.2倍;記錄兩電表示數(shù),觀察小燈泡的亮度變化.5.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡兩端的電壓大約為額定電壓的0.8倍;記下電表示數(shù),觀察小燈泡的亮度變化.6.計(jì)算出三種情況下小燈泡的功率.2020/10/1835實(shí)驗(yàn)次數(shù)小燈泡兩端的電壓/V通過(guò)小燈泡的電流

/A小燈泡的電功率

/W小燈泡明亮程度實(shí)驗(yàn)記錄表2020/10/1836在”測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,已知小燈泡的額定電壓為3.8V電源至少應(yīng)選用____節(jié)干電池串聯(lián).連接電路時(shí)電壓表應(yīng)選用_________量程.VA×SP閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有1.8V,若要測(cè)出小燈泡的額定功率,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向___端移,才能使電壓表示數(shù)為____V.若此時(shí)電流表讀數(shù)是0.5A,該小燈泡的額定功率為____W.練習(xí)：3(0～15)V左3.81.92020/10/1837電能利用的小結(jié)串聯(lián):I=_____；U=_____；R=_____并聯(lián):I=______；U=______；1/R=_________I1=I2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R2◆串、并聯(lián)電路的特點(diǎn):R1R2=U1U2R2R1=I1I2◆并聯(lián)電路中R＜R1

或R2

R1R1

+R2U1

=×UR2R1

+R2I1

=×IU1

=×(U-U1)R1R2或I1

=×(I-I1)R2R1或2020/10/1838電能利用的小結(jié)◆燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際電功率。燈泡的實(shí)際電功率越____，燈泡越亮.◆燈泡的亮度與燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流有關(guān)（P實(shí)=U實(shí)I實(shí)）

。在并聯(lián)電路中，U相等，I越大，則燈越亮。在串聯(lián)電路中，I相等，U越大，則燈越亮。大◆

U實(shí)＝U額，P實(shí)__P額，電器____工作U實(shí)<

U額，P實(shí)__P額，電器________工作U實(shí)>

U額，P實(shí)__P額，電器____受影響，甚至____。><正常不能正常燒壞壽命＝2020/10/1839P＝UI=U×電能利用的小結(jié)P＝UI=◆電功率的計(jì)算：P=UI電功、消耗的電能WtP=1、已知電器用電時(shí)間和消耗電能時(shí):2、已知電器兩端的電壓和通過(guò)的電流時(shí):UR3、已知電器兩端的電壓，不知電流或并聯(lián)時(shí)：4、已知通過(guò)電器的電流，不知兩端電壓或串聯(lián)時(shí)：=U2RIR×I=

I2R2020/10/1840電能利用的小結(jié)UIR=◆電阻的計(jì)算：R=UI1、已知電器兩端的電壓和電流時(shí)：2、已知電器的額定電壓和額定功率時(shí)：P額U額U額==U額2P額2020/10/1841電能利用的小結(jié)◆電功（電能）的計(jì)算：1、W＝Pt2、W＝Pt=UIt◆電功的單位:J、W·s、V·A·s、kW?h(度)1kW?h=1度=1000W×3600s

=3.6×106J1J=1W·s=1V·A·s◆用電器的總功率不能超過(guò)電能表最大功率◆生活中常用電能表(俗稱電度表)來(lái)測(cè)量電能.焦、瓦·秒、伏·安·秒、千瓦時(shí)（度）3、W=N圈1kW?h×

n圈消耗1千瓦時(shí)電能電能表轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)在t秒內(nèi)電能表轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)2020/10/1842◆測(cè)定小燈泡的功率:電能利用的小結(jié)1、滑動(dòng)變阻器在測(cè)定小燈泡功率實(shí)驗(yàn)中的作用：2）保護(hù)電路1）改變小燈泡兩端的電壓（通過(guò)改變接入電路中的電阻）2、測(cè)定小燈泡功率實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng):1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)＿＿_(dá)_；2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值_____的位置。斷開最大電路圖2020/10/18431、若把“6V12W”的燈泡接到3V的電路中，該燈泡的實(shí)際功率是多少？解：答：解：依題意得:I額＝P額/U額＝12W/6V＝2AR＝U額/I額=6V/2A＝3ΩP實(shí)＝U實(shí)I實(shí)

=U實(shí)×U實(shí)/R＝3V×3V/3Ω＝3W練習(xí)：2020/10/18442、兩只分別標(biāo)有“6V12W”與“12V12W”字樣的燈泡1和燈泡2，在正常發(fā)光時(shí)，

亮；

燈泡的電阻大，通過(guò)

燈泡的電流大，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)兩燈泡做的功相比

多。R1＝U額1I額1U額1P額1/U額1=U額12P額1=U額22R2＝P額2因?yàn)镻額1＝P額2，U額2＞U額1，

所以R2＞R1所以I實(shí)2＜I實(shí)1因?yàn)閃=Pt，P額1＝P額2，所以W1＝W2一樣一樣21在正常發(fā)光時(shí)，I實(shí)＝I額I實(shí)2＝P額2U額2I實(shí)1＝P額1U額1因?yàn)镻額1＝P額2，U額2＞U額1，

2020/10/18453、若把“6V12W”的燈泡接入9V的電中，要使它正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？U=9VU燈=U燈額=6VR阻=？解：依題意和串聯(lián)電路的特點(diǎn)得:P額I燈額＝U額＝12W/6V＝2AIU阻=？U阻=U-U燈實(shí)=U-U燈額=9V-6V=3VR阻=U阻/I阻=3V/2A=1.5ΩI阻＝I燈實(shí)＝2020/10/18464、燈絲斷了以后搭接上，再接到原來(lái)的電路上使用，燈泡比原來(lái)要亮些，為什么？5、若把“6V12W”和一個(gè)“6V6W”的燈泡串聯(lián)在電路中，哪個(gè)亮些？為什么？6、若把“6V12W”和一個(gè)“6V6W”的燈泡并聯(lián)在電路，哪個(gè)亮些？為什么？燈絲短了,R變大，并聯(lián)電路，電壓相同，實(shí)際功率越大，燈泡越亮，P實(shí)2＝U實(shí)22R實(shí)2P實(shí)1＝U實(shí)12U額12U實(shí)12U額22=×P額2×P額1＜2020/10/1847