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新课标初中物理沪科版九年级第十五章电流做功的快慢(课件) 2

发布时间:2013-11-11 09:34:19  

电流做功的快慢

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一、复习提问: 1.什么叫做电功?它的两个单位是什么? 换算关系怎样? 电流所做的功叫做电功;单位有焦耳(J)和 千瓦时(KWh)或者度 1度=1千瓦· 时 1度=3.6×106焦

2.电流做功过程的实质是什么? 是电能转化为其他形式的能的过程,电流 做了多少焦耳的功,就有多少焦耳的电能 转化为其它形式的能量。 3.电功的计算公式有哪些?

U2 t W=UIt =UQ =I2Rt = R

对任何电路都适用

4.如何测量电功? 电功通常用电能表测量。把电能表串联在家 庭电路的干路上,电能表的计数器上前后两 次读数之差,就是这段时间内用电的度数。

kWh

9 1 8 8 2 7 0 7 6 5 4 3 3 2 0 9 7
3000R/kWh

5.串联电路和并联电路中电功分配的特点:
只对纯电阻 串联电路电功分配与电阻成正比: 电路使用

W1 R1 ? W=I2Rt W2 R2 并联电路电功分配与电阻成反比: W1 R2 ? W2 R1

只对纯电阻 电路使用

我虽然只做了30 焦的功,但你们看, 我做得多快呀! 我做了50焦 的功!我多 能干!

做功的多少 时间 做功的快慢与___________ 、____ 都有关系, 因此,我们无法比较他们做功的快慢。 怎样比较这两人做功的快慢?

电功率的引入
一.电功率: 1、物理意义:电功率是表示电流做功快慢 的物理量。 2、定义:单位时间里完成的电功叫做电功 率。 所以,电功率大表示电流在单位时间内 做功多;并不表示电流做功多,因为做 功快慢不但与做功的多少有关,还与做 功的时间有关。

? 3.电功率的计算: ? 方法一: W

U2 UI t I2Rt R

有何约束?

P?

t

单位时间里完成的电 功叫做电功率。 电功率等于电压与电 流的乘积。 单位关系:

? 方法二: ? 方法三: ? 方法四:

P=UI

U2 P? R P=I2R

1瓦=1伏· 安

4.功率的单位: ①瓦特,简称瓦,用W表示。 ②千瓦,用kW表示。 1千瓦=1000瓦特。

例1:一电熨斗正常工作的功率是300W, 求它连续工作10min消耗的电能是多少焦 耳?合多少千瓦时?

解:由P=W÷t有:
W=Pt=300W×10×60s=180000J

由于1KWh=3600000J,合0.05KW h
或W=Pt=0.3KW×1/6h=0.05KWh

答:消耗的电能是180000焦耳,合0.05KWh

例2:李老师出差时恰逢抄电表日,其电能 表的示数如图甲所示, 2 0 6 6 0 出差返回时发现家中有 甲 一盏60W的台灯亮着,检查 其它电器都已切断电源,再 看电能表的示数如图乙,求 2 0 8 0 4 李老师出差的时间是多少小 时? 乙

解:由P=W÷t有: t=W÷P=14.4KWH÷0.06KW=240h
答:李老师出差时间是240小时。

5.额定电压和额定功率: 额定电压:指用电器正常工作的电压; 额定功率:指用电器在额定电压下工作的 功率。 小明从商场买了一个白炽灯,仔细观察它的 铭牌,上面标

有“PZ220,100”的字样,它表 示什么意思?

6、实际电压和实际功率
实际电压:用电器实际工作的电压; 实际功率:用电器在实际电压下工作的 功率

一般地,在用电器电阻不变的情况下, 通过用电器的电流随用电器两端的电压 的增大而增大,减小而减小。 ∴U实 >U额 ,I 实 >I 额 ,P实 >P额
U实 >U额 ,I 实 >I 额 ,P实 >P额

灯泡上标有“PZ220—25”它的含意是: 灯泡的额定电压是220伏,额定功率是25瓦。

U额 P额
利用“PZ220—25”可以计算:

①灯泡的电阻,利用的公式是:

因为:P额 ?

U额 R

2

所以:R ?

U额 P额

2

②灯泡的额定电流,利用的公式是:

因为:P额 ? U 额 I 额

P额 所以:I 额 ? U额

理解电功率的物理含义
? 下列关于电功率的说法中正 确的是( ). A.用电器消耗电能越多,电功率越大 B.电功率越大,用电器消耗的电能越快 C.用电器消耗电能所用的时间越短,电功 率越大 D.消耗同样多的电能,用时间越长的 用电 器,电功率越大

? ? ?
?

公式P=W/t的应用

?

甲灯泡正常工作5 h,消耗 了1 kW.h的电能,则甲灯泡功率为多少?这些电 能可以使功率为40W的乙灯泡正常工作多长时间 ? ? 解析:根据P=W/t和推出公式t=W/P,即可 求得灯泡的功率和工作时间:

? ?

P 甲 甲灯泡功率为: ? W / t甲 ? 1kW ? h / 5h ? 0.2kW ? 200W P ? 40W ? 0.04kW , 乙

t乙 ? W / P ? 1kW ? h / 0.04kW ? 25h. 乙

例3:若把标有“PZ220—25”的白炽灯接在110的电 路下,其实际功率是多少W?
2 解:∵R=U额

/ P =(220v) ÷25W=1936Ω 额

2

∴I 实 =U实 /R=110v÷1936Ω=0.057A

P实 =U 实 I 实 =110v×0.057A=6.25W
答:其实际功率是6.25W

例4:一盏灯连接在照明电路中,通过的电 流是68毫安,求: ①灯的功率是多少? ②每天通电3小时,一个月按30天计算,用 电多少度? 解:P=UI=220伏×0.068安=14.96瓦。 W=Pt=0.01496千瓦×3×30小时≈1.35度 答:灯的功率是14.96瓦,一个月用电约1 . 35度。

?

【例5】 甲、乙两只普通照明灯泡的 铭牌如图15—2—9所示,下列说法中正确的是( ).

? ?

A.甲灯的实际功率一定是25 W B.将乙灯接入110 V电路中,它的实际功率 为 50W ? C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较 多 ? D.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大

公式P=UI的应用

?

例6、一个铭牌上标有“PZ220 V 40 W”字 样的灯泡在正常发光时通过灯丝电流是多大?灯丝 电阻是多大? ? :

认识实际功率和额定功率的区别
例7、如图15—2—4所示,电源电压不变,定值 电阻R的阻值为18 Ω,有四只白炽灯泡L1、L2、 L3、L4,它们的规格分别为“3 V 2 W” “6 V 2 W”“12 V 2 W”“24 V

2 W”.当把它们分别 接在电路中的M、N两端时,实际功率最大的是( ). A.L1 B.L2 C.L3 D.L4

? 解析:设电源电压为U,则电路中的电流为: ?I ? U /( R ? RL ) ? U /(18? ? RL ) 分别求出 2 P ? 四个灯泡的电阻R1并代入公式: I RL ? 实 2 2 2 ? P ? I RL ? U RL /(18?? RL ) , 根据 实

P ? U额2 / R1得 : R1 ? U12 / P ? (3V )2 / 2W ? 4.5?. 1 额

P ? 0.009 . U 1
2

R2 ? U / P2 ? (6V ) / 2W ? 18?.
2 2 2

P2 ? 0.014 , U
2

2 R3 ? U3 / P ? (12V )2 / 2W ? 72?. 3

P ? 0.009 2 . U 3

R4 ? U / P4 ? (24V ) / 2W ? 288?.
2 4 2

P4 ? 0.003 . U
2

? 比较可知:L2的功率最大,故选B. ? 答案:B

1.关于串、并联电路中的电功率计算
? 【例1】如果将铭牌为“220 V 25 W”和“220 V 60 W”的两灯泡L1和L2并联接在220 V的电源上 时,两灯消耗的实际功率之比为 ,如果 再把两灯串联接在同一电路中,则此时两灯消 耗的实际功率之比又为 . 2 2 R ? U / P, ? 解析:根据公式 / R, 可得 P ?U ? 所以两灯泡的电阻之比

R1 / R2 ? (U

2 额1

/ P额1 ) /(U 额2 / P额2 ) ? P额2 / P额1
2

? 60W / 25W ? 12 / 5

?

在并联电路中,电压相等,则

P / P ? (U 2 / R1 ) /(U 2 / R2 ) ? R2 / R1 ? 5/12; 1 2
?
? ?

P?/ P? ? (I R1 ) /(I R2 ) ? R1 / R2 ? 12/ 5. 1 2
2 2

在串联电路中,电流相等,则

答案:5:12 12:5 阅题笔记:由本题可知:在串联电路中,导 P / P2 体消耗的电功率与其阻值成正比,即 ? R1 / R2 ; 在 1 并联电路中,导体消耗的电功率与其阻值成反比,即

P / P2 ? R2 / R1 ? 1

?

建议:在串联电路中应用P=I2R,在并联电路 或电压相同的电路中应用P=U2/R计算较方便.

2.动态电路的电功率分析
? 【例2】如图15—2—5所示,一个标有 “6 V 3.6 W”字样的灯泡L和最大阻值为50Ω 的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6 V 的电路中.设灯泡电阻不变,则下列判断正确 的是( ).

? ? ? ? ?

A.无论如何移动滑片P,电路中的总功率 不会超过2 W B.移动滑片P,电路中总功率最小值为 0.6 W C.当滑片P滑至某个位置时,L和R的电 功 率相等 D.在滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的 电 功率一直是减小的

课堂练习:
1、如图电压表的示数为2.5V ,电流表的示数为0.2A,则定值 电阻的电功率为( ) C A. 2W B. 1W

A V

C. 0.5W D. 0.1 W 2.一段导体两端的电压为2v, 电 功 率 为 1 W, 当导体两端的电压为方4v时,电功率为( A ) A. 4W B. 2 W C. 1W D. 1/2W

1.知识结构及要点小结


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