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初三物 电功、电功率11、30教案

发布时间:2013-12-01 09:26:08  

电功、电功率

1、定义:

电流可以做功,电流所做的功叫做电功

2、电功的物理意义:

电流做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。

3、计算公式:

(1)电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流通电时间三者的乘积。 定义式:W?UIt

(2)导出公式

U2

W?IRt,W?(只适用于纯电阻电路) t,R2

4、电功的单位

国际单位:焦耳;通用单位:千瓦时,俗称度,1千瓦时等于1度等于3、6?10焦耳,

5、电功的测量:

测量仪表:电能表,俗称电度表

读数方法:电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内用电的千瓦时数,即电流在这段时间内所做的功,

6、电功率: 电流在单位时间内所做的功叫做电功率 电功率的物理意义是:表示电流做功的快慢

7、计算公式: 定义式:P?6W?UI,即电功率等于导体两端电压与通过导体的电流的乘积。 t

2U2

导出公式:P?IR?(只适用于纯电阻电路) R

单位:国际单位瓦特,常用单位千万,1kW?1000W

8、额定功率和实际功率

额定电压是用电器正常工作的电压,用电器上标明的电压就是额定电压,

额定功率是用电器在额定电压下的功率,用电器上标明的功率就是额定功率

实际功率是用电器在实际电压下的功率,是不确定的

实际功率和额定功率的关系

U实=U额,则P=P额;实 U实?U额,则P?P额;实

U实?U额,则P?P额;实

9、串、并联电路总功率

串联电路

因为P1?IU1,P2?IU2,所以P?IU1?IU2?P1?P2

串联路中,电功率的分配跟电阻成反比;并联电路中,电功率的分配跟电阻成正比;

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2013、11、30

典型例题

例1、电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的

简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。

(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度______100℃(选填“>”、“=”或 “<”)。

(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值。(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________,并列式计算它的大小。

例2、如图所示的电路中,电源电压和灯L的电阻均保持不变,灯l标有“9V 9W”字样。 (1)

求灯L正常发光时的电阻; (2)当R的滑片P位于a端,闭合S1、断开S2时,灯L两端的实际电压为额定电压的2/3,求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少?(3)当R的滑片P位于中点c,闭合开关S1、S2时,电流表的示数为3A,求滑动变阻器消耗的电功率。

例3、右表是小明家电热水壶的铭牌。求:(1)电热水壶的电阻。(2)将1Kg水从20℃加热到100℃,

水吸收的热量。(3)要放出这些热量,电热水壶正常工作的时间[不计热量损失,c水=4.2×310J/(kg·℃)]

例4、如图30所示的电路中,电源电压为3V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3W”,

若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0.55A。求:

(1)小灯泡的电阻;(2)小灯泡的实际功率;(3)定值电阻R的阻值。

例5、某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如甲图所示的电路,实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样。(

1)要完成甲图的电路连接,电压表应选择连接 (填“0~ 3V”或“0~ 15V”) 的量程。(2)在闭合开关前,变阻器的滑片应放在 端(填“左”

或“右”)。(3)闭合开关,移动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V

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时,小灯泡正常发光,此时电流表表盘如乙图所示,电流表的示数是 A,则小灯泡的额定电功率是 W。

(4)向左移动变阻器滑片,会看到灯泡变 (填“暗”或“亮”)一些,这说明灯泡的实际功率与灯泡 有关系。

例6、一盏标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻为 Ω,“220V 100W”的白炽灯与“220V 20W”的节能灯均正常工作时亮度相当,若两灯都正常工作,分别消耗1kW·h的电能,节能灯比白炽灯多工作 h。

例7、两定值电阻RA和RB中的电流与其两端电压的关系如图所示,若将两电阻串联在电压为3V的电源两端,电路的总功率为_________W,通电一段时间后,RA和RB产生的热量之比是_________。

例8、今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为________W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1h将比原空调节约电能_______kW·h。

课堂练习

1.甲、乙两电器电功率之比为1:2,通电时间之比为3:4,则消耗电能之比为: ( )

A. 1:2 B. 3:8 C. 3:4 D. 2:3

2.电磁感应现象的发现,进一步揭示了电和磁之间的联系,由此发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化时代。发现这一现象的科学家是( )

A.麦克斯韦 B.安培 C.法拉第 D.奥斯特

3.如图6所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻。下列说法正确的是( ) A.只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大

B.先闭合S1,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变 C.先闭合S1和S2,再闭合S3,电压表与电流表示数的比值变小 D.闭合S1、S2和S3,滑片P向右滑动,电压表与电流表示数的比值变大

4.小灯泡L上标有“2.5V”

R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。下列说法不正确的是( ) ...

A.电阻R0的阻值为2Ω B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω

C.小灯泡L的额定功率为0.625W .D开关S断开时,小灯泡L的电阻

为0Ω

5、如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表(如图乙所

示).闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯

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L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( )

A.4:1 B.1:4 C.5:1 D.1:5

6、如图10所示的电路中,电源电压不变,移动滑动变阻器R1

的滑片P,当电流表的示数变化范围为1A~1.3A时,电压表

的示数变化了3V,则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是( )

A. 3W~3.9W B. 3W~5.07WC. 3.9W~10W D. 10W~16.9W

7、6V 3W”和“6V 6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,

则 ( )

A.电源电压为12V时,两只灯泡均能正常发光

B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些

C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1A

D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5W

8、小伟家的空调机上贴着“中国能效标识”,经查阅资料,王伟弄清“能效比”就是在规定条件下,空调机进行制冷运行时实际制冷量与实际输入功率之比。王伟家空调机能效比为“2.59”,可知他家空调机在规定条件下,每消耗1W的电功率,制冷量为________W。

9、芳家夏天常用的“电热驱蚊器”是利用电流的_____效应工作的,发热元件是一个阻值为1000Ω的电阻,接在照明电路中通电100s产生的热量为________J。她家电能表铭牌上标有“220V 10(40)A 50HZ 2000r/kW?h”,她用1kW的电磁炉(其它用电器都断开)6min烧开一壶水的过程中,电能表的转盘转 圈。

10.图所示的电路中,电源电压不变,灯L上标有“18V 18W”的字样。当开关闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯L正常发光,电流表示数为2.5A。当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端3/4ab长度处时,电压表示数为15V。此时,灯L的功率为_______W。

11、小明去打开水,水未开,此时观察到温度计示数为77 ℃,电能表示数为 864kw.h;水开时,温度计示数为97 ℃,电能表示数为865、4kw.h,电热水器消耗了 J的电能。第二天小明又去打水,发现水仍未开,水的温度为t,等到水开时温度计示数为98 ℃,这段时间内电热水器消耗的电能为2.1 kW·h,则t = ℃。两天水开时的温度不同,是由于液体的沸点与 有关。[c水 = 4.2×103 J/(kg·℃),电路中只有电热水器,且水的质量相等,不计热损失]

12、.如图7所示,电源电压为18V且保持不变,电压表的量程为0一15V,电流表的量程为0-0.

6A,

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滑动变阻器的最大阻值100Ω,小灯泡L标有“6V3W”字样,闭合开关S,当灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为 W,若灯泡的电阻不变。在保证电路各元件安全的情况下.滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为 。

课后练习

1.(扬州市2013年)今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为________W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1h将比原空调节约电能_______kW·h。

2、如图所示,电源电压保持不变,R1︰R2=1︰4。只闭合S1时,电流表的示数为0.1A,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时,R0消耗的功率为0.1W,R2消耗的功率为P2,且P1︰P2=1︰1。则R0先后两次消耗的功率之比为_________。

3、2012年10月1日起,我国分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯,并将在2018年淘汰白炽灯。节能灯比同光效的白炽灯节能60%~80%,且使用寿命长。一只标有“220V 60W”的白炽灯,正常发光时通过灯丝的电流大约为______A,1kW·h的电能,可供它正常发光______h;可供光效相同的“220V 15W”的节能灯正常发光______h。

4、小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了图14所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。(1)小灯泡发光时,将电能转化

为 能和光能。(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是: 。排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一。

(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二。 (4)分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与 有关,

不同规格的小灯泡发光亮度还应与

)各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定。请在虚线框内画出他设计的电路图,

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5、小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。

(1)小阳连接的电路如图所示,实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,电流表、电压表的示数如图所示,则他所用的电源电压为 V。接着他移动滑动变阻器的滑片P,当观察到电压表的示数为2.5V时,此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上,小灯泡正常发光时的功率为 W。

(2)小华正确连接了电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察到小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表的示数为零。若电路中只存在一处故障,则故障可能是 。

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