第18課時電功率第五單元一、電能和電功1.電能(1)利用:把電能轉(zhuǎn)化為

其他形式

的能。(2)國際單位:焦耳(J)。(3)常用單位:kW·h,1kW·h=3.6×106J。(4)測量工具——電能表。

用途測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能技術(shù)參數(shù)220V電能表應(yīng)接在220V的電路中使用10(20)A10A表示電能表的標(biāo)定電流為10A;20A表示電能表允許通過的最大電流為20A50Hz電能表在50Hz的交流電路中使用3000revs/(kW·h)接在這個電能表上的用電器,每消耗1kW·h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)讀數(shù)方法電能表前后兩次的

讀數(shù)之差

就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能2.電功(1)實質(zhì):電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功的多少等于電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少。(2)大小:電流做功的大小與電流的大小、電壓、通電時間有關(guān),電壓越高,電流越大,通電時間越長,用電器做功越多。(3)計算公式:W=UIt。二、電功率1.物理意義:表示電流做功快慢的物理量。2.定義:電功與時間之比。4.單位:瓦(W),千瓦(kW),1kW=103W。5.(1)額定電壓:用電器在正常工作時的電壓。(2)額定功率:用電器在額定電壓下的功率。(3)實際電壓:用電器在實際工作時的電壓。(4)實際功率:用電器在實際電壓下的功率。三、測量小燈泡的電功率1.原理:P=UI。2.器材:電源、開關(guān)、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、導(dǎo)線。3.電路圖:4.分析論證:(1)當(dāng)U實>U額時,P實

>P額,燈泡

強烈發(fā)光

;(2)當(dāng)U實<U額時,P實

<P額,燈泡

發(fā)光暗淡

;(3)當(dāng)U實=U額時,P實

=P額,燈泡

正常發(fā)光

。四、焦耳定律及其應(yīng)用1.電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。2.焦耳定律(1)內(nèi)容: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,跟通電時間成正比。(2)公式:Q=I2Rt。3.電熱的利用和防止(1)利用:電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。(2)防止:用電器裝有風(fēng)扇、散熱窗等,將產(chǎn)生的熱散去。規(guī)律方法探究1.關(guān)于電能表的計算問題電能表的基本應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面,一是根據(jù)電能表計算電費,二是根據(jù)電能表盤面上的參數(shù)計算電能?！纠?】

小明家電能表上月底的示數(shù)為08116,本月底的示數(shù)如圖所示,他家本月消耗的電能為

kW·h。若按0.5元/(kW·h)計費,本月應(yīng)付電費

元。他家同時使用的用電器總功率不得超過

W。

(1)計算電費:解析:消耗電能為W=W1-W2=951.6

kW·h-811.6

kW·h=140

kW·h;電的單價為0.5元/(kW·h),所以應(yīng)交電費為140

kW·h×0.5元/(kW·h)=70元;U=220

V,I=10

A,則使用的用電器總功率不得超過P=UI=220

V×10

A=2

200

W。答案:140

70

2200(2)根據(jù)盤面參數(shù)計算電能:【例2】

下圖是某電能表表盤的部分?jǐn)?shù)據(jù)(imp表示電能表指示燈閃爍的次數(shù))。當(dāng)電路中某用電器單獨工作6min時,電能表指示燈閃爍了320次,則該用電器消耗的電能是

kW·h,它的功率是

W。

單相電子式電能表單相電子式電能表DDS879

3200imp/(kW·h)

220V

5(20)A

50Hz答案:0.1

1000某城市實施階梯電價,具體方案如下表:小剛留心觀察了一下自家電能表,分別記錄了他家第一天早8:00,晚21:00和第二天早8:00這三個時刻的讀數(shù),如圖所示。則他家這一天共消耗電能

kW·h,應(yīng)付電費

元。

用電時段時段范圍電價高峰期第一天8:00~21:000.55元/(kW·h)低谷期21:00~第二天8:000.30元/(kW·h)答案:6

2.8解析:第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00這三個時刻電能表的示數(shù)分別為1

359.0

kW·h、1

363.0

kW·h、1

365.0

kW·h,則高峰期消耗的電能為

1

363.0

kW·h-1

359.0

kW·h=4

kW·h,低谷期消耗的電能為

1

365.0

kW·h-1

363.0

kW·h=2

kW·h,這一天共消耗電能4

kW·h+2

kW·h=6

kW·h;需要繳納的電費為0.55元/(kW·h)×4

kW·h+0.3元/(kW·h)×2

kW·h=2.8元。2.巧用不變量妙解電功率問題電功率的計算是同學(xué)們在電學(xué)學(xué)習(xí)過程中的一道難關(guān),如何利用不變量正確選用公式是解決此類問題的關(guān)鍵?！纠?】

如圖所示,電源電壓不變。將定值電阻R1和R2串聯(lián)后接在電源上,R1消耗的功率為3W,R2消耗的功率為6W,則R1=

R2;若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上,則電路消耗的總功率為

W。

答案:0.5

40.5在如圖所示的電路中,燈泡L上標(biāo)有“6V

3W”字樣。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時,燈泡L恰能正常發(fā)光,電阻R1的功率為P1;當(dāng)只閉合開關(guān)S2時,電流表的示數(shù)為0.3A,電阻R2的功率為P2。已知P1∶P2=20∶9,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,則電阻R1與R2的比值為

。

答案:4∶53.與實際有關(guān)的電功率問題解題方法探究電功率問題往往與生活、科技聯(lián)系非常密切,因此許多創(chuàng)新題目都是從人們的生活和生產(chǎn)實際中挖掘出來的,使所學(xué)知識能靈活地應(yīng)用到生活實際中來解決實際問題。這類題主要涉及電路的串聯(lián)和并聯(lián)、電能表、電功、電功率等內(nèi)容,題型多為計算題?！纠?】

小楊家買了一個家用電吹風(fēng),如圖甲所示,簡化電路如圖乙所示,主要參數(shù)如表格中所示,則(不考慮溫度對電阻的影響):熱風(fēng)溫度45~75℃額定功率熱風(fēng)1200W冷風(fēng)200W額定電壓220V質(zhì)量0.66kg(1)選擇開關(guān)旋至何處時,吹風(fēng)機工作的功率最大?此時電路中的總電流多大?(計算結(jié)果保留一位小數(shù))(2)當(dāng)電路供電電壓為110V時,吹風(fēng)機電熱絲的實際功率為多大?答案:(1)AB處

5.5A

(2)250W圖甲、乙、丙分別是小明網(wǎng)購的速熱式電熱水器實物圖、說明書部分參數(shù)及等效工作電路圖(圖中R是給水加熱的