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第十七章

電流做功與電功率第2節(jié)

電流做功的快慢

第1課時(shí)小明在網(wǎng)上查找關(guān)于燈具的資料,發(fā)現(xiàn)不同燈具上的標(biāo)注不盡相同,分別有32W、47W、152W等,這個(gè)符號(hào)“W”代表什么?47w32w152w1.理解電功率的意義和定義。2.知道電功率的公式,并能熟練應(yīng)用。3.理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。如圖所示,家用電器中,不同的用電器,工作相同的時(shí)間所消耗的電能往往是不同的,也就是說(shuō)電流通過(guò)不同的用電器做功的快慢不同,那么,如何來(lái)比較電流做功的快慢呢?知識(shí)點(diǎn)一:電功率

1.比較電流做功的快慢工作30min電流做功1.8x105J工作20s電流做功3x104J類(lèi)比機(jī)械功,比較電流做功的快慢有兩種方法:(1)相同的時(shí)間,比較電流做的功;(2)電流做相同的功,比較所用的時(shí)間。燈泡工作30min電流做功1.8x105J空調(diào)工作20s電流做功3x104J燈泡工作1s電流做功100J空調(diào)工作1s電流做功1500J所以,空調(diào)做功快2.電功率電流做的功與時(shí)間都不相同時(shí),用電流所做的功與所用時(shí)間之比(電功率)來(lái)比較電流做功的快慢。比值定義法:電功率:物理學(xué)中把電流所做的功與所用時(shí)間之比,叫做電功率。公式:?jiǎn)挝唬和咛兀?jiǎn)稱(chēng)瓦,符號(hào)是W。常用單位還有千瓦和兆瓦:換算為1

kW=103W、1

MW=103kW

P:電功率W:電功t:時(shí)間物理意義:表示消耗電能的快慢/電流做功的快慢。1W的物理意義是:電流在1s內(nèi)通過(guò)用電器做的功為1J。某電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電功率為60kW表示:電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗60000J的電能。公式的轉(zhuǎn)換:已經(jīng)學(xué)過(guò)那你能推導(dǎo)出電功率與電流、電壓之間的關(guān)系嗎?電功率P和電流I、電壓U之間的關(guān)系是P=IU符號(hào)的意義及單位:I——電流——安培(A)U——電壓——伏特(V)P——功率——瓦特(W)注意:使用這個(gè)公式時(shí),只有電流電壓的單位是安培、伏特時(shí),所的功率的單位才是瓦特思考1.你能說(shuō)出千瓦和千瓦時(shí)的區(qū)別嗎?千瓦是電功率的單位千瓦時(shí)為電能(或電功)的單位。2.那你能說(shuō)出電功率和電能(或電功)的區(qū)別嗎?電功率表示用電器消耗電能的快慢電能(或電功)表示用電器消耗電能的多少思考:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了1kW·h=3.6×106J,為什么?kW·hkWJWsh

W=Pt注:計(jì)算過(guò)程中注意單位統(tǒng)一2個(gè)電阻串聯(lián):n個(gè)電阻串聯(lián):P總

=UI=(U1+U2)I=U1I+U2I=P1+P2P總=UI=(U1+U2+……+Un)I=

P1+P2+……+Pn求串聯(lián)和并聯(lián)電路的總功率n個(gè)電阻并聯(lián)2個(gè)電阻并聯(lián)P總=UI=U(I1+I2)=UI1+UI2=P1+P2P總=UI=U

(I1+I2+……+In)=P1+P2+……+Pn......無(wú)論用電器串聯(lián)還是并聯(lián)接入電路,總功率等于各用電器的電功率之和

求串聯(lián)和并聯(lián)電路的總功率可采用以下兩種基本思路:(1)先分別求出各用電器的電功率,再用求和關(guān)系式P總=P1+P2

求總功率.(2)先求出電路的總電壓和總電流,再用計(jì)算式P總=U總I總求總功率.如圖,觀察小燈泡的銘牌,其數(shù)值“3V

1.5W”各表示什么含義?“3V”表示用電器正常工作時(shí)的電壓為3V;1.5W表示用電器正常工作時(shí)的功率為1.5W.知識(shí)點(diǎn)二:額定功率和實(shí)際功率額定電壓:

額定功率:用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率思考:電壓器兩端的電壓能無(wú)限增大嗎?不能,當(dāng)用電器兩端的電壓增大時(shí),通過(guò)他的電流隨之增大,用電器的功率也跟著增大,當(dāng)電壓超過(guò)一定數(shù)值時(shí),就會(huì)損壞用電器.一只“3V1.5W”的小燈泡接在4V、3V、2V的電壓下都能發(fā)光,這是為什么?

在實(shí)際使用時(shí),加在用電器上的電壓,有時(shí)略高于或低于額定電壓,用電器也能工作,此時(shí)的電壓叫作實(shí)際電壓,用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)所消耗的功率叫作實(shí)際功率.當(dāng)____

,則P實(shí)=P額,用電器正常工作當(dāng)_____

,P實(shí)﹥P額,用電器容易損壞當(dāng)____

,P實(shí)﹤P額,用電器不能正常工作U實(shí)=U額U實(shí)﹥U額U實(shí)﹤U額小燈泡的亮度取決于:小燈泡的實(shí)際電功率U實(shí)與U額的關(guān)系P實(shí)與P額的關(guān)系U實(shí)=

U額U實(shí)<

U額U實(shí)>

U額P實(shí)P額P實(shí)

P額P實(shí)P額=<>【思考】一只標(biāo)有“2.5V

0.3A”的小燈泡,如果把它接入2V的電路中使用,測(cè)得通過(guò)它的電流是0.25A,則這只燈泡的額定功率是多少W?實(shí)際功率是多少W?分析1:小燈泡上標(biāo)注的是小燈泡的額定電壓和額定電流.額定功率:P額=U額×I額=2.5V×0.3A=0.75W.分析2:實(shí)際通過(guò)小燈泡的電壓為2V,電流為0.25A.實(shí)際功率:P實(shí)=U實(shí)×I實(shí)=2V×0.25A=0.5W.電功率額定電壓正常工作額定功率實(shí)際電壓實(shí)際工作實(shí)際功率物理意義定義、定義式計(jì)算式推導(dǎo)式

P=IUP=I2R1.關(guān)于電功率,下列說(shuō)法正確的是(

)

CA.用電器消耗的電能越多,它的電功率越大B.用電器工作時(shí)所用的時(shí)間越短,它的電功率越大C.甲的電功率大于乙的電功率,則甲消耗電能一定更快D.電能的單位有千瓦、千瓦·時(shí)2.關(guān)于用電器的額定功率和實(shí)際功率,下列說(shuō)法正確的是(

)

DA.額定功率大的用電器,其實(shí)際功率一定大B.用電器不通電時(shí),其額定功率為零C.用電器的額定功率會(huì)隨其兩端所加電壓的改變而改變D.用電器的實(shí)際功率會(huì)隨其兩端所加電壓的改變而改變

A

183

(1)小燈泡的額定電流;解:

解:

解:

第十七章

電流做功與電功率第2節(jié)

電流做功的快慢

第2課時(shí)【思考】現(xiàn)在有一個(gè)小燈泡,銘牌上只有額定電壓2.5V能看清,你們能根據(jù)我們所學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)測(cè)量小燈泡的額定電功率嗎?怎樣測(cè)量?1.加深對(duì)電功率的理解,會(huì)測(cè)算小燈泡的額定功率和實(shí)際功率。2.能運(yùn)用電能表測(cè)出某家用電器的電功率。有一個(gè)小燈泡,但銘牌上只有額定電壓2.5V,沒(méi)有電功率,你們能測(cè)出小燈泡的電功率嗎?怎樣測(cè)量?根據(jù)公式:P=UI小燈泡兩端的電壓流過(guò)小燈泡的電流知識(shí)點(diǎn)一:測(cè)量電功率思考原理:測(cè)量小燈泡的電功率P=UI伏安法方法:電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、電壓表、電流表、

滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材:

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖為什么要增加一個(gè)滑動(dòng)變阻器?1.保護(hù)電路2.可以調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓觀察與思考1.滑動(dòng)變阻器應(yīng)如何連接?閉合開(kāi)關(guān)前,滑片要放在什么位置?2.電流表和電壓表在電路中如何連接?+、-接線(xiàn)柱連接是否正確?量程選擇是否適當(dāng)?3.注意觀察小燈泡在什么情況下正常發(fā)光,在什么情況下小燈泡比正常情況更亮,什么情況下小燈泡比正常情況下暗。思考1.根據(jù)電路圖連接電路連接電路時(shí),應(yīng)注意:(1)開(kāi)關(guān)應(yīng)______。(2)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約8Ω,則電壓表、電流表應(yīng)選擇的量程分別是______、__________。(3)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到__________。斷開(kāi)0~0.6A0~3V阻值最大

進(jìn)行實(shí)驗(yàn):2.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V,記下電流表的示數(shù);3.調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)略大于2.5V(約為額定電壓的1.2倍),記下電流表的示數(shù);4.調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)小于2.5V(可調(diào)到2V),記下電流表的示數(shù)。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn):次數(shù)電壓U/V電流I/A燈泡亮度功率P/W123實(shí)驗(yàn)表格:正常較亮較暗0.500.781.080.250.310.362.02.53.0U實(shí)

<U額U實(shí)

=U額U實(shí)

>U額當(dāng)小燈泡U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額;當(dāng)小燈泡U實(shí)>U額時(shí),P實(shí)>P額;當(dāng)小燈泡U實(shí)<U額時(shí),P實(shí)<P額。小燈泡實(shí)際消耗的電功率不一定等于額定功率。燈的亮暗由實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越大,燈泡越亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:注意事項(xiàng):1.實(shí)驗(yàn)中為什么加入滑動(dòng)變阻器?為了能連續(xù)改變小燈泡兩端的電壓使其達(dá)到一定值。2.怎樣連接小燈泡與滑動(dòng)變阻器?為什么?串聯(lián),為了能用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流,從而改變小燈泡兩端的電壓。3.滑動(dòng)變阻器的滑片在閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)該放在什么位置?為什么?電阻值最大的位置,保護(hù)電路的作用。4.電流表、電壓表應(yīng)分別連在什么位置上?電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián),電流表應(yīng)與小燈泡串聯(lián)。電壓表電流表電流表要串聯(lián)在電路中電流由“+”入,“-”出不能超過(guò)最大測(cè)量值不能直接接在電源兩極上電壓表要并聯(lián)在電路中電流由“+”入,”-”出不能超過(guò)最大測(cè)量值5.電流表和電壓表在電路中如何連接?+、-接線(xiàn)柱連接是否正確?量程選擇是否適當(dāng)?實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)器材

電能表、秒表知識(shí)點(diǎn)二:利用家用電能表測(cè)算家用電器的電功率實(shí)驗(yàn)步驟

如要測(cè)一只電吹風(fēng)的電功率,首先要關(guān)閉家里所有的電器,只啟動(dòng)電吹風(fēng),利用鐘表測(cè)量電吹風(fēng)工作時(shí)電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t.假定這個(gè)電能表的盤(pán)面上標(biāo)著“3000

r/(kW·h)”,它表示每消耗1

kW·h的電能,表盤(pán)要轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。那么表盤(pán)每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),電流做的功為多少呢?你能由此測(cè)出電吹風(fēng)在t(s)時(shí)間內(nèi)所做的功及電吹風(fēng)的電功率嗎?

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