物理总第13讲 电功与电功率.ppt

第第第第13131313讲讲讲讲 电功与电功率电功与电功率电功与电功率电功与电功率考纲要求考纲要求57电功率和电流、电压之间的关系及其简单计算；用电器的额定功率和实际功率。(理解)58电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻 成正比(探究)。教材链接教材链接人教版：九年级第十八章 粤沪版：九年级上册第十五章近三年广东近三年广东省中考考查省中考考查情况分析情况分析年份年份题型题型高频考点高频考点分值分值2014实验题用电能表测电功和电功率22015计算题电功率综合计算72016实验题用电能表测电功和电功率2考情分析自主学习1 1电能与能与电功功 (1)当电能转化为其他形式的能时，我们就说电流做 了_。电能转化为其他形式的能的多少，可 以用_的大小来量度。(2)电功用字母_表示，在国际单位制中，它的 单位是_，生活中常用_ 作为它的单位，它们之间的换算关系是_ _。功电功W焦耳（J）千瓦时（kWh）1 kWh=3.6106 J自主学习(3)电功可以用_直接测量。电能表的铭牌参数如 图13-1所示：电能表计数器上前后两次的_ _就是这段时间内用电的度数。“220 V”表示该电能表的 _。“10 A”表示该电能表的 _。“40 A”表示该电能表的_。“3 000 r/(kWh)”表示用电器每消耗_ 的电能，电能表的表盘转过_转。(4)电功可用公式W=_计算。示数差电能表额定电压为220 V标定电流为10 A额定最大电流为40 A1 kWh3 000UIt自主学习2 2电功率功率 (1)电流在某段时间内所做的_跟这段_ 的比叫做电功率，用字母_表示。(2)电功率的定义式为_，在国际单位制中，它的单位是_，符号是_；常用单 位还有_，它们之间的换算关系是 _。(3)电功率是表示电流做功_的物理量。(4)电功率等于_和_的乘积，即P=_。电功时间PP=W/t瓦特W千瓦（kW）1 kW=1 000 W快慢电流电压UI注意：计算纯电阻电路的电功率还可以用公式 P=I2R 和 P=。3 3额定功率和定功率和实际功率功率 (1)额定电压：用电器_时的电压叫做额 定电压。(2)额定功率：用电器在_下工作时所消 耗的功率叫做额定功率。(3)实际电压：用电器实际使用时其两端的电压叫做 实际电压。(4)实际功率：用电器在_下工作时所消 耗的功率叫实际功率。自主学习正常工作额定电压实际电压自主学习(5)实际功率与额定功率的关系：用电器的额定功率只 有一个，实际功率有多个，实际功率可高于、低于 或等于额定功率。当 U实U额时，P实P额，可能烧坏用电器或影响 用电器的使用寿命。当 U实U额时，P实P额，用电器_。当 U实U额时，P实P额，用电器不能正常工作。正常工作自主学习(6)不考虑温度对电阻的影响，一盏标有“220V 40W”的白炽灯，其中“220 V”表示_，“40 W”表示_。灯泡正常工作 的电流是_；正常工作的电阻是_。若把它接入 230 V 的电源使用，它的实际功率 _(选填“大于”“小于”或“等于”,下同)40 W；若把它接入 220 V 的电源使用，它的实际 功率_40 W；若把它接入 210 V 的电源使用，它的实际功率_40 W。额定电压是220 V额定功率是40 W0.18 A1 210大于等于小于自主学习4 4电功率的计算电功率的计算 (1)电功率的计算公式及适用范围 定义公式：_(普遍适用)；决定公式：P=UI(普遍适用)；推导公式：P=(适用于纯电阻且当电压已 知或相同时)；推导公式：_(适用于纯电阻且当 电流已知或相同时)。P=W/tP=I2R自主学习(2)用电器铭牌在计算中的应用 用电器铭牌上提供的数据通常有额定电压、额定功率、额定电流、电阻四个量中的两个，我们可以根据欧姆定律和电功率公式求出剩下的两 个，而且在计算中通常认为用电器在不同的电压下，它的电阻不变，因而把电阻作为计算的桥梁。相关 公式有：求用电器电阻：R=；求正常工作的电流：_；求实际功率：。I额=P额U额注意：灯泡的亮度由灯泡的_决定，灯泡越亮，灯泡的_越大。实际功率实际功率自主学习(3)串、并联电路的电功率分配和电功率计算 对于灯泡 L1（标有“12 V 0.3 A”）和灯泡 L2（标有“6 V 0.2 A”)，一般地，设两个用电 器的额定电压、额定电流、电阻分别为 U额1和 U额2、I额1和 I额2、R1和 R2，且前者大于后者。A.A.串串联：显著特点是电路中电流处处相等，即 I=I1=I2。用公式 P=I2R 去分析和计算较方便；R1和 R2消耗的电功率跟电阻成正比，即 P1P2=R1R2；考虑用电器的安全，电路中的电流不得大于 I额2，即 I=I1=I2I额2。自主学习 B.B.并并联：显著特点是各支路两端的电压相等，U=U1=U2。用公式 去分析和计算较方便；R1 和 R2 消耗的电功率跟电阻成_，即 P1P2=_；考虑用电器的安全，两支路两端的电压不得高 于 U额2，即 U=U1=U2U额2。C.C.串串联或并或并联：电路的总功率反R2R1自主学习 5 5伏安法伏安法测电功率功率 (1)实验原理：_。(2)实验器材：电源、开关、导线若干、小灯泡、_、_、滑动变阻器。(3)实验电路图：如图 13-2 所示。P=UI电流表电压表序号序号故障现象故障现象故障原因故障原因灯较暗，移动滑片，灯亮度不变滑动变阻器“同下”连接灯很亮，移动滑片，灯亮度不变灯不亮，电流表有示数，电压表无示数灯泡短路灯不亮，电流表无示数，电压表无示数电流表指针向左边偏转到无刻度处电流表的正负接线柱接反了电压表指针直打到右边缘灯变亮，电流表示数变大，电压表示数变小电压表与滑动变阻器并联自主学习(4)实验的主要故障及原因(把表格补充完整)：滑动变阻器“同上”连接灯泡开路电压表所选量程太小考点突破【核心例【核心例题】例 1.(2016娄底市)小明家记录5月初电能表示数为 1 432.7 度，电能表的部分参数及6月初的示数如图 13-3所示，下列说法正确的是()A电能表是测量用电器电功率的仪表 B此电能表适用于电流方向一秒钟改 变50次的交流电路 C小明家5月初至6月初消耗的电能是 105 kWh D若电能表转盘在 10 min 内转过 250 转，则用电器的总功率为 1 kWC C考点突破解析：解析：(1)电能表是用于测量电能的仪表，故 A 错误。(2)频率为 50 Hz 的交变电流，周期 T=0.02 s，一个周期内电流方向改变 2 次，所以在 1 s 时间内电流方向改变 100 次，故 B 错误。(3)6 月初的示数 1 537.7 kWh，5 月初小明家中的电能表示数 1 432.7 kWh，故小明家 5 月初至 6 月初消耗的电能是 W=1 537.7 kWh1432.7 kWh=105 kWh，故 C 正确。(4)电 能 表 的 转 盘 转 250 转 消 耗 的 电 能 为 W=0.1 kWh，该电能表上用电器的功率为 ，故 D 错误。考点突破【核心例【核心例题】例 2.如图13-6所示，在学习了电功率的概念后，同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。(1)小灯泡实际消耗电功率的大小可通过_ 来判断。解解析析：实验中小灯泡电功率的大小可通过观察小灯泡的亮度来判断。灯泡亮度灯泡亮度考点突破(2)一位同学用干电池做电源，把L1“2.5 V 0.3 A”和 L2“3.8 V 0.3 A”两个灯泡连成如图 13-6 甲所示的电路。闭合开关进行实验，记录数据如 下表：通过观察现象及数据分析，你得出的结论是_ _。在电流相等时，电压越高，电功率就越大在电流相等时，电压越高，电功率就越大小灯泡小灯泡发光情况发光情况电压电压U/VL1暗1.8L2亮2.7解解析析：图13-6甲中，两灯串联，电流相同，L1两端的电压小，消耗的实际功率小，发光暗；L2 情况相反。考点突破(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方 式如图 13-6 乙所示，闭合开关 S，看到小灯泡 L1 一闪即灭，经检查发现灯丝断了。请你分析灯 丝烧断的原因是_ _，改进方法是_。L L1 1 两端的实际电压比它的额定电压高得多两端的实际电压比它的额定电压高得多在干路中串联一个滑动变阻器在干路中串联一个滑动变阻器解解析析：两灯串联时电路两端的总电压是U=1.8V+2.7V=4.5V。当将这两个灯泡并连接在这个电源上，灯泡L1 两端的实际电压为4.5V，比它的额定电压高得多，所以灯泡L1 的灯丝会在一瞬间被烧断。改进方法：在干路上串联一个电阻，该电阻能够分去一部分电压，从而减小灯泡两端的电压。考点突破【核心例【核心例题】例 3.把一个标有“220V 40W”的灯泡接在家庭电 路中，问：(1)正常工作时通过灯丝的电流是多少？(2)灯丝的电阻是多少？(3)1度电能供这个灯泡正常工作多少小时？(4)若把它接在 110V 电路中，它的实际功率是多少？考点突破考点突破考点突破例 4.学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯 泡，小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合 规格。实验员提供了以下器材：待测小灯泡、铭牌为 “10 2A”和“50 1A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、二节 1.5 V 的干电池、开关、导 线若干。【核心例【核心例题】考点突破(1)请根据图 13-11 甲所示的电路图，用笔画线代替 导线把图乙所示的实物电路补充完整。【核心例【核心例题】解解析析：根根据据电电路路图图连连接接实实物物图图，把把电电流流表表与与滑滑动动变变阻阻器器串串联联，滑滑动动变变阻阻器器按按“一一上上一一下下”的的原原则则串串联联在在电电路路中中，滑滑动动变变阻阻器器与与小小灯灯泡泡右右接接线柱串联；线柱串联；(2)按图连接实物电路图时，开关S应该_。(3)正确连接电路后，闭合开关S，小明在实验过程 中发现小灯泡两端的电压调节范围小，原因是：_；应换用铭牌为 _的滑动变阻器。考点突破解析：解析：为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；解解析析：电电路路连连接接正正确确，不不是是连连接接故故障障问问题题，而而是是器器材材的的规规格问题，从滑动变阻器规格方面考虑；格问题，从滑动变阻器规格方面考虑；断开断开滑动变阻器阻值最大滑动变阻器阻值最大“50 1A50 1A”(4)小明更换器材后完成实验，根据实验数据作出U-I图 象如图13-11丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功 率为_W，该小灯泡_(选填“符合”或 “不符合”)制造规格。考点突破解解析析：先先根根据据图图丙丙读读出出灯灯泡泡两两端端电电压压等等于于额额定定电电压压对对应应的的电电流流，然然后后利利用用P=UI P=UI 求求出出小小灯灯泡泡的额定功率；的额定功率；0.750.75符合符合(5)由U-I关系图象可知，当小灯泡两端的电压为 0.5 V 时，它的电阻是_；进一步分析图象可得小 灯泡的电阻随着它两端电压的升高而_(选填 “增大”“减小”或“不变”)。考点突破解解析析：根根据据图图丙丙读读出出灯灯泡泡两两端端电电压压为为 0.5V 0.5V 时时对对应应的的电电流流，利利用用 R RU/I U/I 求求出出灯灯泡泡的的电电阻阻；灯灯丝丝的的电电阻阻随随温温度度升高而增大。升高而增大。5 5增大增大