十一章节电功和电能一实验改进二习题处理.ppt
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1、十一章节电功和电能一实验改进二习题处理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一.实验改进1.影响电功大小的因素2.灯泡在不同的电压下的发光情况3.焦耳热量实验二.电功习题专题2个三.电功率专题12个 第十一章关于电功的大小与什么因素有关第十一章关于电功的大小与什么因素有关系的实验中,我认为存在一些缺陷,实验室配系的实验中,我认为存在一些缺陷,实验室配发的实验器材电机与齿轮结合不紧密,提重物发的实验器材电机与齿轮结合不紧密,提重物有时打滑,重物稍重时吊不起
2、来,不容易成功,有时打滑,重物稍重时吊不起来,不容易成功,针对这种现状,我把这个实验进行了改进,下针对这种现状,我把这个实验进行了改进,下面我演示一遍,这个实验的优点是可见度高,面我演示一遍,这个实验的优点是可见度高,每个同学都能看到,成功率高,不用为没有成每个同学都能看到,成功率高,不用为没有成功而着急,从而耽误教学进度。功而着急,从而耽误教学进度。功和能的关系功和能的关系1 1电流做了多少功,就有多少电能转化电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式能,也就是消耗了多少电能。为其他形式能,也就是消耗了多少电能。既电流做功、消耗的电能是等值的。既电流做功、消耗的电能是等值的。一一一一.电功的
3、公式习题电功的公式习题电功的公式习题电功的公式习题例例例例1 1:将一只电熨斗接在:将一只电熨斗接在:将一只电熨斗接在:将一只电熨斗接在220V220V的电路中,通过的电的电路中,通过的电的电路中,通过的电的电路中,通过的电流为流为流为流为2A2A,通电,通电,通电,通电10min10min,电流做了多少功?,电流做了多少功?,电流做了多少功?,电流做了多少功?此题目的:让学生熟知此题目的:让学生熟知此题目的:让学生熟知此题目的:让学生熟知W=UIt,W=UIt,能够把各个物理量对号入座能够把各个物理量对号入座能够把各个物理量对号入座能够把各个物理量对号入座 并且有换算单位的意识并且有换算单位
4、的意识并且有换算单位的意识并且有换算单位的意识 在解题过程中,要注意书写的在解题过程中,要注意书写的规范性。只写公式和答案而没有代规范性。只写公式和答案而没有代入数据,只有数据和答案而没有公入数据,只有数据和答案而没有公式,都被认为是错误的,运算过程式,都被认为是错误的,运算过程中和答案中只有数字而没有单位,中和答案中只有数字而没有单位,也是不符合要求的也是不符合要求的.例例2 2:一把电烙铁接在:一把电烙铁接在220V220V的电路中,的电路中,1h1h消耗电能是消耗电能是1.98101.98105 5J J,通过的电流。,通过的电流。此题目的:让学生会对此题目的:让学生会对W=UItW=U
5、It公式公式 灵活变形灵活变形 例例3:将阻值为:将阻值为10的电阻接在电压为的电阻接在电压为6V的的电路中,通电电路中,通电1min,电流做功多少?,电流做功多少?此题目的:学生看到此题就想用此题目的:学生看到此题就想用 W=UIt公式计算,在计算的过程中,公式计算,在计算的过程中,学生就能自己推导出学生就能自己推导出WU2t/R,这,这样学生对这个公式比较容易理解,比样学生对这个公式比较容易理解,比老师直接推导易接受。老师直接推导易接受。例4某导体的电阻是10,当通过该导体的电流为0.2A时,在1min内电流做功_J。此题目的:学生看到此题就想用此题目的:学生看到此题就想用 W=UIt公式
6、计算,在计算的过程中,公式计算,在计算的过程中,学生就能自己推导出学生就能自己推导出W=I2Rt,这样学,这样学生对这个公式比较容易理解,比老师生对这个公式比较容易理解,比老师直接推导易接受。直接推导易接受。例5一段导体两端的电压是9V,如果电流通过该导体做了180J的功,此段时间内通过该导体横截面的电荷量是 C。此题目的:学生看到此题就想用此题目的:学生看到此题就想用 W=UIt、W=I2Rt、WU2t/R公式公式计算,发现这些公式都不能解决此题,计算,发现这些公式都不能解决此题,这时就需要教师的指导了,因为这时就需要教师的指导了,因为I=Q/t学过很长时间了。这就很自然的推出学过很长时间了
7、。这就很自然的推出W=UQ.电功专题二串并联比例例6 如图1所示电路,电源电压U=6伏特,且保持不变,电阻R1的阻值为6欧姆,安培表示数为1.5安培。通电时间一分钟一分钟,试根据上述给定的条件,运用已学过的电学知识,求出所有能够求得的电学物理量。求:I I1I2,U U1U2,R R1R2,W W1W2 并联电路W总与W1 W2的关系 W1:W2例7如图所示电路,电源电压为12V且保持不变,开关S闭合后,通过R2的电流为0.2A,电压表示数为8V通电时间半分钟,求:求:I I1 I2,U U1U2,R R1 R2 ,W W1W2 串联电路W总 与 W1 W2 的关系 W1 W2 V图17R1R
8、2SR1R2 我们在前两章已经知道串联和并联电路的特点,只要我们掌握了基本规律,就可以根据题目给出的,或者从实际得到的某些数值,求出电路中的一些待定数据。求解时注意要“对号入座”,也就是说必须清楚各物理量间的对应关系、数据与物理量的对应关系,不可弄错。一般情况下,可在物理量的右下方加脚标予以区分。额定电压、额定功率、实际电压、实额定电压、额定功率、实际电压、实际功率是电功率这节课的难点,不好理解,际功率是电功率这节课的难点,不好理解,针对这种情况我增加可一个物理实验,利针对这种情况我增加可一个物理实验,利用自耦变压器,调节灯泡两端电压使其在用自耦变压器,调节灯泡两端电压使其在正常的电压下灯泡的
9、发光情况,此实验现正常的电压下灯泡的发光情况,此实验现象贴近生活,然后调节自耦变压器,在让象贴近生活,然后调节自耦变压器,在让学生观察实际电压等于,低于,高于额定学生观察实际电压等于,低于,高于额定电压时,灯泡发光情况,从而突破本节的电压时,灯泡发光情况,从而突破本节的难点,使学生能够清楚的区分额定电压、难点,使学生能够清楚的区分额定电压、额定功率、实际电压、实际功率。额定功率、实际电压、实际功率。电功率的专题一基础习题1.1kWh的电能可供1盏“PZ22040”的白炽灯正常使用 h。2.1千瓦时可供25瓦的灯泡正常发光 小时。3.电功率为40瓦的灯泡正常连续工作25小时,消耗的电能是 焦,合
10、 千瓦时。分析与解分析与解:这是一道计算型填空题,一般做法是W1kWh3.6106J,40W的白炽灯正常使用的功率P40W,代入导出公式t=W/P90000s25h。更简便的方法是W1kWh,P40W0.04kW代入公式进行运算,直接得到正常使用的小时数。友情提示:友情提示:在第一种解法中,包含了两个单位变换:1kWh3.6106J和3.6103s=1h。任何一个变换过程的忽略,都可能导致错误。第二种方法优势就是回避了容易出错的单位变换,同时简化了数字运算。解答正确率更高一些。4.4.小灯泡两端的电压是小灯泡两端的电压是3V,3V,通过电流是通过电流是0.3A,0.3A,小灯泡小灯泡的功率是的
11、功率是 W W。(电功率与时间长短无关,与。(电功率与时间长短无关,与做功多少也无关)做功多少也无关)5 5 5 5.导体的电阻为导体的电阻为1616,加在导体两端的电压等于,加在导体两端的电压等于8V8V的时候,该导体消耗的电功率等于的时候,该导体消耗的电功率等于 W W。此题目的:让学生推导出此题目的:让学生推导出P=UP=U2 2/R/R6 6某导体的电阻是某导体的电阻是1010,当通过该导体的电流为,当通过该导体的电流为0.2A0.2A时,该导体消耗的电功率等于时,该导体消耗的电功率等于 W W。此题目的:让学生推导出此题目的:让学生推导出P=IP=I2 2R R7 7、如图、如图1
12、1所示电路,电源电压所示电路,电源电压U=6U=6伏特,且保持不变,电阻伏特,且保持不变,电阻R1R1的阻值为的阻值为6 6欧姆,安培表示数为欧姆,安培表示数为1.51.5安培。试根据上述给定安培。试根据上述给定的条件,通电时间一分钟,运用已学过的电学知识,求出的条件,通电时间一分钟,运用已学过的电学知识,求出所有能够求得的电学物理量。所有能够求得的电学物理量。求求:II:II1 1I I2 2 ,UUUU1 1U U 2 2 ,R R R R1 1R R 2 2,W W总总 W W1 1W W2 2 P P总,总,P P1 1 P P2 2并联电路并联电路:W:W总总 与与 W W1 1 W
13、 W2 2 P P总总 与与P P1 1 P P2 2 W W1 1:W W2 2 P P1/1/P P2 28、如图所示的电路中,灯泡如图所示的电路中,灯泡L L、L L均能均能正常发光已知的正常发光已知的L L额定功率是额定功率是3W,3W,电电流表的示数为流表的示数为1.5A,1.5A,电源的电压为电源的电压为3V.3V.根根据上述已知条件和所学的电学知识据上述已知条件和所学的电学知识,写出写出你能求出的你能求出的所有所有物理量物理量.自己命题将题做透自己命题将题做透9 9如图所示电路,电源电压为如图所示电路,电源电压为12V12V且保持不变,开且保持不变,开关关S S闭合后,通过闭合后
14、,通过R R2 2的电流为的电流为0.2A0.2A,电压表示数为,电压表示数为8V8V通电时间半分钟通电时间半分钟,求:求:求求:I I:I I1 1 I I2 2 ,U UU U1 1U U2 2 ,R RR R1 1 R R2 2 ,W WW W1 1W W2 2 串联电路串联电路:W:W总总 W W1 1 W W2 2 ,W W1 1 W W2 2 P P总总,P P1 1 ,P P2 2 P P1 1 P P2 2 P P总总与与,P P1 1 ,P P2 2的关系的关系 VS图17vR1 R2 1010、把一个标有“8V 2W”的小灯泡接到12V的电源上,为使它能正常发光,必须 联一
15、个阻值为 的电阻,这个电阻消耗的功率为 W。友情提示友情提示:灯泡的额定电压为8V,使灯泡正常发光,就必须把多余的4V的电压分出去。串联电路有分压的作用,所以采用串联一个电阻的方法。如果需要分电流,则采用并联电阻的方法。此类问题最容易出现的错误是忽视各个数据的对应关系。采用画电路图,并把相关的物理量分别标在图上的方法,有利于避免错误。1.1.一灯泡标有一灯泡标有220V40W220V40W字样,问字样,问这些字样的含义这些字样的含义 。该灯正常工作时,通过它的电流是多少?该灯正常工作时,通过它的电流是多少?该灯正常工作时,灯丝的电阻是多少?该灯正常工作时,灯丝的电阻是多少?该灯正常工作时工作该
16、灯正常工作时工作1 1分钟,通过的电荷量为多少?分钟,通过的电荷量为多少?一度电可供该灯正常工作时多少小时?一度电可供该灯正常工作时多少小时?该灯正常工作时该灯正常工作时1010小时,消耗电能多少?合多少度?小时,消耗电能多少?合多少度?当把该灯与当把该灯与220V100W220V100W的灯串联后接入的灯串联后接入220V220V的电路中,两盏的电路中,两盏灯各自的实际功率分别为多少?哪盏灯较亮?灯各自的实际功率分别为多少?哪盏灯较亮?为了使该灯接入为了使该灯接入382V382V的电路后能正常工作,应加装一个多的电路后能正常工作,应加装一个多大的电阻?大的电阻?上题中这个串联的电阻的电功率为
17、多大?它上题中这个串联的电阻的电功率为多大?它1 1分钟内产生分钟内产生的热量为多少?把该灯接入的热量为多少?把该灯接入110V110V的电路中,灯丝的电阻多的电路中,灯丝的电阻多大?通过的电流多大?此时该灯的电功率是多少?大?通过的电流多大?此时该灯的电功率是多少?回归基础把基础题做透为中档题做铺垫回归基础把基础题做透为中档题做铺垫专题二分类解题,注重实效单用电器单用电器单状态:单状态:U,I,R,PU,I,R,P互求互求单状态:单状态:U,I,R,P互求互求知U,I 知U,R知U,P知I,R知I,P知R,PR=U/II=U/RI=P/U U=IR U=P/II=P=UIP=U2/RR=U2
18、/PP=I2RR=P/I2U=分类解题,注重实效单用电器单用电器单状态:单状态:U,I,R,PU,I,R,P互求互求双状态:双状态:标有标有“220V“220V,100W”100W”的电灯,接的电灯,接在在110V110V电路中实际电功率是多少电路中实际电功率是多少?同一用电器电阻不变。同一用电器电阻不变。分步计算分步计算,注重角标。注重角标。抓一定,建比例。抓一定,建比例。鼓励一题多解鼓励一题多解分类解题,注重实效单用电器单用电器双(多)用电器双(多)用电器单状态单状态例:电灯例:电灯L L与与6666电阻串接在电阻串接在220V220V的的电路中,电路中电流为电路中,电路中电流为2A,2A
19、,则则L L的功的功率为多少?率为多少?分析电路,了解已知量对应关系;分析电路,了解已知量对应关系;认真思考,一题多解。认真思考,一题多解。专题三比例计算无一定量时,利用公式,建比例有一定量时,抓一定,简化比例 1同一电路中不同电阻的比同一电路中不同电阻的比串联电路:串联电路:并联电路并联电路同一电阻在不同电路同一电阻在不同电路中的比中的比不同电路中不同电阻的比不同电路中不同电阻的比 例1如图432所示电路中,电压U保持不变,R1 1=2R2 2,开关S断开时,电阻R1 1的功率是P,开关S闭合后,R1 1的功率是P。则PP为 A12 B49 C23 D13图432例题例题2 2 R1 1、R
20、2 2两个电阻并联后接入电路,它们的功率之比P1 1:P2 2=9:4,把它们串联接入原电路,它们的功率之比是 友情提示友情提示:正比、反比的关系容易记错,不要死记硬背最后的结论,应该知道公式的出处。在并联电路中,各个支路两端的电压U相等,根据公式 ,通过简单推导就可以得到 。在串联电路中,通过各个电阻的电流I相等,根据公式,通过简单推导就可以得到 。例题例题3 3 定值电阻R1 1和R2 2串联在总电压恒为U的电路中,若串联的总电阻R串等于3R1 1,则两电阻功率之比P1 1P2 2 ;将两电阻并联接在原电路中,电阻R1 1的功率跟并联电路的总功率之比P1P并 ;P1 1P1 1=。友情提示
21、:友情提示:重视审题,根据题目提供的条件,确定可以使用和应该使用的关系式。此部分关系是比较多,切忌死记硬背,乱套公式。必要时可以用画等效电路图的方法帮助理解题意。单就第一、二空而言,总电压是否相等都不对答案构成影响。此题在求P1和P1 1的比值时,需要用到电阻R1不变和总电压U一定的条件。例题例题4 4 定值电阻R1 1、R2 2组成并联电路。总电阻为R,且R1 1R=52。如果通过干路的电流为2A,R2 2消耗的功率为14.4W。求:电阻R1 1?友情提示:友情提示:根据题意分析,要求出电阻R1 1,应该知道通过R1 1的电流I1 1和R1 1的功率P1 1。I1 1和I的关系、P1 1和P
22、2 2的关系,都需要通过电阻的比值确定。在电学的相关问题中,如果能够确定各个电阻的关系,其他问题一般都可以迎刃而解了。所以说,电阻的关系问题是电学的核心问题。电学问题的解法一般都不是唯一的,此题解法也不唯一。由于题目中给出了干路电流I和电阻R2 2的功率P2 2,所以想到利用公式PI2R求解。这种想法比较直接。上述解题思路就是依此想法而建立的。专题四综合题 注意难度,不宜过急;注意方法,题目不宜过多;注意规范,不宜过草.例题1、图437电路中,电路总电压U不变,灯丝电阻不随温度变化。灯L上标有“10V 2W”。开关S闭合时,灯L恰能正常发光,电压表的示数是2V。开关S断开时,灯L的实际功率仅为
23、额定功率的1/4。求电阻R2 2的阻值。友情提示:首先通过审图,明确电路的连接方式是灯L、电阻R1 1、R2 2串联,电压表测量的是电阻R1 1两端的电压,并联在电阻R2两端的开关S的作用是将R2 2短路。开关S闭合与断开构成了电路的两个不同的状态,可以画出两个状态的等效电路图。在第二状态中,虽然灯L的电阻值和R1 1两端的电压发生了变化,但是由于灯L的电阻值和R1 1的电阻值不变,电阻的分压比就不会变化。这就是比例式成立的依据。根据这一事实,可以求出电阻R2 2两端的电压,从而求出R2 2的阻值。电学综合问题的解决方法一般都不止是一种,所以在这里给出的解法不一定是最简洁的。例题例题2、图43
24、12所示电路是某微型电加热器的原理图。设总电压U不变,电热器的电阻不变。已知定值电阻R2 2的电阻值是R1 1的5倍。当开关S1 1闭合,S2 2断开时,电热器处于正常加热的工作状态;当开关S1 1断开,S2 2闭合时,电热器的实际功率是额定功率的四分之一,此时电热器处于保温状态,电阻R2 2消耗的功率是40W。求电热器的额定功率。例题例题3 在图438中,电路两端电压U=6V,且保持不变。定值电阻R1 1=25。滑动变阻器R2的滑片位于某一位置时,电压表的示数是U1,滑动变阻器消耗的电功率为P2;移动滑片到另一位置时,电压表的示数是U1,滑动变阻器消耗的电功率为P2。如果当U1=2U1时,有
25、P2=P2。问:滑动变阻器R2的最大电阻值不得小于多少?友情提示:友情提示:利用电压表的两次示数之比,可以得到前后两状态电路中的电流之比;利用滑动变阻器前后两状态的功率关系,可以得到滑动变阻器前后两状态的电阻关系;根据电源电压不变的条件,利用前后两状态电路中电流跟电路总电阻的反比关系,就可以求出滑动变阻器接入电路的两次电阻值。在解题过程中,有电源电压不变的条件就可以了,不需要知道电源电压的大小,所以,U6V是一个干扰条件。不要误用。滑动变阻器前后两次的电阻值均不等于0,题目中“不得小于”的含义是:要能够完成上述的变化,滑动变阻器的最大阻值至少要多大。所以根据题意可知,R2的大小才是本题的答案。
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