电功率教案

电功率电能表的问题1电能表是测量电功或者说是测量用户的用电器在一段时间内消耗电能的多少。2读数：窗口两次之差就是这段时间内使用的千瓦时数，最后一位是小数。图23铭牌如图2所示的物理意义：“220V”表示电能表的额定电压是220V。“20A”表示允许通过这只电能表的最大电流是20A。“kWh”表示电能表测量电功所用的单位是kWh，即“度”。“2500R/kWh”表示每消耗1度电，电能表的表盘旋转2500转。电功率1定义及意义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。电流做功不仅有大小而且有快慢之分。用电器的功率表示做功的快慢。电功率大的用电器只能说明用电器电流做功快，并不表示电流做功的多少。2公式：PW/tUItUI，该公式适用于任何电器。3单位：瓦特（W），千瓦（kw）4额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率。5.测小灯泡的电功率：（1）实验原理；（2）实验电路图；（3）实验步骤；（4）数据处理。典型例题1、小明家上个月底电能表读数是9968.5，本月底的读数如图所示，小明家本月用电 kWh。夏天，小明只开了一台空调，20分钟后电表刚好转了1000转，这台空调的功率是 W。针对性习题1、某家用电能表上标有“220V5A3000R/kWh”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表1min内转了45转由此可估算出该家所有用电器的总功率为_W；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加_W以下的用电器2、右表是某电炒锅的铭牌，根据表中的信息回答下列问题：若家庭电路中的电压只有198V，电炒锅工作1h消耗的电能是 kwh。若家庭电路中只有电炒锅在烧水且正常工作，电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30，且图中电能表的转盘正好转了100转，该电炒锅中水的质量为 kgBC-65B电炒锅额定电压220V额定功率1100W工作频率50Hz 水的比热容c=4.2103J/(kg).额定电压、额定功率、实际功率与灯泡亮暗额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值U2额/。电压关系电流关系电功率关系灯发光情况U实U额I实I额P实P额比正常发光亮，有可能烧毁U实U额I实I额P实P额正常发光U实U额I实I额P实P额比正常发光暗判断灯泡亮暗的条件：看实际电功率的大小，实际电功率大的灯泡亮些。两灯都正常发光：额定功率大的灯较亮两灯串联：电阻大的灯较亮两灯并联：电阻小的灯较亮典型例题：1、将一只标有“36V，40W”字样的白炽电灯接入某电路中，测得通过它的电流为1A，那么它的实际功率（ ）A等于40W B等于36W C小于36W D在36W与40W之间2、有两个灯泡，标有“6V 3W”字样，没有标记，测得正常工作时的电阻为6，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和的电功率分别是（ ）A12V，3W B12V，1.5W C9V，3W D9V，1.5W3、把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡Ll、L2串联在15V的电源上下列说法正确的是 ( )A. 灯Ll正常发光 B灯正常发光C. 两灯都正常发光 D两灯都不能正常发光4、有“PZ220100”、“PZ110100”、“PZ36100”的三个灯，并联接在100V的电路中，试比较它们持续发光的亮度（ ）A“PZ220100”最亮 B“PZ110100”最亮C“PZ36100”最亮 D三个灯一样亮5、有两个分别标有“6V、3W”和“6V、6W”的灯泡，如果将它们串联在电路中，使其中一个灯泡能正常发光，则加在串联电路两端的电压是（ ）A9V B12V C18V D6V针对性习题1、将“ 12VI 6W”的灯泡L1 和“12V 4W”的灯泡L2串联后接在电压是12V的电路中，则：（ ） AL1 和L 2均正常发光 BL1比L 2亮 CL1比 L 2暗 DL1和 L 2 一样亮2、把两个分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的灯泡串联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，则电源的最大电压应为( )A10V B15V C19V D25V3、甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多。B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻。 C. 两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮。D. 将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦。4、将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中，如图所示。接通电路后发现L1要亮一些，则下列判断正确的是( )AL1的电阻比L2的小BL1的额定功率比L2的大C两灯正常工作时L1发光要暗一些D若将两灯并联接入电路，L1发光要亮一些5、标有“220V，40W”和“220V，15W”的甲、乙两灯串联接在220V的电路上，则下面分析正确的是（ ）A两只灯的总功率等于55w B乙灯的实际功率等于甲灯的实际功率C乙灯的实际功率小于甲灯的实际功率D甲灯的功率小于10wS1 R2 L R1 S2 6、如图所示电路中，电源电压不变，灯的电阻不随温度变化当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光时，R1消耗的功率为4瓦；当开关S1、S2都断开时，灯L功率为其额定功率的1/4，R1消耗的功率为2瓦；灯L的额定功率是 瓦电功率动态分析1、程序法：基本思路是“部分-整体-部分”，即从阻值变化的部分入手，先判断R总的变化情况，再由欧姆定律判断I总 的变化情况，再由欧姆定律及串并联电路的基本规律判断各部分物理量的变化情况。2、 串并联规律判断 “并同串反”规律判断：所谓“并同”，即某一电阻增大（减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将不变。所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。典型例题：1、如图所示，一个标有“6V ，3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50的滑动变阻器R串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断不正确的是（ ）A无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W B移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6WC当滑片P滑到某个位置时，L和R 的电功率相等D当滑片P由滑向的过程中，灯泡L的电功率一直是减小2、图7所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3w” 字样。当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到 中点时，电流表的示数变化了0.1A，此时电压表的 示数为6V；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2， 电流表的示数又变化了2A。则电源电压和定值电阻 R0的阻值分别为（ ） A8V 16 B8V 4C1 0V 16 D10V 8针对性习题1、如图所示的两个电路中，电源电压恒定且相等，两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡L1和L2的亮度情况，下列判断正确的是（ ） A.L1和L2都变亮 B. L1和L2都变暗C.L1始终比L2亮 D.L2始终比L1亮2、某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“03V”，滑动变阻器规格“20 lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）A.电路中电流变化的范围是0.18A一0.5AB.滑动变阻器阻值变化的范围是2.510C.灯泡的最小功率是0.162W D.该电路的最大功率是2.25W 3、如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的为2V。则关于该电路，下述判断不正确的是（ ）A电流表示数变小，电压表示数变 B电流表示数变大，电压表示数变小C电阻消耗的功率增大 D整个电路消耗的总功率减小4、小宇同学设计了一盏可调亮度的简易台灯。图16为电路原理图，其中L为小灯泡，R为滑动变阻器，E为电压保持不变且低于安全电压的电源，S为开关。关于这盏台灯，下列说法中正确的是：（ ）A滑片P 由a 滑向b的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变大B滑片P由a滑向b的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变小C滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变大D滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路消耗的总功率变小电功率的比值问题串联并联典型例题：1、如图所示，电源电压保持不变，R1R2=12。只闭合S1时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.8W，R2消耗的功率为P2，且P1P2=98。下列结果正确的是 （ ）A电源电压为12V BR0的阻值为40CR2的阻值为20 DR0先后两次消耗的功率之比为322、在图甲所示的电路中，闭合开关S后，电压表的示数为2V，两个电流表的指针指在图乙所示的同一位置。则电灯L1中的电流I1 A，L1的电阻R1 ，电路的总电阻R ；电灯L1消耗的电功率P1与L2消耗的电功率P2之比为 。针对性习题1、如图所示，当a、b同为电压表，开关S闭合时，两表示数之比5：3；当a、b同为电流表，开关S断开时，两表示数之比为_；此时电阻与消耗的电功率之比为_。2、电阻R10，它与变阻器串联接在电压不变的电源上，当变阻器接入电阻为0时，R的电功率为P，当变阻器接入电阻最大时，电阻R上的电功率为P/9，则变阻器的最大阻值为（ ）A10 B20 C30 D53、如图所示，电源电压保持不变，R1=2R2，开关断开时，电流表的示数为1，R1消耗的功率为P1；开关S闭合时，电流表示数为电流表的示数为2，R1消耗的功率为P2，则A12，P1P2B12，P1P2C12，P1P2D12，P1P2图74、图7所示，电源电压恒定小灯泡L标有3V 0.6W字样，R为定值电阻闭合S，断开Sl，小灯泡正常发光；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是。电功率、电热综合计算1、课本实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:Qn=R1:R2:R3:Rn 并联电路中常用公式：Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+Qn分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U2t/R=Pt4、应用电热器：定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。原理：焦耳定律组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。名称公式单位电流、电压、电阻I，UIR，RI：A，U：V，R：电功率PUI，PP：W，其他：kW1kW10W电功WUItWPtW：J，kWh1kWh3.6106J焦耳定律（电流生热）QI2RtQ：J典型例题：1、一只电炉内有两根相同的电阻丝，第一次将它们并联接入电路，第二次把它们串联接入同一电路，经过相同时间，则两次电炉上产生的热量比为（ ）A14 B41 C21 D122、一只“220V 100W”的灯泡，接在照明电路中，则(1)正常发光时，通过灯泡的电流多大 ( 计算结果保留两位小数 ) ？ (2)正常发光时，通电 1 灯泡消耗的电能是多少？(3)若用输电线把该灯泡由电源处引到某工地时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W ，则输电线上消耗的功率多大 ( 电源电压为220V) ？3、如图所示的装置很有创意它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度可以提高洗涤效果。（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次?（2）求脱水时的正常工作电流（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加熟15min水温达到设定要求。 求首次进水的质量；求加热过程消耗的电能；若加热时电能的84转化为水的内能，求水升高的温度c水=4.2 l03J(kg)滚筒式洗衣机电压/V220洗衣功率/W200胶水功率/W330最大洗涤容量/kg5水加热功率/W2000针对性习题1、两根相同的电热丝，电阻都为R，当它们串联后接在电源上，20分钟可以烧开一壶水，如果把它们并联后接在同一个电源上，烧开同一壶水需_分钟。2、如图所示，电源电压U6V且保持不变，R110，R2是最大阻值为60的滑动变阻器，L是标有“6V0.72W字样的灯泡，灯泡灯丝电阻不变（1）当R2的滑片P到最左端时，要使灯泡L正常发光，S1、S2各应处于什么状态?（2）当S1、S2都断开，5分钟内灯泡L消耗的电能是多少?（3）调节滑动变阻器滑片，闭合S1、S2，当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功 率是多少?3、如图是一个电热毯示意电路图R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关（1）用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？（2）若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值是多大？4、如图所示电路，电源电压不变，R1的电阻为20.只闭合开关S1时，电流表的读数为0.3A；S1、S2都闭合时，电流表的读数为0.5A.求：（1）电源电压；（2）S1、S2都闭合时R2的电功率。5、（2008佛山）学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图17所示传感器上标有“3V 0.9W”的字样（传感器可看作一个电阻），滑动变阻器上标有“10 1A”的字样，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V则：（1）该传感器的电阻和额定电流各是多少？（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1，则该传感器就失去了作用实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节来改变电路的电流和两端的电压检测记录如下：电压表示数V电流表示数A第一次1.480.16第二次0.910.22通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？6、（2009北京）如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变。当只闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为4W，电阻R2消耗的电功率为P2。当开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的电功率为P2。已知P2:P2=1:4，U1:U2=2:1。求：（1）电流表的示数I2为多少安？ （2）电源两端的电压U为多少伏？ （3）当开关S1、S2都闭合时，通电5min，电阻R2产生的热量为多少焦？ 7、有一种太阳能、电能两用热水器，它接收太阳能的真空镀膜管的总有效 面积约为1.25m3，能将接收的太阳能的50转化为水的内能。它的电热水器铭牌见下表。 （1）晴天时，用太阳能加热，每年6月份，合肥地区向着阳光的地方平均每1m2的面积在1小时内得到的太阳辐射能为3.2106 J，如果每天接收太阳能的时间以8h计算，可以将80kg、初温为20的水加热到多少摄氏度？水的比热容C水=4.2103J/(KgC)（2）如果遇到雨天用电能加热，在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间？（假定所消耗的电能全部转化为水的内能）（3）结合本题，谈谈使用太阳能的优缺点。8、如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻Ro12，滑动变阻器R的最大阻值为24，当合上开关S和S1，断开S2时，电压表V示数为6V，灯泡恰好正常发光；当合上S和S2，断开S1时，调节滑动变阻器使电压表V的示数仍为6V，此时滑片P恰在ab的中点，已知滑动变阻器的电阻与电阻丝的长度成正比。求： (1)电源电压的值。 (2)灯泡的额定功率。 (3)在合上开关S和S2，断开S1的情况下，调节滑片P，电阻R0上消耗功率的变化范围。课后练习：电功、电功率、电热一，填空题： 额定电压220V额定频率50Hz额定功率440W额定容积2.0L额定煮米量0.7kg1、如图13-2所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为30，滑动变阻器R的阻值变化范围为024电流表的量程为06A当开关S闭合后，滑动变阻器接入电路的阻值允许调至的最小值为 滑动变阻器消耗的最小功率为 W2、某台电饭锅说明书中所列主要数据如表： （1）这台电饭锅在额定电压下使用，通过的电流是_A（2）电饭锅正常工作15min消耗电能 kwh，产生的热量是 二，选择题：图13-51、如图13-5所示，电源电压不变，定值电阻R的阻值为18有四只白炽灯泡L1、L2、L3、L4，它们的规格分别为“3V2W”、“6V2W”、“12V2W”、“24V2W”当把它们分别接在电路中的M、N两端时，实际功率最大的是 （ ）AL1 BL2 CL3 DL42、如图13-4是伏安法测小灯泡电阻、功率的实验电路图小灯泡正常工作时，两电表的示数如图所示，则下列说法中不正确的是 （ ）图13-4A 在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器阻值调至最大值B 小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8C 如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大D 如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率三：实验题：1、晚上，婷婷自己在家，她把空调、电视机都开着