广东省惠州市惠东县港口中学九年级物理下册 17.2 探究灯泡的电功率学案 沪粤版.doc

17.2 探究灯泡的电功率情景引入： 我们到电器商店购买电灯泡，营业员常常会问你要购多少瓦的灯泡，那么多少瓦是什么意思呢？教材研究：问题1-什么是电功率？在家庭电路中，同样是220v电压，不同的用电器在相同时间内消耗的电能不同，这是什么原因呢？这一现象说明不同的用电器在相同时间内电流做的功不同，即 不同。电流在 内所做的功叫做电功率，它表示电流做功快慢的物理量。它的单位是 。 1kw= w问题2-电功和电功率的区别与联系（1）电功与电功率所描述的物理概念不同：电功是描述电流做功 的物理量，而电功率则是描述电流做功 的物理量。电功率不仅跟电流做功多少有关，还跟做功时间的长短有关，它是由上述两个因素决定的。（2）电功和电功率的计算公式不同：电功的基本计算公式为w=uit，由此可以看出，电流做功多少跟 、 和 三个因素有关。电功率的基本公式是p=ui，它表明电功率跟 和 有关。（3）电功和电功率的单位不同：电功的单位是 和 ，而电功率的单位是 和 。（4）电功和电功率的测量方法不同：电功可用电能表直接测量的，而电功率要用伏安法间接进行测量，即测出用电器两端电压及通过用电器的电流，然后利用公式p= 求出电功率。电功与电功率的联系十分密切，利用公式p=wt可得出w= 。典例分析：例1 2007年5月，重庆开县某小学遭雷击造成多人伤亡的重大安全事故。如果某次闪电的能量为4109j，则这次闪电释放的电能可供100w的灯泡持续工作 s（设灯泡的寿命足够长）；若这次闪电持续的时间是0.1s,则它的功率为 w。解析：本题应用的是公式p=w/t的变形式t=w/p,w=pt。在电功、电功率的计算中经常要灵活应用电功率的定义以及变形公式，所以分清题中已知公式的其中两个量是求第三个量的关键。答案：4107 41010例2 下列关于电功和电功率的说法中正确的是 （ ）a 电流做功越多，电功率越大b 电功率越大，电流做功越快c 电流做功时间越短，电功率越大d 电流做同样的功，用的时间越长，电功率越大解析 电功率表示电流做功的快慢，而不是电流做功的多少。从公式p=wt中可以看出：在一定时间内，电流做功越多，电功率越大；做同样的功，用的时间越长，电功率越小。选项a中未说明做功的时间；选项c中未说明做功的多少；选项d将结论说反了；只有选项b的说法是正确的。答案 b例3 小张家有一台功率为800w的微波炉，每天平均使用1.5h，这台微波炉平均耗电多少千瓦时？解析 求用电器消耗的电能，也就是求电流做的功。知道用电器的电功率，又知道它工作的时间，我们会联想到根据公式p=wt的变形式w=pt来计算电功。答案 w=pt=0.8 kw1.5 h=1.2 kwh例4 科技小组的同学自制了一个阻值为500的电烙铁,把它接在家庭电路中,这个电烙铁的电功率有多大?解析 本题隐含着一个条件:家庭电路的电压为220v,没有给出电流,但是给出了电阻,我们可以运用欧姆定律计算出通过电烙铁的电流,然后利用p=ui求电功率.答案 通过电烙铁的电流为: i=ur=220v500=0.44a 电烙铁的电功率为: p=ui=0.44a220v=96.8w 达标训练：1电功表示电流做功的 ，用字母 表示，主单位是 。电功率表示电流做功的 ，用字母 表示，主单位是 。2.1w= j/s= va。某用电器的功率是40w，它表示的物理意义是 。3.甲电动机在5min内做了3000j的功,它做功的功率是 w,乙电动机在1s内做功100j,则 电动机做功较快4.一度电可让功率为40w的灯正常发光 h； 600w的电饭锅通电2h消耗的电能是 度,800w的电炉工作 h消耗的电是2 kwh。5某导体两端加2v电压时，通过的电流为0.5a,则这段导体的电阻为 .要使通过导体的电流为1a,应在该导体两端加 v电压.当该导体两端的电压为3v时,该导体所消耗的电功率为 w.6.白炽电灯上标有“220v 40w”的字样,表明该灯正常发光时该灯两端的电压是 v,通过灯丝的电流是 a,灯丝的电阻为 ,额定功率是 w,正常发光 h消耗1 kwh的电能。7两只电阻并联，已知r1r2=12，则两电阻的电流之比i1i2= ，电压之比u1u2= ，电功率之比p1p2= ；如果两电阻串联，则两电阻的电流之比i1i2= ，电压之比u1u2= ，电功率之比p1p2= 。8小明家有一个标有“220v880w”的电炉，当它正常工作时的电功率是 w，通过电炉丝的电流为a；在一次单独使用它时，小明家标有“1200r/kwh”的电能表在2min的时间里铝盘转过了30转，则此时电炉的实际电功率是w。9通过甲乙两个电阻的电流随其两端电压的关系如图17-2-1所示。把这两只电阻串联起来接在电源两端，通过它们的电流是0.4a，则电路的总功率是 w。10.彩色电视机电功率最接近下列哪个数值 ( )a.80w b.10w c.800w d.50mw111.小明的家中有150w的电视机一台，300w的洗衣机一台， 17-2-1100w的电冰箱一台，800w的电饭煲一只，40w的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（ ）a、220v 5a b、220v 10a c、220v 15a d、220v 20a12.用5和10的两个定值电阻,先将它们串联,后将它们并联接在同一个电源上,则关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是 ( 0a.串联时,电压之比是1:2,电功率之比是2:1b.串联时,电压之比是2:1,电功率之比是1:2c.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是2:1d.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是1:213.把两只灯泡并联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡l1比l2亮,则下列说法正确的是 ( )a.通过l1的电流大 b.通过l2的电流大 c. l1两端的电压大 d. l2两端的电压大14小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.2kwh，这个用电器可能是 （ ）a、电饭煲 b、电冰箱 c、电视机 d、收音机 15为了降低彩电的电能消耗，请你提出两条合理化建议：（1） ，（2） 。15小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数。型号fedh50额定电压220v最大水量50kg额定功率2000w现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25上升到45在此过程中，求：(1)热水器中电热丝的电阻：(2)水所吸收的热量c水=42103j(kg)；(3)热水器的效率17如图17-2-2是某电热器的电路示意图（1）正常情况下，零线和地线之间的电压为_v。（2）如果 r1r260.5，则电热器在旋钮开关接静触点“0”和“1”时的电功率分别为 _w 和_w，接静触点“2”时通电1min产生的热量是_j。（3）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中a、b、c、d、e中的_点处。 17-2-2中考试题： 1家庭电路的电压是220v，某空调器处于制冷状态时的功率p1是2.2kw,送风状态时的功率p2是0.22kw，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图17-2-3所示。（1）空调器在前5min 内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?(2)在1h内，空调器将消耗的电能是多少度?解析：这是一道有关用电器在两种不同状态时的电功率、电功的计算题。我们一定要区分两种状态时的功率、时间。解：(1)由图可知，空调在前5分钟p=0.22kw,此空调应处于送风状态, 根据公式p=ui得i=pu=220w220v=1a(2) 由图可知,1小时内, 此空调制冷时间是t1=40min， 送风时间是t2=20min, 根据公式w=p1t1+p2 t2=2.2kw(4060)h+0.22kw(2060)h=1.54kw.h=1.54答: 空调器在前5min 内处于送风状态, 此时通过它的电流是1a. 在1h内，空调器将消耗的电能是1.54度.17-2-42如图17-2-4所示电路中，电源电压保持6v不变。(1)当闭合开关s，断开开关s1时，电流表的示数为0.1a，求电阻r2的阻值；（2）当同时闭合开关s和s1时，电流表的示数为0.3a，求电阻r1消耗的电功率。解析:这是一道有关变化电路的电学计算题,我们在计算时一定要注意公式的同一性,即同一研究对象、同一状态和同一时间。答案： (1) 当闭合开关s，断开开关s1时,由图可知,电路中这有r2,根据公式r2=u2i2=6v0.1a=60, (2) 当同时闭合开关s和s1时, 由图可知, r1与r2并联此时,i1=i总-i2=0.3a-0.1a=0.2a所以p1=u1i1=6v0.2a=1.2w3在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5v，小灯泡额定电压为2.5v、电阻约为10。(1)连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0 a。(2)请你用笔画线代替导线，将图17-2-5中的实物电路连接完整。(3)闭合开关前，图17-2-5中滑动变阻器的滑片p应位于 （选填“a”或“b”）端。(4) 小叶同学闭合开关，移动滑片p到某一点时，电压表示数（如图17-2-6所示）为 v，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图23中滑片p向 （选填“a”或“b”）端移动，使电压表的示数为2.5v。(5)小向同学移动滑片p，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图17-2-7所示的iu图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 w。17-2-555555517-2-717-2-6 (6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片p，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。解析：这是一道测量小灯泡电功率的电学实验题，重点考查测量电功率实验原理、电路连接和电路故障分析，要求学生有较好的基本功。连接电路时开关应断；，根据题意可以确定电流表的量程选择“0-0.6a”；闭合开关前应将滑动变阻器调到最大值；闭合开关后电流表无示数表示电路无电流，即故障无开路，而电压表有示数，表明开路在电压表所测量的范围之内。答案：1）断开 0.6 （2）如图17-2-8所示 （3）a （4）2.2 b （5）0.5（6）（6）小灯泡开路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良）（本题是开放性试题，答案科学、合理即可得分）17-2-817-课堂测评:1家用灯泡上标有“220v 40w”字样，当该灯正常工作时，它的功率是（ ）a大于40w b.小于40w c.等于40w d.等于220w2随着生活水平的提高，家用电器日益增多。某户进行电路旧线改造后，将保险丝的规格由5a换成了8a，则该线路允许同时接入用电器的功率比原来增加了（ ）a.1100w b.1760w c.660w d.2860w3小刚利用电能表测得某家用电器的电功率。当电路只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kw.h,这个用电器可能是( )a.空调器 b.电冰箱 c.电视机 d.收音机4.关于“8v 4w” 的灯l1和 “4v 2w”的灯l2，下列说法中错误的是 （ ）al1的电阻大于l2的电阻b两灯均正常工作时，l1较亮c两灯串联在12v电源两端时都能正常发光d两灯并联时，两端最大可加8v电压5.如图17-2-9是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1，保护电阻r为4，当闭合开关s后，两电压 表的示数分别为6v和2v，则电路中的电流为 a，电动机的 17-2-9功率为 w。 6.在图17-2-10所示的电路中,电源电压保持不变,电阻r1的阻值为20.闭合开关s,电流表a1的示数为0.3a,电流表a2的示数为0.2a.求: (1)电源电压u. (2)电阻r2的阻值. (3)通电10s,电流通过电阻r2做的功w2. 7.如图17-2-11所示的电路中,有一电阻r2与一个标有”12v 6w”字样的灯泡l并联,电源电压12v保持不变,求:(1)灯泡的电阻是多少?(2)闭合开关s后,电流表的示数是多少? (3)电阻r2消耗的电能是多少? (4)1min内灯泡消耗的电能是多少?17.2探究灯泡的电功率达标训练答案1多少 w j 快慢 p w 2. 1 1 用电器1秒内消耗的电能是40焦 3. 10 乙 4. 25 1.2 2.5 5. 4