九年级科学上册 第三章第6节电能的利用 浙江版

用心 爱心 专心1 九年级科学上册九年级科学上册 第三章第第三章第 6 节电能的利用节电能的利用 浙江版浙江版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 电功率 1 理解电功率的概念 知道电器额定功率的含义 2 理解电功率跟电流电压的关系 知道电功的概念 并能进行简单的计算 3 知道电能表是计算消耗通电的仪表 学会家用电能表的读数和计算电器消耗电能的方 法 二 重点 难点 电功率的概念及计算 电功的计算和电能表的用途和读数 三 教学过程 分析 播放节目的电视机 电能转化为光能和声能 正在工作的抽油烟机 电能转化为机械能 充电时的应急灯 电能转化为化学能 那么这时是什么在做功呢 一 电功 电流通过用电器时做的功为电功 符号 W 单位 J 定义 电流通过用电器时做的功 实质 电能转化为其它各种形式的能 电流做功大小与什么因素有关 电流所做的功 电功的大小与电流的大小有关 电流越大 电流做功越多 电流所做的功 电功的大小与电压的大小有关 电压越大 电流做功越多 适用于一切电路 t I U WtUIW 电功率的概念 P 物理意义 电流做功的快慢 定义 电流在 1 秒钟内做的功 定义式 P t W 二 电功率的公式和单位 1 公式 P UI 电功率等于电压和电流的乘积 适用于一切电路 串串串串串串串 串串串串串串串 R U P RIP 2 2 用心 爱心 专心2 2 单位 瓦特 1 瓦特 1 伏特 安培 1 焦耳 秒 分析 某用电器消耗电功率是 40 瓦特 错误的是 A 每秒钟电流做功 40 焦耳 B 每秒钟能消耗电能 40 瓦特 C 每秒钟有 40 焦耳的电能转化为其它形式的能 D 没有电流通过时 用电器消耗的电功率为零 根据定义单位时间内所做的功就是电功率 三 额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 额定电压 用电器正常工作时的电压 额定功率 用电器在正常工作 额定电压下工作 时消耗的电功率 实际电压 实际加在用电器两端的电压 实际功率 用电器在实际电压下消耗的电功率 铭牌的意义 1 PZ 220 40 或 220V 40W 意义 PZ 照明电灯 220 额定电压 220V 40 额定功率 40W 2 铭牌所拓展的意义 1 U额 P额 I额 R 2 当用电器正常工作 额 额 U P 额 额 P U 2 时 实际值 额定值 四 电能表 又称千瓦时计 俗称电度表 火表 1 投影 课本图 3 14 电能表 对电能表作简要认识 作用 是测量电能 电功 的仪表 计量单位 千瓦时 度 读数 电能表计数器上先后两次读数之差 就是这段时间内用电的度数 2 电能表铭牌上数字的含义 例如 220V 2 4 A 3000r kW h a 220V 额定电压 b 2A 标定电流 即电能表计量电能时的标准计量 c 4A 额定电流即最大允许电流 即在允许误差范围内长期工作的最大电流 d 3000r kW h 每千瓦时转数 其意义是 电流通过用电器每做 l 千瓦的功 这只 电能表转盘转 3000 转 五 测定小灯泡的功率 1 实验电路 2 原理 P UI 用心 爱心 专心3 3 方法 V 表测电压 A 表测电流 根据公式 P UI 进行计算 典型例题典型例题 例 1 电灯 L1和 L2串联 或并联 接在 12V 电路中 起来 通电电流 1A 灯 L1和 L2 的电阻分别为 10 欧和 20 欧 求通电 1 分钟电流通过灯 L1和 L2及电流通过整个电路所做 的电功 总功 W1 W2 W1 W2 R1 R2 提出问题 比较后你能发现什么 解析 解析 1 RWUtt R U W RWItRtIW 2 2 串串串串串串串 串串串串串串串 2 串联电路电功分配关系 并联电路电功分配关系 3 电流所做的总功与各用电器所做功的关系 注意 总功等于 W总 W1 W2或 W总 U总I总T总 例 2 电流通过甲用电器 2 秒钟做功 6 焦耳 电流通过乙用电器 10 秒钟做功 20 焦耳 则 A 甲做功多 甲做功快 B 乙做功多 乙做功快 C 乙做功多 甲做功快 D 甲做功多 乙做功快 例 3 不正常工作时用电器实际功率的计算方法 情景 1 如图甲 乙所示 灯 L 的实际电压和实际功率各为多少 解析 解析 方法 1 R 1210 P实 10W 额 额 P U 2 W40 V220 2 实 实 R U 2 1210 110 2 V 方法 2 P额 1 P实 2 额 额 R U 2 实 实 R U 2 1 2 得 P U2 用电器消耗的实际功率与电压的平方成正比 例 4 关于电灯的亮度问题的讨论 下列四盏电灯各自在额定电压下工作 通过电流最大的是 实际电压最大的是 实际功率最大的是 最亮的是 A 220V 25W B 220V 40W C 36V 60W 答案 C AB C C 用心 爱心 专心4 例 5 现有两个小灯泡 上面分别标有 6V 1 2W 和 12V 6W 字样 如果把这两 个灯泡串联起来 为了使其中一个灯泡持续正常发光 那么加在串联电路两端的电压是 A 9 4V B 10 8V C 18V D 27V 分析 分析 要使其中一个灯泡能持续正常发光 必须先找出每盏灯正常发光时的电流 并 以其中较小的电流作为两灯串联后的电流 然后求出电路两端的总电压 因 A2 0A 6 2 1 U P I 1 1 1 A5 0A 12 6 U P I 2 2 2 电路中的电流取A2 0II 1 又 30 2 1 6 P U R 2 1 2 1 1 24 6 12 P U R 2 2 2 2 2 两灯串联后的总电阻 R R1 R2 30 24 54 所以加在串联电路两端的电压为 U IR 0 2 54V 10 8V 答 答 B 例 6 某校教学大楼有教室 24 间 每间教室装有 PZ220 40 白炽灯 6 只 1 求引入大楼照明线中的电流 2 若平均每日用电 3h 每月以 30 日计 每月耗电多少度 分析 分析 可由 P UI 及并联电路中 I I1 I2 求出大楼照明线中的电流 I 可由 W Pt 求耗电量 解 解 1 每个教室用电的功率是 P 40 6W 240W 全楼用电的总功率 P总 P 24 5 76 103W 所以A 2 26A 220 1076 5 U P I 3 串 串 2 全楼月耗电量 W P总t 5 76kW 3 30h 518 4kWh 518 4 度 答 答 1 照明线中电流是 26 2A 2 每月耗电 518 4 度 例 7 用伏安法测定额定电压为 2 5V 的小灯泡的电阻和额定电功率 用心 爱心 专心5 l 在未完成的电路 图 1 a 中 导线的接头 M 应连在滑动变阻器的 接线柱 上 填 A B D 2 闭合开关 S 后 电压表的示数为 0 5V 要使小灯泡正常发光 应将滑动变阻器 的滑片 P 向 移动 填 A B 3 小灯泡正常发光时 电流表的示数 图 1 b 是 A 4 小灯泡正常发光时的电阻 R 5 小灯泡的额定功率 P W 分析 分析 伏安法测电阻 测电功率 是利用电压表 电流表分别测出待测电阻的电压 U 和电流 I 再根据 R U I 算出电阻值 由 P IU 算出电功率 本题要测小灯泡正常发光时 的电阻 要求调节小灯泡的电压 因此要用到滑动变阻器 答 答 1 从图 a 中滑动变阻器的滑片所在的位置 可知导线 M 可以和接线柱 A 或 B 连接 但不能和 C 连接 2 要使小灯泡正常发光 应使它两端的电压从 0 5V 增大到 2 5V 因此要增大电路 的电流 采取的方法是减小滑动变阻器的电阻 如果 M 接在 A 处 这时使用的是靠近 A 端的电阻丝 应将滑片 P 向 A 端移动 如果 M 接在 B 处 应将滑片 P 向 B 端移动 3 电流表使用的是 0 0 6A 档 这时指针指在 0 4 0 6A 的中间 故示数是 0 50A 也可以这样读数 这一量程每一小格 最小分度值 是 0 02A 指针偏过了 25 格 故示数是 0 02 25 0 50A 4 正常发光时电压 U 2 5V 电流 I 0 5A 故电阻 R U I 5 5 小灯泡的额定功率 P IU 0 5 2 5W 1 25W 说明 说明 用电流表和电压表 即伏安法 测小灯泡的电阻和额定功率是初中电学中两个 重要的学生实验 学习中应注意对这两个实验的相同之处与不同之处加以对比分析 模拟试题模拟试题 答题时间 70 分钟 1 电流通过电灯使其发光主要是由 能转化为 能 通过电扇使其转动由 能转化为 能 通过电热器使其发热由 能转化为 能 对蓄电 池充电时 能转化为 能 所以电流做功的过程是把 转化成 的过 程 2 使用电功公式 W UIt 时必须注意各物理量单位 电压的单位用 电流的单 位用 时间的单位用 这样求得的电功率单位为 3 在家庭电路中 测量电功的仪器是 如果表面盘上标有 3000r kWh 字样 表示 某用户上月 28 日电能表上示数为 03027 而本月 28 日 电能表上示数为 03812 该用户这一个月用电 度 合 J 4 液晶显示电子计算器使用 1 5V 电源 工作时通过的电流为 100 A 它工作 5min 消耗 的电能是 J 5 一用电器通以 0 5A 的电流工作 10s 时 电流做功为 20J 那么这个用电器两端的电压 是 这个用电器的电阻为 6 两只电阻的阻值之比是 R1 R2 3 l 把它们串联后接入某电路中 这时它们之中 的电流强度之比是 I1 I2 在相等的时间内 电流所做的功之比是 W1 W2 7 电功率是表示 的物理量 8 用电器接在 220V 电源上时 它的功率是 880W 则通过它的电流为 它 阻值为 9 两只电阻串联在 10V 的电压下 R 两端的电压是 4V 则电阻 R 与 R 的功率比是 112 用心 爱心 专心6 10 1 度电可供一个标有 220V 40W 的白炽灯正常发光 小时 在这段时间 内这盏灯消耗电能 J 11 有一个 12V 6W 的小灯泡 如果接在 36V 的电源上 并使它正常发光 必须 一个 的电阻 这个电阻消耗的功率是 W 12 在一段电路中 电流所做功的多少 决定于电路中的 A 电流强度 B 电流强度和这段电路两端的电压 C 这段电路的电阻 电路两端电压和通电的时间 D 电流强度 这段电路两端的电压和电路中的电阻 13 当一只电阻两端的电压增大到原来的 2 倍时 在相同的时间内 这只电阻消耗的电 能就变为原来的 A 2 倍 B 倍 C 4 倍 D 倍 2 1 4 1 14 两个用电器并联 已知其电阻 R1 R2 若它们同时工作相等的时间 所消耗的电能 W 和 W 的关系是 12 A W1 W2 B W1 W2 C W1 W2 D 无法确定 15 甲 乙两导体电阻之比 R R 3 1 分别接在不同的电路中 测得通过它们的 12 电流之比为 I1 I2 1 4 则在相同时间内电流对甲 乙两导体做的功 W1 W2为 A 3 1 B 1 4 C 1 16 D 3 16 16 将电阻为 R1的灯泡 L1与电阻为 R2的灯泡 L2串联接到电源上 如果 R1 3R2 在 t 秒时间内电流通过 L1所做的功 W1为 120J 那么在这段时间内 电流通过 L2所做的功 W2 及电流通过两盏灯所做的总功 W 分别为 A W2 120J W 240J B W2 360J W 480J C W2 40J W 160J D W2 30J W 150J 17 要使某用电器在相同时间内消耗的电能变为原来的 2 倍 以下措施可行的是 A 仅使电压变为原来的 2 倍 B 仅使电流变为原来的 2 倍 C 电压不变 而使用电器电阻变为原来的一半 D 同时改变电压为原来的 4 倍 电阻为原来的 2 倍 18 下列说法正确的是 A kW h 是电功率的单位 B 电度表是测量电功率的仪表 C 消耗电能越多 电度表示数越大 D 电度表是测量电流做功快慢的 19 标有 220V 40W 和 36V 40W 的两只电灯都正常发光时 下列判断正确的 是 A 220V 40W 的灯较亮 B 36V 40W 的灯较亮 C 通过它们的电流不同 所以亮度不同 D 两只灯的亮度相同 20 一电阻丝接入电路中正常工作时的电功率是 25W 若将其截去一段后再接入这个电 用心 爱心 专心7 路中 它的实际功率将 A 等于 25W B 大于 25W C 小于 25W D 无法确定 21 如下图所示电路 当变阻器 P 向右移动时 灯的亮度变化和电压表示数的变化是 A 灯变亮 电压表示数变大 B 灯变暗 电压表示数变大 C 灯变亮 电压表示数变小 D 灯变暗 电压表示数不变 22 一只标有 6V 3W 的灯泡接入电路中 测得通过它的电流是 0 4 安 那么这只灯的 功率是 A 小于 2W B 小于 1W C 大于 3W D 小于 3W 大于 2W 23 将电阻为 R 的电热丝分别接在不同的电压下 两个电压之比是 4 3 电热丝在两个 电路中消耗的功率比是 A 1 1 B 4 3 C 9 16 D 16 9 24 两只定值的绕线电阻 分别标有 1500 16W 和 1500 8W 将它们串联在电 路中 它们的电功率之比是 A 1 2 B 2 1 C 1 1 D 4 1 25 如图所示电路 开关 S 闭合时 灯 L2消耗的功率为 P2 开关 S 断开时 灯 L2消耗 的功率为 P 2 则 A P2 P 2 B P2 P 2 C P2 P 2 D 无法判断 26 如图所示电路 电源电压保持不变 S 断开时 电灯 L 正常发光 若使 S 闭合时电 灯仍正常发光 滑动变阻器的滑片 P 应 A 向右移动 B 向左移动 C 不动 D 无法判断 27 在电路里有一电阻器 其两端电压是 2V 通过的电流是 400mA 10 分钟内电流通 过这个电阻器所做的功是多少 用心 爱心 专心8 28 电烙铁使用前需一定的预热时间 因而即使暂时不用也要将它接在电源上 但这样 既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡 所以有时采用如图所示电路 在暂不需要焊接时 断开开关 S 使电烙铁处于预热状态 当需要焊接时 闭合开关 S 就能很快达到焊接温 度 现给一个 220V 25W 的电烙铁预热 若灯泡 L 在预热状态时的电阻为 800 欧 则在 预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦 整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时消耗功 率的百分之几 29 两个电阻 R1 3 R2 5 并联后接入电路 总电流为 3 2A 求各支路的电流 I1 和 I2各为多少 各电阻消耗的电功率 P1和 P2各为多少 30 为了测定