电功电功率专题

电学部分专题复习 专题八 电功率伊川县实验中学物理组 一 考纲要求 1 知道影响电流做功的因素及计算电功的公式W UIt 知道电流做功的过程就是电能的转化过程 2 会读家用电能表 通过电能表计算电费 3 理解电功率和电流 电压之间的关系 并能利用P W t和P UI进行简单的计算 4 能区分用电器的额定功率和实际功率 5 通过实验探究 知道在电流一定时 导体消耗的电功率与导体的电阻成正比 6 会测量小灯泡的功率 7 知道焦耳定律及电流的热效应 会利用Q I2Rt分析电热 知识框架 电功率 电功率的测量 有关电功率的计算 二 知识梳理 1 产生电能的过程中把其他形式的能转化为 使用电能的过程中把转化为其他形式的能 电能的单位有 1KW h J 2 电流做功的过程 实际上是将电能转化为其他形式的能的过程 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 电功的大小与 和有关 计算公式为 电功的单位与电能的单位一样 3 电功率表示的物理量 电功率的计算公式是 常用单位有 在实际应用中 结合欧姆定律 常用电功率计算公式的推导式 进行计算 他们只适用于纯电阻组成的电路 如电阻器 电灯 电炉等 4 用电器在工作时的电功率叫做额定功率 一个用电器只有一个额定功率 通常其大小是不变的 用电器在工作时的功率叫做实际功率 当用电器在不同电压下工作时 其实际功率一般不同 一个用电器的实际功率有无数个 实际功率和额定功率的关系 U实 U额 则P实P额 U实 U额 则P实P额 U实 U额 则P实P额 5 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟的平方成正比 跟导体的成正比 跟通电成正比 焦耳定律公式 Q I2Rt 其中 I R t均用国际单位 则Q的单位就是 6 Q W成立的条件 电流通过导体时 如果电能全部转化为能 而没有同时转化为的能量 即电流所做的功全部用来产生 则电流产生的热量Q就等于电流所做的功W 7 电流的热效应是指 电流通过导体是将电能转化为内能的过程 同时也是的过程 当电流所做的功全部转化为内能时 Q W Pt UIt 即电流通过导体产生的热量跟 和有关 1 电能和电能表 例 电子式电能表表盘上标有 3200imp KW h 字样 将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min 电能表指示灯闪烁了320次 该用电器在上述时间内消耗的电能为KW h 该用电器的额定功率是W 即时训练 小明家的电能表如图10所示 从表盘信息可知 小明家接入的用电器总功率不能超过W 当家里只有微波炉工作时 电能表表盘在1min内转了60转 则微波炉消耗的电能为J 2 额定功率和实际功率 例 标有 220V100W 的灯L1和标有 220V60W 的灯L2 1 串联在220V的电源上 两灯的实际功率多大 那盏灯亮 2 并联在220V的电源上 两灯的实际功率又各为多大 那盏灯亮 3 电路的分析与计算 例 如图8所示 将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置 则电压表的示数由8V变为6V 电流表示数相应由0 4A变为0 6A 那么定值电阻R0的电功率改变量为 不计温度对电阻的影响 电源电压保持不变 A 12WB 4WC 8WD 2W 4 电功率的测量 例 测量小灯泡的电功率测定小灯泡电功率的器材如图9所示 其中被测灯泡的额定电压为3 6V 估计它的额定功率为0 8W 电源电压恒为6V 电流表量程0 0 6A和0 3A 电压表量程为0 3V和0 15V 开关 滑动变阻器 备用导线若干 1 根据图9甲中所给的实物连接实验电路 2 实验过程中 小刘同学正确连接电路并检查无误后 闭合开关 但他发现灯泡不亮 于是立刻举手要求老师更换灯泡 其实小刘同学的做法是欠妥的 他下一步正确的做法应该是 3 解决了上述问题后 小刘发现灯泡发光了 但他还不知道该如何使灯泡正常发光 请你给他提示一下 4 小灯泡正常发光时 电流表的读数如图 乙 所示 则灯泡的额定功率为 W 5 若在实验过程中发现电压表 0 15V 量程不灵 无法按常规方法进行实验 请你在不增减器材的情况下 重新设计出测定小灯泡额定功率的电路图 并画在9丙的方框内 6 若实验室里有四种规格的滑动变阻器 10 1A 15 1 5A 20 2A 50 2A 则无论是正常实验还是后来重新设计的实验 都是选用规格 的滑动变阻器为宜 5 电热的分析与计算 例 小洁家购买了一台电饭锅 在使用时闻到橡胶的焦糊味 用手摸其电源线发现很热 而其它用电器仍正常工作 请你用所学的物理知识帮小洁分析一下 发生这一现象的原因是 A 电压太高B 导线太粗C 导线太细D 导线太短例 电炉丝断了 去掉后 仍然接在原来的电源两端 则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为 A 5 4B 1 5C 5 1D 4 5 达标检测 1 用同种材料制成两段长度相等 横截面积不同的圆柱形导体 甲比乙的横截面积大 如图9所示 将它们串联在电路中 通电一段时间后 比较甲 乙两导体升高的温度 正确的是 A 甲导体的温度升高得多B 乙导体的温度升高得多C 甲 乙两导体升高的温度相同D 条件不足 无法判断 2 小明一次在家 只有电热水器在工作 观察家里安装的电能表有 600R KW h 的字样 他观察电能表的转盘在2min内转动了60圈 请你计算这2min内小明班上消耗多少千瓦时的电能 电热水器的功率是多少 3 图12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 4 小红同学想借助如图电能表测出家中一盏电灯的电功率 1 测量时除用电能表外 还需要使用的测量工具是 2 其做法是关掉家中其他所有用电器 只允许这盏电灯工作 测得2分钟时间电能表转盘转10转 则这盏灯的电功率是 停表 100W 5 某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率 待测小灯泡额定电压为3 6V 小灯泡的额定功率估计在1W左右 1 请画出对应的电路图 并用笔画线代替导线 完成实物电路的连接 要求 连线不得交叉 2 检查电路连接无误 闭合开关后 灯泡不亮 电压表有示数 电流表指针几乎不动 产生这一现象的原因可能是 3 故障排除后 闭合开关 要使电压表的示数有2 5V变为3V 应向移动滑动变阻器的滑片 4 小灯泡正常发光时 电流表示数如图所示 请读出电流表的示数 并填入表格中 5 实验中 同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值 但表格中仍有不完整的地方 请将所缺内容填写完整 6 小组同学们分析了实验数据得出 小灯泡的发光亮度是由灯泡的决定的 且 灯泡发光越亮 6 如图所示是测额定电压为2 5V小灯泡的额定功率的电路图 电源电压6V 1 a是表 b是表 2 按图连接好器材 测量前开关应 滑片P应滑到点 3 如果小灯泡的阻值约为10 电源有两节干电池串联组成 那么a表量程应选 b表量程选 4 闭合开关 发现小灯泡两端电压只有1 8V 滑动变阻器的滑片P向端移动 才能使电压表示数为 V 此时灯泡实际功率就是额定功率 5 要记录的数据是 和 计算灯泡的额定功率公式为 7 测定小灯泡电功率的器材如图9所示 其中被测灯泡的额定电压为3 6V 估计它的额定功率为0 8W 电源电压恒为6V 电流表量程0 0 6A和0 3A 电压表量程为0 3V和0 15V 开关 滑动变阻器 备用导线若干 1 根据图9甲中所给的实物连接实验电路 2 实验过程中 小刘同学正确连接电路并检查无误后 闭合开关 但他发现灯泡不亮 于是立刻举手要求老师更换灯泡 其实小刘同学的做法是欠妥的 他下一步正确的做法应该是 3 解决了上述问题后 小刘发现灯泡发光了 但他还不知道该如何使灯泡正常发光 请你给他提示一下 4 小灯泡正常发光时 电流表的读数如图 乙 所示 则灯泡的额定功率为 W 5 若在实验过程中发现电压表 0 15V 量程不灵 无法按常规方法进行实验 请你在不增减器材的情况下 重新设计出测定小灯泡额定功率的电路图 并画在9丙的方框内 6 若实验室里有四种规格的滑动变阻器 10 1A 15 1 5A 20 2A 50 2A 则无论是正常实验还是后来重新设计的实验 都是选用规格 的滑动变阻器为宜 1 你能读懂下面某灯泡的铭牌吗 8 1 灯泡有 6v12w 的字样 6v 是它的 12w 是它的 额定电压 额定功率 2 6v12w 灯泡 正常使用时 通过灯丝的电流多大 灯丝的电阻多大 3 上题中如果灯泡接在4 5伏特的电源上 灯泡亮度与正常发光比较如何 该灯的实际功率多大 不计温度对灯泡电阻的影响 秘诀 同一用电器接在不同电压下时 根据电阻不变进行计