《电功率》专题复习教案.doc

电功率专题复习周建明【复习目标】知识点1：知道电能的转化、单位；会用电能的计算公式计算电能；了解电能表的作用及其计数方法，会用电能表测量电功；知识点2：知道什么是电功率及额定功率和额定电压；会用电功率公式和推导公式进行串、并联电路的关于电功率的计算与分析；知识点3：会用“电能表、秒表”法和“伏安”法测量家用电器、小灯泡的电功率；知识点4：知道什么是电流的热效应；理解焦耳定律的内容；会用焦耳定律公式进行串、并联电路中关于电热的计算和分析；了解电热器的原理和应用。【复习重点和难点】重点：读懂电能表、深刻理解电功率的定义，电功率的计算；伏安法测电功率；串并联电路中关于电功、电功率和电热的计算与分析。难点：区分实际功率和额定功率；伏安法测电功率；涉及动态、串并联电路的关于电功率、电热的计算与分析。引入：强调教材地位的重要性、引入复习“电功率”是初中电学的重、难点；“欧姆定律”的递进延伸；中考最重要的考点。同时由于综合性强、涉及动态电路变化、研究对象多、物理量多、公式和变形公式多、联系生活实际内容多，试题本身的能力要求高；对学生的抽象思维能力、概括推理能力、运用数学知识分析物理问题的能力要求达到最高级；所以大部分同学会感到难度大、会成为初中物理电学学习的分水岭。设疑：万丈高楼从地起，我们先来回顾一下本章基础知识。一、基础过关 温故知新1电功(W)(1)概念：_转化为_的过程，我们就说电流做了功(2)常用单位：_，符号：_，俗称“度”国际单位：_，简称焦，符号：_.单位换算：1 度1 kWh_J.(3)计算式：W_(任何情况都适用)推导式：W_(只适用于纯电阻电路)2电能表(1)作用：测量 (2)读数方法：电能表表盘上_就是这段时间内消耗的电能(3)铭牌上参数的意义：3、电功率（P）（1）定义：用电器在单位时间内 （2）单位是 ，简称 ，符号是 常用单位有 kW，1 kW W.（3）定义式：P= . （普遍适用）（4）变形式：P= . （只适用于纯电阻电路或纯电阻用电器）（5）额定功率和实际功率额定功率：用电器在 下工作时的功率实际功率：用电器在 下工作时的功率（6）无论两个灯泡串联或并联，消耗的总功率都等于 ,即： .5、测量小灯泡的电功率（1）原理： .电路图实物图（2）电路图和实物图（“4+3”） 电路的四个基本组成部分（电源、用电器、开关、导线）三个工具（电流表、电压表、滑动变阻器）（3）实验结论额定功率只有一个，且不变；实际功率会随实际电压的改变而改变；灯泡的亮度决定于它的实际功率，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮用电器两端的电压电功率用电器（小灯泡）工作情况正常工作（正常发光）容易损坏（较亮）不能正常工作（较暗）根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据I或I选择电流表的量程5、焦耳定律（1）内容：电流在导体上产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比 （2）公式： . （普遍适用）推导： . （只适用于纯电阻电路或纯电阻用电器）（3）电流产生的热量跟 、 和 有关二、典例解析 举一反三设疑：电能表是电功、电功率知识点在生活实际中的一个最常规“落脚点”，你了解电能表吗？【问题1】根据电能表铭牌上的参数你能提出什么问题？求哪些物理量？比比看，看谁设计的问题多！思路点拨：考查什么知识点？怎么提问怎么解答？需要注意什么？（1）考查电能表读数方法电能表的读数是多少？注意：末位为小数位（2）根据电能表求最大总功率该电路中同时使用的用电器的最大总功率是多少？正常工作时，可同时使用用电器的最大功率为：；注意：区分与。（3）用电能表测电能、电功率若一段时间t后示数为，求消耗电能及电功率根据两次示数（期初，期末）之差测电能：（注意单位）；（4）时间t内根据参数N及转数n测电能电能表的铝盘在时间t内转n转，则电路中消耗多少电能？根据参数N及转数n测电能：（注意单位）；例1、如图所示是小明家的电能表，小明单独打开房间里的空调制冷，发现6 min内电能表的铝盘转了200 r，那么这段时间这台空调消耗的电能是 kWh，合 J，空调的实际功率是 W，若图中电能表显示的数值是计时初的示数，则6 min末电能表示数是 ；正常工作时小明家可同时使用用电器的最大功率为 W思路点拨：思路解答根据参数N及转数n测电能：0.1 kWh电能单位换算：1 度1 kWh1103W3600s=3.6106J.3.6105J功率：1000W根据两次示数（期初，期末）之差测电能：30.1 kWh正常工作时，可同时使用用电器的最大功率为：2200W【归纳】1、电能表测量电能的方法：（1）根据两次示数之差测电能： （2）根据参数N及转数n测电能：2、电能表测量电功率的方法：当用电器单独使用时，根据1测得电能W，并测出对应时间t，则功率为：3、“10（20）A”标定电流10A是正常工作时允许通过的最大电流，额定最大电流20A是短时间内能通过的最大电流。正常工作时，可同时使用用电器的最大功率为：。我还想到了：设疑：小灯泡是电学里的一大主角，你了解小灯泡吗？【问题2】根据下面图象所给的信息你能提出什么问题？再加上一个条件你又可以设计出多少问题？“6V12W”的含义是什么？其实际功率一定是12W吗？该灯炮正常发光时的电流是多少？该灯泡正常发光时的电阻是多少？该灯泡正常发光1小时消耗的电能是多少？1.2千瓦时的电能可使该灯泡正常发光几小时？若把“6V12W”的灯泡接到3V的电路中，该灯泡的实际功率是多少？若把“6V12W”的灯泡接入9V的电路中，要使它正常发光，需要串联一个多大的电阻？6V 12W附加：如果把这个灯泡接到另一电路中，其实际电流为1A，其实际功率是多少？思路点拨：（写出公式）“6V 12W”表示小灯泡的 额定电压 为6V， 额定功率 为12W，且不变； 实际 功率会随 实际电压 的改变而改变。 例2：灯泡亮度问题若把“6V12W”的灯泡L1和“6V6W”的灯炮L2并联在电路中，哪个亮些？若把“6V12W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2串联在电路中，哪个亮些？思路点拨：1、灯泡的亮度决定于它的实际功率。2、找不变量；3、注意串、并联电路中P与电阻的关系：解答：因为两灯额定电压相同，又，根据可知R1R2。并联时，电压相同，又R1R2，根据可知，即L1亮些；串联时，电流相同，又R1P2；并联电压相同，根据可知R1R2。 当它们串联时，因电流相同，由可知，即L2比L1亮。故选B.例3：档位问题下图为某小电热水器的电路图，R1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S自动切换到另一挡，处于保温状态(1)说明S分别接a、b时，热水器对应的工作状态(2)若热水器加热时的功率为550 W，保温时发热板的功率为88 W，求电阻R2.(3)当S接a时，电路在5 min内消耗的电能思路点拨：总功率，同一电路中总电压不变，因此总电流最小时总功率最小，总电流最大时总功率最大。【分析】（1）根据公式P=可知，电路电阻越大，消耗的电功率越小，S接a时，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，S接b时，电路电阻最小，电功率最大（2）已知热水器加热时发热板的功率，根据公式R=可求R1的阻值，还知道保温时发热板的功率，根据公式P=I2R可求此时串联电路电流，根据串联电路电压的规律列出等式，进一步求出电阻R2的阻值（3）当S接a时，两电阻串联，根据公式W=t可求电路在5min内消耗的电能【解答】解：（1）S接a时，电功率最小，饮水机处于保温状态，S接b时，电功率最大，饮水机处于加热状态（2）S接b时，发热板的电阻R1=88；S接a时，电路电流I=1A； 因为是发热板功率，不是总功率，不能用求总电阻因R1、R2串联，所以U=U1+U2；即U=IR1+IR2；得220V=1A88+1AR2所以R2=132；电路总电阻因R1、R2串联所以答：电阻R2的阻值为132；（3）当S接a时，电路在5min内消耗的电能W=t=560s=6.6104 J答：当S接a时，电路在5min内消耗的电能为6.6104 J【点评】本题考查电阻、电流、消耗电能等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道开关在不同位置时电路的连接情况，这也是本题的难点，还要知道串联电路电流和电压的规律。【归纳】我还想到了：拓展：如图是高、中、低“三档”电热器（R1R2）的工作电路，如果将电热器调至高温档工作，应该闭合开关S和 ；如果调至中温档工作，已知电源电压为U，则它的功率的表达式为：P= 解析：由图及题意知，该电路中总电阻大小组合为：要将电热器调至高温档工作，即电热器电功率最大，则须总电阻最小，故两电阻并联，所以应闭合开关S和S1、S2同理，要调至中温档工作，则须总电阻中等大小，即只有R2工作（闭合开关S和S2），又因为电源电压为U，所以功率为：例4：电动机综合问题一抽水机的配套电动机，它的线圈电阻是2，额定电压是220V，额定功率是1100W，如果这台电动机正常工作10min，求：（1）电流做了多少J的功；/这台电动机正常工作10min消耗的电能为多少J？（2）产生多少J的热量；（3）有多少J的电能转化为机械能（4）电动机正常工作时由电能转化为机械能的效率是多少？（5）如果电动机卡死，产生的热量又是多少？思路点拨：电动机正常工作时，电能转化为内能和机械能；电动机卡死时，电动机成为纯电阻电路，电能全部转化为内能。电能内能 和 机械能电流做