15.3 怎样使用电器正常工作(沪粤新版)

1 15 3怎样使用电器正常工作 1 什么叫电功率 电流在某段时间内所做的电功与这段时间的比叫做电功率 它是表示用电器消耗电能快慢的物理量 3 电功率的单位 瓦特 简称瓦 符号是W 1KW 1000W 复习回顾 2 电功率的公式 PZ220 40 请你思考 1 用两节干电池能让电视机工作吗 2 手机不经过充电器能直接接到家庭电路中吗 3 你知道灯泡铭牌上所标示数的意义吗 家里用电器工作时有时候正常 有时候不正常 比如电灯 有时候亮点 有时候暗点 这是什么原因呢 在什么情况下它才可以正常工作呢 一 研究额定电压与额定电功率 活动1 观察灯泡的亮度变化 设计一个能 改变小灯泡亮度 的电路 需要哪些器材 灯泡 电源 开关 导线 滑动变阻器 电压表 同学们请观察你手里的小灯泡上标示的电压值 然后思考 灯泡上为什么要标示电压 如果实际电压大于或小于灯泡上标示的电压 可能出现什么情况呢 1 提出问题 2 制定计划 设计实验 如何调节灯泡两端的电压 怎样才能知道灯泡两端的电压 画出你设计的电路图 3 进行实验 收集证据 连接电路时 连接开关 滑动变阻器 电压表应注意哪些事项 正常发光 正常发光 很亮 很亮 较暗 较暗 在移动滑动变阻器滑片的同时 观察电压表示数变化和灯泡的亮度变化等情况 并把观察到的现象填写在下表中 更换规格不同的灯泡 重复上面的实验 4 分析论证 得出结论 当灯泡两端的实际电压等于其标出的电压时 灯泡正常发光 当灯泡两端的电压高于标出的电压时 灯泡不能正常发光 与正常发光相比 灯泡的发光亮度偏亮 当灯泡两端的电压低于标出的电压时 灯泡不能正常发光 与正常发光相比 灯泡的发光亮度偏暗 普通照明 定义 1 用电器正常工作时的电压值叫做额定电压 2 用电器正常工作时的电流值叫做额定电流 3 用电器在额定电压下工作时消耗的功率叫做额定功率 220V 额定电压 40W 额定功率 三者关系 P额 U额I额 在实际使用用电器时 加在用电器上的电压 有时略高于或略低于额定电压 用电器也能工作 这时的电压叫做实际电压 三者关系 P额 U额I额P实 U实I实 用电器在实际电压下工作的功率 叫做实际电功率 如灯泡接在210V的电路里 则 额定电压为220V实际电压为210V 额定功率为40W实际功率小于40W 当U实 U额时 P实 P额 当U实 U额时 P实 P额 当U实 U额时 P实 P额 规律 1 灯泡的实际功率不一定等于额定功率 2 灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化 加在小灯泡两端的电压越大 其实际电功率就越大 3 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率 实际功率越大 灯泡越亮 4 只有在额定电压下使用 用电器才能处于最佳工作状态 一些用电器的额定功率 I额 P额 U额 100W 220V 0 45A R U额 I额 220V 0 45A 488 9 或 R U额2 P额 220V 2 100W 484 例1 根据电灯的铭牌能知道哪些物理量 能求出哪些物理量 额定电压为220V 额定功率为100W 可求I额 R 例2 现将一标有 220V100W 的灯泡接在110V的电源上 此时灯泡的电功率是多少W 更亮还是更暗了 例4 有两个灯泡L1和L2 分别标有 PZ110 40W 和 PZ110 60W 字样 若不考虑温度对灯丝电阻的影响 下列说法正确的是 都正常发光时 通过L2的电流大 并联后 接在110V的电源上 L2消耗的功率大 串联后 接在220V的电源上 它们都能正常工作 串联后 接在110V的电源上 L1消耗的功率大 A B D 例3 把这两个灯泡 220V 25W 220V 40W 串联起来 接到220伏的电路中 哪个灯泡消耗的功率大 或哪个更亮 根据公式 P UI 小灯泡两端的电压 流过小灯泡的电流 二 测量小灯泡的功率 活动2 测量小灯泡的电功率 一个小灯泡 铭牌上只标有额定电压2 5V 没有电功率 你能测出小灯泡的电功率吗 怎样测量 电压可以用电压表测量 电流可以用电流表测量 这种测量电功率的方法称为 伏安法 1 提出问题 2 制定计划与设计实验 1 设计实验电路图 讨论 为什么要用一个滑动变阻器 A 保护电路 B 可以调节小灯泡两端电压 2 明确实验器材 3 进行实验与收集证据 1 断开开关 按电路图连接电路 把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处 0 75 1 02 0 56 正常 偏亮 偏暗 0 30 0 34 0 28 4 使小灯泡两端电压低于额定电压 观察灯泡亮度并记录数据 2 闭合开关 通过滑动变阻器把电压调到小灯泡正常工作电压值 2 5V 观察电流表的示数 记录U I值 观察灯泡亮度 3 使小灯泡两端的电压约为额定电压的1 2倍观察小灯泡的亮度 记录数据 P额 0 75W 4 分析论证 得出结论 1 把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进行比较 它们是否一定相等 2 在不同的实际功率下 灯泡的亮度一样吗 3 你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的 P实 P额 正常工作 P实 P额 P实 P额 容易损坏 不能正常工作 小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的 小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率 评估与交流 分析下列实现象的原因 现象1 小成同学连接的实验电路 闭合开关时 发现电压表的指针反偏 辨析 电压表的 接线柱接反 现象2 小黄同学连接的实验电路 闭合开关 移动滑片 灯泡亮度变化明显 但电流表的指针摆动较小 很难读出电流值 辨析 电流表选用的量程偏大 小灯泡的电流一般小于0 6A 所以用0 0 6A的量程即可 现象3 小洋同学连接的实验电路 变阻器与灯泡串联 但闭合开关时 小灯泡特别亮 辨析 1 闭合开关前没有将滑动变阻器滑片调到阻值最大的位置 2 如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路时也会出现这种情况 现象4 小宇同学连接的电路 闭合开关后发现小灯泡不亮 电压表有示数 电流表指针不动 辨析 产生这个现象的原因可能有两个 1 小灯泡开路 即小灯泡的灯丝断了或接线没有接好 2 电流表和电压表的位置接反了 现象5 小琪同学的实验电路连接正确 但是实验中无论怎样调节滑动变阻器 小灯泡都不能正常发光 始终比较暗 辨析 小灯泡比较暗 说明它两端的电压比较小 而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时 小灯泡两端的电压就是电源的电压 可见 问题只能是电源的电压太低 现象6 小颖同学连接的实验电路 闭合开关后 发现小灯泡变亮时电流表的示数变大 但是电压表的示数却变小 辨析 说明电压表测量的不是小灯泡的电压 小灯泡的电压变大时 滑动变阻器两端的电压正好变小 所以电压表实际测量的是滑动变阻器两端的电压 现象7 某同学在做完 测定小灯泡的电功率 的实验后 所用小灯泡的额定电压为2 5V 及时完成了实验报告 实验报告中他设计了表格 若该同学对实验现象的观察和数据的记录都正确 请你指出他所设计的表格中的错误 灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化 加在小灯泡两端的电压越大 其实际电功率就越大 因此 计算灯泡的平均电功率无意义 例 一只标有 PZ220 100 的灯泡 若现测得它两端的电压为200V 则这只灯泡的实际功率是多少 分析 PZ220 100 表示额定电压为220伏 额定功率为100瓦 而现在灯泡实际电压为200伏 不等于额定电压 则实际功率也不等于额定功率 只有灯泡的电阻不变 所以先算出电阻R 归纳 求用电器实际功率的方法 一 串联电路 P U R R1 U额 P额1R2 U额 P额2 R R1 R2I U实 R1 R2 P实1 I R1P实2 I R2 二 并联电路 P U R R1 U额 P额1R2 U额 P额2 P实1 U实1 R1P实2 U实2 R2 三 已知 U额P额U实求 P实 P实 P额 U实 U额 P实 U实 U额 P额 U实 U额 2 P额 B 课堂练习 1 有三盏电灯L1 L2 L3分别标有220V40W 110V40W 和 36V40W 字样 当它们正常发光时 下列说法中正确的是 A 通过三盏灯的电流和三盏灯的亮度一样B 通过L3的电流最大 但三盏灯亮度一样C 通过三盏灯的电流一样 但L1最亮D 通过电灯L1的电流最大 L1也最亮 B 2 把 110V20W 和 110V40W 的两只灯泡串联起来接在110V的电路中 结果这两只灯泡都不能正常发 这是因为 A 每只灯泡的额定功率都变小了B 每只灯泡的实际电压都变小了C 电路电压是110V 而不是220VD 电路电压无论多大 都不能使两灯同时正常发光 3 把 6V12W 和 6V6W 的两个小灯泡串联在6V的电路 两灯的实际功率是多少 若是其中一个灯泡正常发光 电源电压是多大 4 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 5 把 6V12W 和 6V6W 的两个小灯泡串联在电路中 则它们通过的电流之比 两端电压之比 实际消耗的功率之比 相同时间内电流所做的功之比为 1 1 1 2 1 2 1 2 6 把 6V12W 和 6V3W 的两个小灯泡并联在电路中 则通过它们的电流之比为 两端的电压之比为 实际消耗的功率之比为 相同时间内电流所做的功之比为 4 1 1 1 4 1 4 1 U 7 如图所示 L为一盏标有 6V12W 字样的电灯 R为变阻器 电源电压是12V求 1 灯炮的电阻是多少 2 将变阻器的阻值调到多大时 才能使L和R消耗的功率相