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1、电功 电功率 复习电功和电功率电功和电功率定义:定义:公式:公式:电电 功功电流所做的功,用电流所做的功,用W W表示。表示。W = U I t = P t = W = U I t = P t = I I2 2 Rt Rt =U =U2 2t/Rt/R电电 热热定义:定义:电功率电功率焦耳定律焦耳定律单位单位: :国际:焦耳,简称焦,用国际:焦耳,简称焦,用 J J 表示)表示)单位:单位:常用单位:千瓦时,用常用单位:千瓦时,用KWhKWh表示。表示。换算关系:换算关系:1KWh=3.61KWh=3.610106 6 J J公式:公式:用电器的功率用电器的功率额定功率额定功率实际功率实际功率
2、Q = IQ = I2 2 RtRt 1KW =1000W1KW =1000W电流在单位时间内所做的功。用电流在单位时间内所做的功。用P P表示表示P = U I = P = U I = I I2 2 R =U R =U2 2/R/R测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率导体产生的电热与哪些因素有关导体产生的电热与哪些因素有关灯泡的亮暗灯泡的亮暗(电能表电能表)(伏安法)(伏安法)知识网络考点解析考点解析1 1理解电功的概念,会计算用电器在一定时间消耗电能的多少。理解电功的概念,会计算用电器在一定时间消耗电能的多少。2 2利用电能表和秒表正确测出电能和电功率。利用电能表和秒表正确测出电能和电功率
3、。3 3理解电功率的概念,掌握电功率的计算公式,理解额定功率和理解电功率的概念,掌握电功率的计算公式,理解额定功率和实际功率的关系。实际功率的关系。4 4理解焦耳定律,知道电热器的原理,会计算电流通过导体产生理解焦耳定律,知道电热器的原理,会计算电流通过导体产生的热量。的热量。5 5家庭电路的组成及各部分的连接,掌握常见家庭电路的故障。家庭电路的组成及各部分的连接,掌握常见家庭电路的故障。6 6掌握测量灯泡额定功率的方法。掌握测量灯泡额定功率的方法。例例1 1:一用电器上标有:一用电器上标有“220V,40W”220V,40W”字样,可以求出字样,可以求出哪些物理量?哪些物理量?22(220
4、)=121040UVRWPW额额400.81220PWIAUV 例例2.小刚有一个小刚有一个“110V,40W”和一个和一个“110V,100W”的灯泡,的灯泡,可是家里都是可是家里都是220伏的电源,不能直接使用。他想串联电路两端伏的电源,不能直接使用。他想串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和。正好的总电压等于各部分电路的电压之和。正好110V110V220V。两个灯泡串联,就可以使用了,真的是这样吗?两个灯泡串联,就可以使用了,真的是这样吗? 例例3.3.求出求出“220V 40W”220V 40W”的灯泡接在的灯泡接在110110伏电压下的实际功率。伏电压下的实际功率。(1 1)
5、串联电路)串联电路P P1 1P P2 2= =R R1 1R R2 2电阻消耗的电功率与电阻成正比电阻消耗的电功率与电阻成正比P P串串 = P= P1 1 + P+ P2 2串联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。串联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。电功率与电阻的关系电功率与电阻的关系:2P IR相 同(2 2)并联电路)并联电路P1P2=R2R1电阻消耗的电功率与电阻成反比电阻消耗的电功率与电阻成反比P P并并 = P1 + P2= P1 + P2并联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。并联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。2UPR相同1.1.灯泡灯泡L L的额定电
6、压为的额定电压为6V6V,小明通过实验测得其电流随电压变,小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图。由图可知,当灯泡化的曲线如图。由图可知,当灯泡L L正常发光时。正常发光时。通过其灯丝的电流是通过其灯丝的电流是_A_A,此时灯泡此时灯泡L L的电阻是的电阻是_;通过调节滑动变阻器,使灯泡通过调节滑动变阻器,使灯泡L L两端的两端的电压为电压为3V3V,则此时灯泡,则此时灯泡L L消耗的实际功消耗的实际功率为率为_W_W。0 06 610101 15 52. (20102. (2010兰州兰州) )标有标有“6V 1.5W”6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流的小灯泡,通过它的电流随两端电
7、压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在来,接在12V12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为( () ) A A24 0.67W 24 0.67W B B20 0.8W20 0.8WC C24 0.96W24 0.96WD D20 0.67W20 0.67WB B 3.3.(0606湖北武汉)小明利用标有湖北武汉)小明利用标有“6V 6W”6V 6W”的灯泡的灯泡L L1 1和和“6V 6V 3W”3W”的灯泡的灯泡L L2 2进行实验。进行实验。当当L L1 1正常发光时,通过正常发光
8、时,通过L L1 1的电流为的电流为_A_A。如图甲所示:如图甲所示:、分别为通过灯泡分别为通过灯泡L L1 1和和L L2 2中的电流随两端中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中,使其中电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光时,电路消耗的总功率为一个灯泡正常发光时,电路消耗的总功率为_W_W。 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 60 0U U/V/VI I/A/A0.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0AB甲乙4.4.有两个电路元件有两个电路元件A A和和B B,流过元件的电流与其两端电,流过元件的电流与其两
9、端电压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中,如压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关图(乙)所示。闭合开关S S,这时电流表的示数为,这时电流表的示数为0.2A0.2A,则电源电压和元件则电源电压和元件B B的电功率分别是(的电功率分别是( ). 2.0V 0.8 W B. 4.5V 0.5 W. 2.0V 0.8 W B. 4.5V 0.5 WC. 2.5V 1.0W C. 2.5V 1.0W D. 4.5V 1.0WD. 4.5V 1.0WB B实验:实验:测量小灯泡的功率测量小灯泡的功率实验原理:实验原理:实验记录表实验记录表小电灯规格小电灯规格电压表示
10、数电压表示数U/V电流表示数电流表示数I/A小电灯的亮度小电灯的亮度小电灯的功率小电灯的功率P/W额定电压额定电压U额额=2.5V2发光较弱发光较弱2.5 正常发光正常发光3发光很亮发光很亮1.1.不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越不同电压下,小灯泡的功率不同,实际电压越大,小灯泡功率越 . . 2.2.小灯泡的亮度由小灯泡的小灯泡的亮度由小灯泡的 决定,实际功率越大,小灯泡越决定,实际功率越大,小灯泡越 . .大大实际功率实际功率亮亮比较灯泡在不同电压下的功率和发光情况比较灯泡在不同电压下的功率和发光情况 灯泡在不同的电压下功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在灯泡在不同
11、的电压下功率是不同的,小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均值是没有意义的。额定电压下的功率。所以求小灯泡的平均值是没有意义的。1.1.如图所示是测额定电压为如图所示是测额定电压为2.5V2.5V小灯泡的额定功率的电路图小灯泡的额定功率的电路图(1 1)a a是是 表,表,b b是是 表。表。(2 2)按图连接好器材,测量前开关应)按图连接好器材,测量前开关应 ,滑片,滑片P P应滑到应滑到_点。点。(3 3)如果小灯泡的阻值约为)如果小灯泡的阻值约为1010,电源有两节干电池串联成,电源有两节干电池串联成, 那么那么a a表量程应选表量程应选_档,档,b b表量程选表量程
12、选 档。档。(4 4)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V1.8V,滑动变阻器的,滑动变阻器的滑片滑片P P向向 端移动,才能使电压表示数为端移动,才能使电压表示数为 V V,此时灯泡实,此时灯泡实际功率就是额定功率。际功率就是额定功率。(5 5)要测量的数据是)要测量的数据是 和和 ,计算灯泡的额定功率公式,计算灯泡的额定功率公式为为 。 提升训练提升训练2.2.(20102010荆门)荆门). .小红用一只标有小红用一只标有2.5V2.5V字样的小灯泡练习测定小灯字样的小灯泡练习测定小灯泡的电功率。泡的电功率。(1 1)小红完成的电路连接如图所示,闭合
13、开关前滑动变阻的滑片)小红完成的电路连接如图所示,闭合开关前滑动变阻的滑片P P应置于应置于 _(选填(选填“左左”或或“右右”)端;)端;(2 2)小红闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示)小红闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变。经检查电路连数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变。经检查电路连接无误,且导线无接触不良之处接无误,且导线无接触不良之处. .产生这种故障原因产生这种故障原因. .是是 。(3 3)排除故障后,为测定小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器)排除故障后,为测定小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑
14、片使得电压表示数为的滑片使得电压表示数为 V V。左左灯泡断路灯泡断路2.52.5(4)小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻)小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻Rx,可,可是连接电路时发现是连接电路时发现电流表已烧坏电流表已烧坏,原电路不能使用。请你利用现,原电路不能使用。请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为R0的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助设计一个不用的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助设计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路。把你设计的实改变电压表位置就能
15、测出这段电炉丝电阻的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号用电阻的符号表示),最验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号用电阻的符号表示),最终图线必须作在答题卡上,且用签字笔描黑。终图线必须作在答题卡上,且用签字笔描黑。 (5)你的主要实验过程及测量的物理量是)你的主要实验过程及测量的物理量是 什么?;什么?;计算电炉丝电阻的表达式是:计算电炉丝电阻的表达式是:Rx 。3.3.(20102010宁波)在做宁波)在做“测定小灯泡的电功率测定小灯泡的电功率”实验时,选用的器材有电压为实验时,选用的器材有电压为6V6V的电源,额定电压为的电源,额定电压为2 25V5V的小灯泡,以及滑动变阻
16、器、电流表、电压表、开关的小灯泡,以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实物电路。和导线等。下图是没有连接完的实物电路。(1)(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。(2)(2)连好电路闭合开关,发现电压表指针偏转很小,其原因可能是连好电路闭合开关,发现电压表指针偏转很小,其原因可能是_ (_ (写写出一种即可出一种即可) )。(3)(3)经适当调整后,闭合开关,移动滑片经适当调整后,闭合开关,移动滑片P P到某处,发现电压表的示数为到某处,发现电压表的示数为2 22V2V,要测量小灯泡额定功率,应将滑片要测量小灯泡额
17、定功率,应将滑片P P向向_端滑动。端滑动。 (4)(4)通过移动滑片通过移动滑片P P,测得多组数据,绘制成,测得多组数据,绘制成U - IU - I,图像如上图。据此可计算,图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是_W(_W(设电源电压保持不变设电源电压保持不变) )。滑动变阻器阻值太大滑动变阻器阻值太大电压表使用的量程过大电压表使用的量程过大右右0.74.4.图图1111是是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实的实验装置,两阻值分别为验装置,两阻值分别为R R和和2R2R的电
18、阻丝浸在相同质量和相同初温的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过 反反映出来的;采用这种连接方式的目的是映出来的;采用这种连接方式的目的是 。 R乙=2RR甲=R图11控制电流相同控制电流相同温度计的示数变化温度计的示数变化公 式1.1.在图所示的电路中,电源电压保持不变,在图所示的电路中,电源电压保持不变,R R1 1为定值电阻,在为定值电阻,在滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P P从最右端移到中间某个位置时,电压表从最右
19、端移到中间某个位置时,电压表V V1 1、V V2 2的示数分别为的示数分别为U U1 1、U U2 2,电流表,电流表A A的示数为的示数为I I,滑动变阻器连入,滑动变阻器连入电路中的电阻为电路中的电阻为R R2 2,三个电表的示数分别变化了,三个电表的示数分别变化了U U1 1、U U2 2、I I。在以下四个表达式中,不正确的是()。在以下四个表达式中,不正确的是() D D图图7 7V V1 1V V2 2A AR R1 1R R2 2P P拓 展2.2.如图所示的电路中如图所示的电路中. .小灯泡上标有小灯泡上标有”6V,6W”6V,6W”字样。字样。(1 1). .小灯泡正常发光
20、时的电流和电阻,小灯泡正常发光时的电流和电阻,(2 2). .若电源电压是若电源电压是9V9V,闭合开关,闭合开关S1 S1 和和S2S2,为了保证电路安全,为了保证电路安全, 滑动变阻器接入电路的电阻最小值是多少?滑动变阻器接入电路的电阻最小值是多少?(3 3). .若换一个电压未知的但电压不变的电源,闭合开关若换一个电压未知的但电压不变的电源,闭合开关S1S1,断开,断开开关开关S2,S2,滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时,电压表的示数滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时,电压表的示数由由5V5V变化到变化到1V1V,电流表,电流表 的示数变化了的示数变化了0.4A.0.4A.则则R0R0的阻值是多少?的阻值是多少?