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1、九年级物理第九章节 电功 电功率3人教四年制版【同步教育信息】一. 本周教学内容第九章节 电功 电功率3二. 重、难点1. 理解电功、电功率的根本概念。2. 掌握电功、电功率的计算方法。三. 知识分析一电功W1. 概念电流通过导体时可以做功。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。2. 公式电功的根本公式是:根据欧姆定律,根本公式还可推导公式由电功率的定义又推导出:3. 单位焦耳 千瓦时度 度4. 电能表俗称电度表电能表是测量电功电能的仪表,它表盘上的单位是度,电能表的计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。二电功率P1.
2、概念电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是反映电流做功快慢的物理量。2. 公式由电功率的定义得由电功率的定义式和电功的根本公式可导出计算电功率的根本公式。3. 单位瓦特 千瓦 4. 额定电压和额定功率用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率。这两个数值往往标明在用电器上,不同的用电器这两个数值一般不相同。当用电器两端的电压等于用电器的额定电压时,其电功率等于它的额定功率,此时用电器正常工作。当用电器两端的电压小于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就小于它的额定功率,该用电器不能正常工作。当用电器两端的电压大于用电器的额定电压时,用电器的实际功率就大于它的额
3、定功率,该用电器也不能正常工作,并容易损坏。决定用电器工作状况的是用电器的实际功率,它的大小将随着它两端的实际电压的改变而改变。三实验测定小灯泡的功率根据实验要求,自己设计出电路,画出电路图,并连接实物元件组成实验电路。调节滑动变阻器上的滑片P的位置,用电压表和电流表分别测出小灯泡的实际电压、额定电压和对应的实际电流、额定电流。用公式计算出小灯泡的实际功率和额定功率。说明:在连接电路和测量中,要熟练掌握电压表、电流表、滑动变阻器的使用方法;会正确选择量程、接线柱;能准确读数。四焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。这个规律叫焦耳定律,用公式可表
4、示为:五关于电功、电功率的计算解题步骤:1. 在分析题意的根底上画出不同情况下的等效电路图,并在该电路图上注明条件及要求的物理量。2. 运用串、并联电路的特点及求电功率的公式可直接使用导出式列出方程或方程组。3. 求解方程主要公式: 电热【典型例题】例1 小华家的电热水壶因使用不当而烧坏,他打算自己更换一根电阻丝把壶修好,但不知道电阻丝的阻值,他找出电热水壶的包装盒,上面印有如下的表格。电热水壶 根据表格中的资料你能帮小华算出此壶电阻丝的阻值吗?:,求:?解:例2 两只灯泡L1和L2分别标有“220V 40W和“110V 100W字样,假设把它们串联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?假设把它
5、们并联在电路中,总功率最大不得超过多少瓦?:,求:串联时的最大总功率 并联时的最大总功率分析:该题属“照顾弱者一类典型题,即为了二者都不损坏,在串联时要使通过它们的电流等于二者中额定电流较小的;在并联时要使它们两端电压等于二者中额定电压较小的。解: 串联时如图1甲 图1甲并联时如图1乙 图1乙例3 灯泡L与定值电阻R0并联接于12V电路中时,灯泡L正常发光,此时干路电流为1.8A。当把它们串联接于另一电路时,灯泡L的功率为它额定功率的,电阻R0的功率为。求灯的额定功率。此题在串、并联两种状态下电路电压不同,这一类型题求解一般较难。如果巧用比例,可化难为易。解:根据题意画出等效电路图如图2所示。
6、由甲图可得,代入数据后 由乙图可得,代入数据后 由式联立求解得, 甲 乙图2例4 用一标有“220V 800W的电热水壶烧开一壶水,在220V电压下使用时需要1h 4min。八一建军节快到了,李彤和刘宁听说附近的铁道兵施工工地喝开水困难,她们组织了班里局部同学去慰问,并带去了这把热水壶,当他们把220V电源接到工地上使用时,发现烧开同样一壶水却需要1h 40min,同学们正疑惑不解时,刘宁说一定是导线太长损耗了一局部功率。导线上损耗功率有多大呢?请你帮她们算一算。为了计算方便,与实际情况相比我们忽略了哪些因素?此题计算繁锁,如果不讲究计算技巧,很容易出错。遇到这样的习题,在运算过程中应注意:假
7、设不到最终结果尽量不要近似计算,尽量保存分数形式,以便在后面的运算中约分、化简这样不但简化运算,而且保证了最终结果的准确性。以下解析供同学参考。解:根据题意画出两情况下的等效电路图如图3所示。 甲 乙图3在220V电压下烧水时间,在工地烧水时间,因为烧开同样一壶水所需热量相同即:, 由 R一定 P与成正比 再由乙图串联正比关系: 在运算中我们忽略了电热水壶的电阻丝阻值随温度变化的因素。例5 当一个电阻两端电压增加了时,通过该电阻的电流增加了设电阻阻值不变,请证明该电阻功率的变化量。此题证明方法很多,一般都是公式推导证明。我们应善于用所学过的各种数学工具,例如坐标图象法论证,它比公式推导法更加简
8、单、直观、明了。以下用两种方法论证,供用学生参考比照。证一: 证二:如图4所示 而 S1、S2、S3表示图4中相应的长方形面积图4【模拟试题】一. 选择题1. 两只阻值相等的电阻串联后接入某电路中,它们消耗的总功率为P,将这两只电阻并联后接入同一电路中后,他们消耗的总功率为,那么P与的比值为 A. B. C. D. 2. 两盏灯L1、L2并联在电源上,设灯L1的电功率为P1,灯L2的电功率为P2,两个灯的总功率为P,它们之间的关系是 A. B. C. D. 、与P无关3. 有一只标有“12V、8W的灯泡,要使它接在24V的电路中能正常发光,那么电路中要 A. 串联一只的电阻 B. 并联一只的电
9、阻C. 并联一只的电阻 D. 串联一只的电阻4. 有一只电炉在正常工作时,电功率为P,当把电炉丝用切丝机拉长一些,再接到原来的电源上,电路实际功率将 A. 大于P B. 小于P C. 等于P D. 无法确定5. 电流通过甲用电器时,3s内做功12J,而电流通过乙用电器,8s内做功24J,以下说法中正确的选项是 A. 乙做功多,甲的功率大 B. 乙做功多,功率也大C. 甲功率大,做功也多 D. 甲功率大,乙消耗电能多6. 如果把标有“220V、100W的用电器接在110V的电源上,那么用电器 A. 电阻为 B. 电阻为C. 实际功率为 D. 实际功率为7. L1和L2两盏灯额定功率相同,而额定电
10、压是,那么以下说法正确的选项是 A. 两盏灯正常工作时, B. 两灯丝电阻值是C. 两灯串联时,功率大些 D. 两灯并联时,功率大些8. 将标有“12V、3W和“6V、3W的两个灯泡串联在15V的电源上,那么,能正常发光的是 A.“12V、3W的灯 B.“6V、3W的灯C. 两灯都正常发光 D. 两灯都不正常发光9. 如以下图所示电路,电流表的示数是示数的2倍,那么两电阻的阻值之间和功率之间的关系为 A. , B. ,C. , D. ,10. 有一电阻丝,第一次接到电压是220V的电源上,第二次将电阻丝折成相等的三段,然后把三段并联起来仍接到220V的电源上,那么第一次和第二次电阻丝消耗的电功
11、率之比 A. B. C. D. 11. 将标有“、和“、的两个定值电阻串联接入电路中,那么它们两端的总电压不得超过 A. V B. 5.8V C. 15V D. 25V12. 将标有“8V,8W字样的小灯泡和滑动变阻器连接成如以下图所示的电路,小灯泡正常发光,当滑动变阻器滑片P滑动至a点时,干路中电流为,那么滑动变阻器的阻值变化范围是 A. 08 B. 0 C. 032 D. 04013. 电阻R1与R2并联接在电源上,通过它的电流之比是1:2,R1的电功率为P1,假设将R1和R2串联后接到同一电源上电源电压不变,R1的电功率为,那么为 A. B. C. D. 14. 两只标有“220V、40
12、W和“220V、100W的灯泡L1和L2串联后接到电源上,那么这时灯泡L1和L2消耗的电功率之比是 A. B. C. D. 15. 在测定小灯泡功率的实验中,当调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压高于额定的1/5时,那么小灯泡的实际功率和额定功率之比是 A. B. C. D. 16. 如以下图所示电路,一个最大阻值为R1的滑动变阻器与一个阻值为R0的定值电阻串联在电压为U的电路中,移动滑动P使滑动变阻器消耗的电功率最大,那么此时滑动变阻器消耗的电功率P1为 A. 当时,B. 当时,C. 当时,D. 当时,二. 填空题 1. 在某段电路中,每通过15C的电量时,电流所做的功为3300J,这段电路两
13、端电压为 V。2. 两只电阻的阻值之比为,把他们串联接入电路中,在相同的时间内,电流所做的功之比为 。如果并联后接入电路中,在相同的时间内,电流所做的功之比是 。3. 电能表的盘面标着3000R/ kwh,它表示 。如果在一小时内转31200R,说明用电器消耗了 电能,用电器的电功率为 。4. 两个导体的电阻之比是,串联时在10s内消耗的电功率之比是 ,如将他们并联在电路中,他们消耗的电功率之比为 。5. 一只小灯泡与的电阻串联后接到6V的电源上,灯恰能正常发光,这时灯的功率为1W,那么灯正常发光时的电阻是 或 ,通过灯的电流是 A或 A;灯的额定电压是 V或 V,电阻的功率是 W或 W。6.
14、 如下图的电路中,当开关S闭合时,电灯L正常发光,假设把电源电压提高到原来的两倍,同时改变滑动变阻器的滑片P的位置,使电流表的读数变为原来的1/3,那么电灯L的实际功率将变为原来的 倍。三. 计算题1. 如以下图所示,灯L2的电阻为4,电源电压不变,当S1、S2都闭合时电压表的示数为6V,电流表的示数为1A,当S2断开后,5min内电流通过L1所做的功是多少?2. 如以下图所示,R1=10,R2=20,R3=40,电源电压是50V不变,求:1当S1、S2都断开时,R2和R3消耗的电功率各是多少?2当S1、S2都闭合时,R1和R2消耗的电功率各是多少?3. 一盏电灯直接接上电源时,电功率是100
15、W。假设将此电灯串接一段长导线后,接电源,导线上消耗的电功率是9W,问此时电灯的电功率是多少?4. 如以下图所示电路,当开关S接1时,电流表的示数I1=2A,电阻R1消耗的电功率为P1,当开关S接2时,电流表的示数I2=1A,电阻R2消耗的电功率为P2。如电压表前一次的读数比后一次的读数小4V,P1= P2,求:1R1/ R2? 2R1和R2的阻值?3R3的阻值?5. 将两个电阻值为R1和R2的定值电阻以某种方式连接后,两端加上电压U、R1消耗的功率是R2消耗的功率的三倍;假设将R1和R2以另一种方式连接后,两端仍与电压U相连,那么R1和R2两端的电压之差为6V,通过R1A,求R1、R2、U各是多少?【试题答案】一. 1. C 2. C 3. A 4. B 5. AD 6. AD 7. D8. A 9. B 10. C 11. B 12. C 13. B 14. D15. A 16. AB二.1. 220 2. 2:3;3:2 3. 每消耗的电能表盘转动3000转;4. 2:5;5:2 5. 1;25;1;1;5;5; 6. 1/ 9三.1. 解:S1 S2闭合: S1闭合S2断开:2. 12 3. 解: 或假设假设4. 解:1 2 35.