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1、电功和电功率定义：公式：电功电流所做的功，用W表示。国际：焦耳，简称焦，用 J 表示）W=U I t=P t W=U I t=P t 普遍适用=I I2 2 Rt=U Rt=U2 2t/Rt/R只适用纯电阻电路单位：电热定义：测定电功率焦耳定律内容电流在单位时间内所做的功，用P表示。单位常用单位：千瓦时，用KWh表示。换算关系：1KWh=3.6106 J公式：P=IP=I2 2R P=UR P=U2 2/R/R只适用纯电阻电路常用：千瓦，用KW表示。原理、电路图、器材用电器的功率额定功率实际功率公式：Q=I2 Rt 电热的利用和防止换算：1KW=1000W第1页/共36页1.1.电能表（电度表
2、）是测量电能的仪表。接线：干路读数：前后两次读数之差。参数：220V220V表示电能表应该在220V220V的电路中使用3A3A表示电能表的标定电流为3A3A6A6A表示短时间应用时电流允许大些，但不能超过6A6A即为瞬时电流50HZ50HZ表示电能表在5050赫兹的交流电中使用360r/KWh360r/KWh表示接在电能表上的用电器每消耗1 1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过360360转。电路中允许接的用电器的最大功率为P=UI=220VP=UI=220V3A=660W3A=660W知识点二：电能表的参数第2页/共36页电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/(kWh)”3 000 i
3、mp/(kWh)”字样，将某用电器单独接在该表上工作20min20min，电能表指示灯闪烁了300300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为_kWh_kWh，它的电功率是_W_W。0.1300知识点四：利用电能表求功率已知转数求消耗的电能：已知消耗的电能求转数：电能30003000转/（千瓦时）第3页/共36页知识点十：比较灯泡的亮暗规律应用现在有两个铭牌模糊的普通灯泡，你怎么帮助鉴别？（几种方法）？“220V，40W”“220V，100W”第4页/共36页方法一：并联在220V220V的电源上，较亮的是100w100w，较暗的是40w40w。方法二：串联在220V220V的电源上，较亮的是4
4、0w,40w,较暗的是100w100w。方法三：灯丝较粗的是100w100w，较细的是40w40w。第5页/共36页在如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S S由断开到闭合，电流表两次示数之比为1515。闭合S S后，R R1 1与R R2 2的阻值之比和电功率之比分别为()A A414114 B14 B141441 41 C C151551 D51 D51511515A知识点十一：比值问题第6页/共36页电功率与电阻的关系：电功率与电阻的关系：（不同用电器比较（不同用电器比较）（1 1）并联电路P1P2=R2R1电阻消耗的电功率与电阻成反比（2）串联电路P1P2=R1R2电阻消耗的电功率
5、与电阻成正比第7页/共36页一盏标有“6V 3W”6V 3W”字样的小灯泡，接入电压为12V12V的电路中，若使灯泡正常发光，则需 联一个阻值为 的电阻。串1212知识点十二：判断串并联电路中灯泡的发光及电路中的最大电压最大电流一盏标有“6V 3W”6V 3W”字样的小灯泡，接入电流为1A1A的电路中，若使灯泡正常发光，则需 联一个阻值为 的电阻。并1212当实际电压大于额定电压时不能将用电器直接接入电路，否则会损坏用电器若让灯泡正常发光则需要串联一电阻，串联电阻起分压的作用；若电路的电流大于灯泡正常发光的电流，则需要并联一电阻，并联电阻起分流的作用第8页/共36页1 1把两个分别标有甲“10
6、 V“10 V10 W”10 W”和乙“9 V“9 V5.4 W”5.4 W”的灯泡串联后接到电源上，其中一个灯泡只能正常发光，正常发光的灯泡是()()另一盏灯的实际功率是()电源的最大电压为()()2 2把两个分别标有“10 V“10 V10 W”10 W”和“9 V“9 V5.4 W”5.4 W”的灯泡并联后接到电源上，要使两灯都不被损坏，干路电流最大为()为了不损坏用电器当两个灯泡串联让额定电流小的正常发光;并联应取额定电压小的正常发光15V1.5A乙3.6W知识点十二：判断串并联电路中的最大电压最大电流第9页/共36页如图,“6 6V 3WV 3W”和“6 6V 6WV 6W”的灯泡的
7、电流随两端电压变化关系曲线。（1 1）由坐标图可知：A A为 灯的图象，B B为 灯的图象,0.51.06析：由坐标图象可知:当U=6V时,IA=1.0A,IB=0.5APA=U IA=6V 1.0A=6WPB=U IB=6V 0.5A=3W“6V 3W”“6V 6W”知识点十三：电功率与图像问题第10页/共36页（2 2）当两灯并联在3V3V的电源上时，两灯消耗总功率为 W W。0.30.73析：由坐标图象可知:当U=3VU=3V时,I IA A=0.7A,I=0.7A,IB B=0.3A=0.3AP PA A=U I=U IA A=3V =3V 0.7 A=0.7 A=2.1W2.1WP
8、PB B =U I=U IB B=3V =3V 0.3A=0.3A=0.9W0.9WP=PP=PA A+P+PB B =2.1W+0.9W=3W =2.1W+0.9W=3W3第11页/共36页当UIUI图象不为直线时,说明电阻不是定值,在求电功率时利用P=UIP=UI从图象中找到U U及对应的I I，或者求出该点的电阻利用P=IP=I2 2R R或P=UP=U2 2/R/R，同时还要结合串并联电路的特点分析第12页/共36页知识点十四：电动机的知识一个电动机正常工作时的电压6V6V，电流0.5A0.5A，电动机线圈的电阻是22，则工作20S20S消耗的电能是 J J。产生的热量是 J J 对外
9、做的机械功 J J；若电动机卡住不动，则工作20S20S产生 J J的热量。（卡住不动可以看作纯电阻）601050360第13页/共36页电动机的相关知识电动机若被卡住，则相当于纯电阻电路，可以利用欧姆定律及所有的电功、电功率及焦耳定律的公式电动机工作时不能用欧姆定律电功（消耗的电能）只能利用W=UIt=PtW=UIt=Pt产生的热量Q=IQ=I2 2RtRt机械能为W-QW-Q电动机的电功率为P=UIP=UI发热功率为P=IP=I2 2R R机械功率为P=UI-IP=UI-I2 2R R电动机的效率为第14页/共36页某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有高温档
10、、中温档和保温档三个工作状态。你能说出加热装置分别处于三档时开关S1S1、S2S2是什么状态吗？知识点十五：加热功率与保温功率的知识分析：S1接a，S2闭合为高温档，S1接b，S2断开为低温档，S1接b,S2闭合为中温档第15页/共36页判断高温、中温、低温档（加热、保温）的方法 利用P=UP=U2 2/R/R当电源电压不变时 并联电阻小功率大高温档 串联电阻大功率小低温档 单独电阻在中间为中温档第16页/共36页2 2某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，观察其内部结构发现 是由两个相同的发热电阻丝构成改变档位就是改变电热丝连入电路的方式研究发现：旋动开关，当转换开关在中档位置时，发
11、热功率为600W600W，这时只有一个电阻丝连入电路当转换开关分别处于高、低两档位置时，其发热功率分别为 W W和 W W。简单方法是找到高、中、低三档的电阻的连接方式为并联、单独一个、串联，所以电阻的关系为R/2R/2、R R、2R,2R,根据P=UP=U2 2/R/R，电压相同，得到 功率的关系为：2P2P、P P、P/2P/21200300第17页/共36页1.1.如果加在某定值电阻两端的电压从6V6V升高到10V10V，通过该电阻的电流变化了0.1A0.1A，则该电阻的电功率变化了 .知识点十六：电功率的变化量 若电阻是定值电阻则R=R=功率的变化量=P=P2 2-P-P1 1，利用电
12、压的变化量和电流的变化量之比求出电阻，利用P=UP=U2 2/R /R 求出P P2 2和P P1 1不能用U U的变化量II的变化量1.6w第18页/共36页2.2.如图2 2所示，将滑动变阻器滑片P P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V8V变为6V6V，电流表示数相应由0.4A0.4A变为0.6A0.6A，那么定值电阻R R0 0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 A12W B12W B4W C4W C8W D8W D2W2WD D第19页/共36页知识点十七：动态电路电功率分析如图所示的 电路中电源电压保持不变，R R为滑动变阻器，当开关闭合
13、时，调节滑动变阻器，标有“8V 8W”“8V 8W”的小灯泡L L恰好正常发光，若保持滑动变阻器的阻值不变，将L L换成标有“8V 4W”“8V 4W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（）A A大于4W B.4W B.等于4W C.4W C.小于4W D.4W D.无法确定此类题与滑动变阻器改变电流表电压表的问题相似，只是不变量是滑动变阻器相当于定值电阻，变量是灯泡相当于滑动变阻器分析：当8V8W的灯泡正常发光时其两端电压为8V,其电阻为8欧，当8V4W灯泡接入电路，其电阻为16欧，因为滑动变阻器的电阻不变，因此8V4W分的电压大于8V，所以实际功率大于额定功率故选A第20页/
14、共36页知识点十八：电流的热效应此题易错的原因功率相同时间相同所以热量相同，忽略电风扇、充电器消耗的电能只有一小部分转化热能 将一台“220V220V100W”100W”的电风扇、一个“220V220V100W”100W”的充电器、一把“220V220V100W”100W”的电烙铁分别接到220V220V的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（）A A、电烙铁 B B、充电器C C、电风扇D D、一样多A A第21页/共36页某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为t t1 1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为t t2 2若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同
15、样一壶水需用的时间为t t，则t t与t t1 1、t t2 2的关系若将两根电阻丝串联接到原来的电源上，煮沸同样的一壶水需要的时间是t t，则t t与t t1 1、t t2 2的关系知识点十九：利用电热器烧水的时间问题此类题的规律是利用的公式为Q=U U2 2t/Rt/R得到 或利用并联电路电阻的关系 得到 利用串联电路电阻的关系R=R1+R2R=R1+R2得到t=tt=t1 1+t+t2 2第22页/共36页知识点二十：电流通过导体是产生的热量的多少与哪些因素有关 1.1.如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R R和2R2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温
16、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（）反映出来的；采用这种连接方式的目的是（）R乙=2RR甲=R温度计的示数控制电流和通电时间相同第23页/共36页探究电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关的题型主要是以实验为主，在实验的过程中注意控制变量法和转换法的应用，若探究与电阻的关系要注意烧瓶是串联还是并联，不同的连接方式控制的变量不同，若串联控制电流相同，热量与电阻成正比，若并联控制电压相同，热量与电阻成反比。第24页/共36页知识点二十一：焦耳定律及应用1、有两根阻值分别为R1、R2的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，相
17、同时间内产生的热量最大的是 （）只要是同一电源就利用Q=Q=U U2 2t/Rt/R比较电阻的大小即可比较热量的多少,电阻越小热量越多。D第25页/共36页2 2、如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U U甲、U U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q Q甲、Q Q乙的大小，下面关系中正确的是（）AU甲=U乙，Q甲=Q乙BU甲U乙，Q甲Q乙CU甲U乙，Q甲Q乙DU甲U乙，Q甲Q乙此题为串联电路，电流相等，根据Q=I2Rt电阻越大产生的热量 越多C C第26页/共36页3 3、如图T T所示的实验装置中，三个相同的烧瓶A
18、A、B B、C C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中A A、B B烧瓶中装的是水，C C烧瓶中装的是煤油A A、B B、C C瓶中电阻丝的阻值分别为R RA A、R RB B、RcRc且R RA A=RcR=RcRB B。当合上开关S S通电一定时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾)，A A、B B、C C瓶中温度计示数分别为T TA A、T TB B、T TC C。对三支温度计示数的判断，下列说法正确的是(均不计热损失，比热容C C水CC煤油)：（）A AT TA AT TB BT TC C B BT TA AT TC C T TB B C CT TC C T TA AT TB B D.T
19、 D.TA AT TB B T TC C C 热学与电学结合的题，根据Q=IQ=I2 2RtRt比较得到Q QA A=Q=QC CQ QB B,根据Q=cmtQ=cmt因为煤油 的比热容小于水的比热容，所以煤油的温度变化量大于水的温度变化量即T TC C最大，A A和B B烧瓶中都是水所以T TA AT TB B第27页/共36页知识点二十二：电热的利用和防止电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用_来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了_。用电器长时间不用，应该通电一段时间目的是什么？利用电流的热效应，为了产生热量防止不能阻止热量的产生只能使热量加快散失长时间不用通
20、电一段时间为了驱潮第28页/共36页知识点二十五：电功率的简答题若该灯泡的灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路上使用，灯泡的亮度如何变化？为什么？搭接后的灯泡在以后的使用中为什么还是从搭接处烧断？灯泡用的时间久了亮度会有什么变化？第29页/共36页灯泡的亮度有实际功率决定的，当灯丝断了搭接后长度变短，电阻变小，根据P P实=U/R,=U/R,当U U一定P P实变大所以灯泡变亮搭接处的电阻比其他位置的电阻大，根据Q=IQ=I2 2RtRt电流、时间相同时电阻越大产生的热量越多，越易烧坏灯泡用久后灯丝升华使灯丝变细，电阻变大，根据P P实=U/R,=U/R,U U不变R R变大P P实小灯变暗，
21、另外升华的钨蒸气凝华成钨的结附着灯泡的内壁上使光不容易透出第30页/共36页1.1.某同学发现深夜家里的台灯比傍晚时要亮，学习了电功率的知识后，他知道这与电灯两端的电压有关系。但家中没有电压表，他借助家中的电能表测得，傍晚只亮这盏台灯时，在4min10s4min10s内电能表的转盘转了2 2转，电能表的铭牌如图2525所示，电灯的铭牌上标有“220V 25W”220V 25W”的字样。请你帮他估算出此时：（1 1）台灯两端的实际电压和实际功率；（2 2）说明在此估算过程中用到了哪些近似？此题易错为估算过程中近似灯泡的电阻保持不变知识点二十六：电功率的计算第31页/共36页4.4.电热加湿器工作
22、原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1R1、R2R2为阻值相同的发热电阻，1 1、2 2、3 3、4 4为触点，S S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。（1 1）若加热前水温为2020，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3 3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c c水=4.2103J/=4.2103J/（kgkg），结果保留两位小数）（2 2）加湿器在低档时的发热功率；（3 3）（3 3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会
23、使其气温升高，请提出一条改进的建议。额定电压220V 220V 额定最大发热功率400W 400W 水箱容积4L 4L 适用面积404060m60m2 2分第32页/共36页解：（1 1）不计热损失，有：Q Q1 1=Q=Q2 2即P P1 1t=cm(tt=cm(t2 2t t1 1)400W360s=4.2103J/400W360s=4.2103J/（kgkg）m(100-m(100-20)20)m=0.21km=0.21k（2 2）P P2 2=0.5=0.5P P1 1=0.5400W=200W=0.5400W=200W（3 3）可以降低电热槽内气压其他正确解答均可第33页/共36页5
24、.20105.2010年6 6月1 1日，我国对空调产品实行新的能效国家标准，将能效分为1 1、2 2、3 3三个等级，等级1 1表示产品最节能，等级2 2表示产品比较节能，等级3 3表示产品的能效为我国市场的平均水平。如图3131所示为A A、B B两台家用空调的能效标识。（1 1）按照图中所给的输入功率，求出空调A A在220V220V电压下工作时的电流大小？（2 2）若每台空调一年均使用1000h1000h，求出使用一年，空调A A比空调B B节约多少电能？这些电能可供一盏额定功率为40W40W的日光灯正常工作多长时间？AB图31第34页/共36页解：（1 1）I IA A=3.36 A =3.36 A （2 2）W W节=W WB BW WA A=(P PB B P PA A)t t=(0.8=(0.8 0.74)kW0.74)kW1000h=60kwh1000h=60kwht t实 =W/P=W/P额=60kwh60kwh/0.04w=1500 h 0.04w=1500 h （或5.4106 s5.4106 s）第35页/共36页感谢您的观看！第36页/共36页