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第25课时 电功和电功率
§分类一 电功 (九上第3章第6节)
电功的概念、电功的单位
1.电功的定义:指_______通过用电器时所做的功。
2.电功的单位:焦耳(J);其他常用单位:千瓦时(kW·h)。
3.单位换算:1焦耳=____瓦·秒=____伏·安·秒;1千瓦时
=__________焦。
电流
1
1
3.6×106
决定电功大小的因素
1.影响电功大小的因素:_____、_____和_________。
2.在探究“影响电流做功大小因素”时:
电压
电流
通电时间
(1)我们根据电灯的亮暗程度,比较相同时间内电流做功多少的方
法称为 _____法;保持其中的两个物理量不变,而通过改变另一
个物理量来比较电流做功(电灯的亮度)情况,这种方法称为_____
_____法。
(2)通过图甲的实验我们可以看出:在 _______________相同时,
电压越_____,电流做功越多。
(3)通过图乙的实验我们可以看出:在 _______________相同时,
电流越_____,电流做功越多。
转换
控制
变量
电流和通电时间
大
电压和通电时间
大
知道用电器消耗的电能可以用电功来量度
电流做了多少功,就有多少的_____能转化为 _________的能。
电功量度用电器消耗多少电能。
电
其他形式
应用电功的公式计算用电器消耗的电能
1.电功的计算公式:W=______,W=Pt。
2.在纯电阻电路中,W=Q=______=U2t/R,Q=I2Rt(焦耳定
律)。
(1)串联电路中的常用公式:P=I2R,P1∶P2= ______。
(2)并联电路中的常用公式:P=U2/R,P1∶P2= ______。
(3)无论用电器串联或并联,计算总功率都可以用公式:P=P1+P2+…+Pn或P总=U总I总。
UIt
I2Rt
R1∶R2
R2∶R1
根据电能表读数的变化估算消耗的电能
1.测量仪器:_______(千瓦时计),测量一段时间内电路所消耗的电能。
2.电能表的读数:一般家庭电路中的电能表的示数有5位数,
分别是千位、百位、十位、个位、十分位。某段时间电能表上
先后两次读数 _____,就是这段时间电路消耗的_______。
电能表
之差
电能
§分类二 电功率 (九上第3章第6节)
电功率的概念、电功率的单位
1.电功率的定义:_________________________。它反映_____
___________。电功率大表示电流做功快,表示电能转化为其他
形式的能量快。
2.影响电功率大小的因素:_______和_______。
3.电功率的单位:瓦特(W),1瓦特=____伏·安=1焦/秒。
4.常用单位的换算:1千瓦=_______瓦。
电流在单位时间内所做的功
电流
做功的快慢
电压
电流
1
1000
应用电功率的公式进行简单的计算
1.电功率的计算公式:P= ,P=UI。
2.在纯电阻电路中,P=U2/R=I2R。
利用公式P=UI计算电功率时,也要注意电功率P、电压U和电流I的统一性、同一性和同时性,千万不要张冠李戴。
额定功率的概念
1.额定电压:用电器 _________时两端的电压。
2.额定功率:用电器在___________下工作时所消耗的电功率。
3.实际电压:将用电器接入某一电路时,用电器 _________时两端的电压。
4.实际功率:用电器在 _________下工作时所消耗的电功率。
正常工作
额定电压
实际工作
实际电压
从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
1.铭牌的主要内容有额定电压、额定功率或额定电流等。用电器
生产出厂其额定电压、额定功率就是 _______,而实际电压和对
应的实际功率是不确定的,随用电器工作条件的改变而_______,
只有用电器两端实际电压_______额定电压时,实际功率才等于额
定功率,用电器才能正常工作。
确定的
变化
等于
2.解读铭牌(以下图为例)
(1)该电热水壶的额定电压为______V,额定功率为_______W。
(2)该电热水壶一次最多加热水的体积为______L。
220
1800
1.5
§分类三 测定小灯泡的电功率 (九上第3章第6节)
伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理,绘制实验电路图,测定小灯泡的额定功率和实际功率
实物图 电路图
1.伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理:P=_____。
2.实验器材:电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、
_________、_________、 ___________。
3.按照实验电路图连接实物电路。
4.闭合开关,移动滑动变阻器滑片的位置,直到电压表的示数等于额定电压,记录电流表和电压表的示数,观察小灯泡正常发光的亮度。
UI
电压表
电流表
滑动变阻器
5.适当改变滑动变阻器滑片的位置,使小灯泡两端的电压低于它的额定电压(如 U额),分别记下电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮度变化。
6.再适当改变滑动变阻器滑片的位置,使小灯泡两端的电压高于它的额定电压(如 U额),分别记下电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮度变化。
7.根据测得的数据,计算出小灯泡的额定功率和低于或高于额定电压时的实际功率。
8.额定电压和额定功率、实际电压和实际功率:
(1)额定电压:用电器在_________时的电压叫做额定电压。
(2)额定功率:用电器在_________下消耗的功率叫做额定功率。
(3)实际电压:用电器_________时两端的电压叫做实际电压。
(4)实际功率:用电器在_________下工作时的功率叫做实际功率。
正常工作
额定电压
实际工作
实际电压
收集和整理实验数据得出实验结论
1.设计实验数据记录表格并记录实验数据。
2.合作交流,分析说明,得出结论
(1)当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作(灯正常发光);
(2)当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损害用电器。
§分类四 电流的热效应 (九上第3章第6节)
电流的热效应
电热器
1.定义:利用电流的_____效应制成的加热设备。如电饭煲、电热毯、电热壶等。
2.组成:主要部分是发热体,它是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
热
3.现象:当电流通过各种导体的时候,会使导体的温度_____,
这种现象叫做 _____________。
4.实质:从能量的转化看,电流通过导体发热的过程,实质上
是电能转化为_______的过程。
升高
电流的热效应
内能
纯电阻电路:电能全部转化为内能(热能)(W=Q),如电水壶、电熨斗、电热毯、电饭煲等用电器。
探究影响电流热效应因素实验原理和涉及的科学
方法
1.运用 _________法探究电流(I)、电阻(R)、时间(t)三者对电流产热Q多少的影响。
(1)RA<RB,控制IA=IB、tA=tB,若温度计液柱升高的高度hA<hB,则可知:当电流与通电时间相等时,电阻越大,电流产生的热量越多。
控制变量
(2)滑片左移,使I2>I1,控制t2=t1,观察B,若第二次温度计液柱升高得多,则可知:当电阻与通电时间相等时,电流越大,电流产生的热量越多。
(3)当电阻和电流都相等时,通电时间越长,电流产生的热量
越多。
结论:电热大小与电流、电阻和通电时间有关,且电流越大,
电阻越大,通电时间越长,电热 _____。
2.转换法:让电流产生的热量被煤油吸收,通过观察一定质量
的煤油 _________来判断产生热量的多少。
越大
升温变化
焦耳定律内容和数学表达式
1.焦耳定律:1840年,英国科学家焦耳通过实验研究发现:电流
通过导体产生的热量跟 _____________成正比,跟导体的电阻成
正比,跟 _________成正比。
2.数学表达式: _______,表示电流通过用电器有多少电能转
化为内(热)能。
电流的二次方
通电时间
Q=I2Rt
应用焦耳定律解决简单的问题
1.在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热量
越多。
2.在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=Pt=U2t/R。当U一定时,R越大,则Q越小。
3.使用焦耳定律公式进行计算时,公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路,与欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时,应将它们加上角码,以示区别。
焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路,即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R。
4.电热的利用和防止
(1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、养鸡场的电热孵化器等。
(2)防止:电视机后盖带孔、电脑的微型风扇等。