第6节电能的利用

课件52张PPT。第6节
电能的利用 电能是现代生活中最常用的一种能量，人类之所以广泛利用电能，是因为电能不但容易传输，而且很容易转化为人们所需的各种能量。 ◆影响导体电阻大小的因素：
1、 导体的____
2、 导体的____（导体越___，电阻越大）
3、 导体的____（导体越___，电阻越大）
4、导体的____ (____越高，金属导体的电阻越大) 电流 电压 电阻电路中，自由电荷的定向移动形成。使电路中自由电荷发生定向移动产生电流的原因。
由电源提供。导体对电流的阻碍作用。
是导体的一种性质。回顾 ◆导体电阻的大小与电流和电压___关。无长度材料长粗细细温度温度◆电流与电压、电阻的定量关系——欧姆定律：1、当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体
两端的电压成正比。2、当导体两端的电压不变时，导体中的电流与
导体的电阻成反比。国际单位：I —— AU —— VR —— Ω欧姆定律的内容：U=IR——由此可说：—— ____由此说：
电压与电流和电阻成正比。——_____由此说：电阻与电压成正比，与电
流成反比。不能不能导体两端的电压与通过导体的电流的比值不变。灯1和灯2 串联：灯1和灯2并联：◆串联电路的特点:
I=_____
U=_____
R=_____◆并联电路的特点:
I=______
U=______
1/R=_________I1=I2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R2◆串联电路中电阻起___ 作用：◆并联电路中R R1 或R2
◆并联电路中电阻起 作用：分压分流＜下列各图中，电能分别转化成什么形式的能？应急灯充电时实例观察回顾电能是怎样转化成其他能量的？在相同的时间内，不同的电器消耗的电能是否相同？请举例说明。这说明什么问题？我们可以从哪些方面来描述电能的转化？你知道吗？ 电流通过对电器做功，使电能转化成其他能量。电流对电器做了多少功，就有多少电能消耗，转化为其他形式的能。 在相同时间内，不同电器消耗的电能不同，说明电能转化为其他能的快慢不同，也即电流做功的快慢不同。 我们可以从电流对电器做功多少和做功的快慢来描述电能的转化。请看课本P100电器的电功率你认为可怎样来描述电流做功的快慢？——电流在单位时间内所做的功电功率的单位：瓦特（W） 千瓦(kW)
1kW=1000W 电功率你知道吗？ 一般来说，电器上都有铭牌，标明该电器的一些技术指标。我们从铭牌中便可知道该电器正常工作时的电功率。——电功、消耗的电能电器的电功率铭牌中“PZ220 — 40”的含义是什么吗？PZ：普通照明灯泡220V：额定电压 40W：额定功率电器在额定电压下工作时的功率。
电器上标明的功率值都是额定功率。电器正常工作时的电压。
电器上标明的电压值都是额定电压。你知道吗？从洗衣机的铭牌上，你可以了解到哪些信息？XQB55－8560型全自动洗衣机电器的电功率输入功率——电器消耗的总功率请看课本P101“一些常见电器设备的功率”，找出每秒钟消耗电能较多的电器。电器的电功率试一试思路：要保证三个灯泡正常发光，通过三个灯泡
的电压应为6V, 所以三个灯泡应并联.实验表格: 结论：
较暗较亮灯泡的亮度跟电功率的关系电器的电功率实验电路图:探究：最亮在额定电压下，灯泡的额定功率越大，灯泡越亮；或相同电压下，灯泡越亮，表明灯泡的功率越大。
电器的电功率 通常我们说的40W灯泡是指灯泡在额定电压下（即正常工作时）的功率。 同一额定功率为40W的灯泡，在任何时候发光都一样亮吗？能用生活中的一个例子来说明吗？由此，你可得出什么结论？同一灯泡在不同的实际电压下，发光情况不同.实际电压越大，灯泡越亮，表明其功率越大。
电器的电功率◆灯泡（用电器）在实际电压下的功率——称为
“实际功率”——电器正常工作◆ U实＝U额，P实＝P额
U实 < U额，P实 < P额
U实 > U额，P实 > P额
电功率的计算所以应当尽可能使电器在额定电压下工作。——电器不能正常工作——长期使用会影响电器的
寿命，还可能烧坏电器灯泡工作时的实际功率大小与什么因素有关呢？决定电器电功率大小的因素猜一猜灯泡两端的电压通过灯泡的电流想一想若给你二个不同额定功率的灯泡、二个电流表、二个电压表、一个开关、若干电池和导线，请你设计一个实验来定性地证明电功率与电压、电流的关系，你会怎样做？决定电器电功率大小的因素1、控制二个灯泡两端的电压相同，而流过灯泡
的电流不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判
断电功率的大小。2、控制流过二个灯泡的电流相同，而灯泡两端
的电压不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判
断电功率的大小。 决定电器电功率大小的因素现象在电压相同的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡的实际功率越大。
电压大的灯泡较亮在电流相同的情况下，灯泡两端的电压越大，灯泡的实际功率越大。观察电流表的示数和灯泡的亮暗。实验观察电压表的示数和灯泡的亮暗。电流大的灯泡较亮结论决定实际电功率大小的因素电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。即：
P = U I1 瓦＝1 伏·安
决定实际电功率大小的因素科学家通过精确的实验，多次测量归纳出：U(电压)的单位——V(伏)
I(电流)的单位——A(安)
P(电功率)的单位——W(瓦)
决定实际电功率大小的因素你知道吗？P=W/t 与 P=UI 有什么不同？P = U I 仅适用于电功率的计算。
它表示电功率与电器两端电压和通过电器的电流的关系。 P=W/t 是功率的定义式，适用于一切功率的计算。
它直接表示电流做功（电能消耗）的快慢。例题：将一个规格是“PZ220－25”的白炽灯接在
220V的电路上，通过灯泡的电流是多大？
灯泡的电阻有多大？如果改接在230V的电
路中，实际功率是多大？如果改接在210V
的电路中，实际功率又是多大？解：依题意和根据P=UI 、 I=U/R 得:I实＝P实/U实＝ P额/U实＝ 25W/220V＝0.11A R＝U实/I实= 220V/0.11A ＝2000Ω
电功率的计算接在220V的电路时:灯正常发光，
U实＝ U额＝ 220V， P实＝P额＝25W（不计温度对灯丝电阻的影响）P’实＝U ’实I ’实= U ’实×U ’实 / R
＝230V× 230V/ 2000Ω ＝26.5W接在230V的电路中时:
电功率的计算P”实＝U ”实I ”实= U ”实×U ”实 / R
＝210V× 210V/ 2000Ω ＝22W接在210V的电路中时:例题：将一个规格是“PZ220－25”的白炽灯接在
220V的电路上，通过灯泡的电流是多大？
灯泡的电阻有多大？如果改接在230V的电
路中，实际功率是多大？如果改接在210V
的电路中，实际功率又是多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）1 焦=1 瓦·秒=1 伏·安·秒W= Pt = U I t
电流所做的功——叫“电功”你能根据P=W/t 和P=UI 得出电功与电压和电流的关系吗？试一试电功的计算式：电能(功)的单位、计算和测量生活中经常说，我们家一个月用了多少度电。“度”是哪个量的单位？1度＝1 kW·h1 kW?h =1000W的用电器正常工作1小时消耗的电能.
电能(功)的单位、计算和测量电功和电能的常用单位猜一猜1 kW?h=1盏100W灯泡正常工作___小时消耗的电能.10t = W / P = 1000 W?h / 100 W=10 h
一台950W的空调正常工作４小时，要消耗___度电.1盏40W灯泡正常工作___小时消耗1度电.=1000 W?h / 40 W=25 h25电能(功)的单位、计算和测量练一练根据W＝Pt得：t＝W/PW＝P t3.8= 950 W×4 h=3800 W·h= 3.8 kW·h =3.8 度焦耳是电功和电能的国际单位，一度等于多少焦耳呢？1度=1kW?h
想一想根据W=Pt 得:1J=1W· s你知道吗？你家一个月用了多少度电是用什么来测量的?生活中常用电能表(俗称电度表)来测量电能.电能(功)的单位、计算和测量=1000W×3600s=3.6×106J“1200Revs / kW?h”表示每消耗1度电，转盘转动圈数（为1200） 。“220V、5（10）A”的意思：“kW?h”——电能表读数
的单位
电能表:电能(功)的单位、计算和测量额定电压是220V额定最大电流为10A工作时标定电流为5A电能表的记数器上前后两次示数之差，就是这段时间内用电的度数。
电能(功)的单位、计算和测量电能表: 怎样从电能表的记数器上知道一段时间内用多少度电？你知道吗？若你家在一个月内用电前后电能表的读数分别为1 4 3 7 2和1 5 8 5 6 ，你家这个月用电____________________________ kW?h(度)(1585.6-1437.2) kW?h =148.4一个电能表的铭牌上标有“220V 5(10)A”，是否可以同时使用“220V 1000W”的电热水壶、“220V 1000W”的电熨斗和4盏40W的白炽灯？(用电器的总功率不能超过电能表最大功率)解：电能表的最大功率
P最大＝U额I最大＝220V×10A＝2200瓦用电器的总功率
P总＝P水壶＋P熨斗＋4P灯
＝1000W＋1000W＋4×40W ＝2160W电能表最大能承受的功率大于用电器的总功率，所以可以。
电能(功)的单位、计算和测量将一台空调单独接在标有“3000R/kw?h”字样的电能表上，测得表盘在3分钟内转了150转，求空调在3分钟内消耗的电能，这台空调的功率。解：设空调在3分钟内消耗的电能为W.
依题意得P＝W / t＝0.05 kW?h/ (3÷60) h =1 kW(“3000R/kw?h”说明每消耗1 kW?h的电，转盘转3000圈。)＝0.05 kW?h
电能(功)的单位、计算和测量根据公式:P=UI 可知,测量出小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,就能求出灯泡的电功率.测定小灯泡的功率实验测量小灯泡的功率，实际上是测量灯泡的哪些物理量？如何测量？想一想实验器材:小灯泡,电源,开关,导线, 电压表,电流表,(课本P104)滑动变阻器?在该实验中的作用：保护电路和通过改变接入电路中的电阻，从而改变小灯泡两端的电压，以使小灯泡达到或大于或小于额定电压，分别测出额定功率和实际功率。实验步骤:设计并画出电路图:1、按电路图连接
电路。
注意:测定小灯泡的功率实验1、先将开关断开；
2、闭合开关前先将
滑动变阻器的滑
片置于阻值最大
的位置.2.闭合开关,接通电路.3.调节滑动变阻器,使灯泡两
端的电压等于额定电压，记
录两电表的示数。4.调节滑动变阻器,使灯泡两端
的电压大约为额定电压的1.2倍;记录两电表示
数,观察小灯泡的亮度变化.5.调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压大约为额
定电压的0.8倍; 记下电表示数,观察小灯泡的
亮度变化.6.计算出三种情况下小灯泡的功率.实验记录表在”测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V电源至少应选用____节干电池串联.连接电路时电压表应选用_________ 量程.闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,若要测出小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向___端移,才能使电压表示数为____ V.若此时电流表读数是0.5A,该小灯泡的额定功率为____ W.练习：3(0～15)V左3.81.9
电能利用的小结串联:I=_____；U =_____；R =_____ 并联:I =______；U =______ ；1/R=_________I1=I2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R2◆串、并联电路的特点:◆并联电路中R＜R1 或R2 或或
电能利用的小结◆灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。灯泡
的实际电功率越____，灯泡越亮.◆灯泡的亮度与灯泡两端的电压和通过灯泡的
电流有关（P实= U实I实） 。
在并联电路中，U 相等，I 越大，则灯越亮。
在串联电路中，I 相等，U 越大，则灯越亮。大◆ U实＝U额，P实__P额，电器____工作
U实< U额， P实__P额，电器________工作
U实> U额， P实__P额，电器____受影响，甚至
____。><正常不能正常烧坏寿命＝P＝UI= U×
电能利用的小结P＝UI=◆电功率的计算：P=UI电功、消耗的电能1、已知电器用电时间和消耗电能时:2、已知电器两端的电压和通过的电流时:3、已知电器两端的电压，不知电流或并联时：4、已知通过电器的电流，不知两端电压或串联时：IR ×I= I2R
电能利用的小结◆电阻的计算：1、已知电器两端的电压和电流时：2、已知电器的额定电压和额定功率时：
电能利用的小结◆电功（电能）的计算：1、 W＝Pt2、 W＝Pt = UIt ◆电功的单位: J、 W· s 、 V·A·s 、 kW?h(度)1kW?h = 1度=1000W×3600s =3.6×106J1 J= 1 W· s = 1 V·A·s◆用电器的总功率不能超过电能表最大功率◆生活中常用电能表(俗称电度表)来测量电能.◆测定小灯泡的功率:
电能利用的小结1、滑动变阻器在测定小灯泡功率 实验中的作用：2）保护电路1）改变小灯泡两端的电压
（通过改变接入电路中的电阻）2、测定小灯泡功率实验的注意事项:1）连接电路时开关应＿＿__；
2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移
到阻值_____的位置。断开最大电路图1、若把“6V12W”的灯泡接到3V的电路中，该
灯泡的实际功率是多少？解：答：解：依题意得:I额＝P额/U额＝12W/6V＝2A R＝U额/I额= 6V/2A ＝3ΩP实＝U实I实
= U实×U实/R
＝3V× 3V/ 3Ω ＝3W练习：2、两只分别标有“6V12W”与“12V12W”字样的灯泡1和灯泡2，在正常发光时， 亮； 灯泡的电阻大，通过 灯泡的电流大，在相同时间内，电流通过两灯泡做的功相比 多。因为P额1＝ P额2 ， U额2＞ U额1 ， 所以R2 ＞ R1所以I实2＜I实1因为W = P t， P额1＝ P额2 ，所以W1 ＝ W2一样一样21在正常发光时， I实＝ I额因为P额1＝ P额2 ， U额2＞ U额1 ， 3、若把“6V12W”的灯泡接入9V的电中，要使它正常发光，需要串联一个多大的电阻？U=9VU灯=U灯额=6VR阻=？解：依题意和串联电路
的特点得:＝12W/6V＝2AIU阻=？U阻= U- U灯实= U- U灯额= 9V- 6V=3VR阻= U阻/I阻=3V/2A=1.5 ΩI阻＝ I灯实＝4、灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路上使用，灯泡比原来要亮些，为什么？5、若把“6V12W”和一个“6V6W”的灯泡串联在电路中，哪个亮些？为什么？6、若把“6V12W”和一个“6V6W”的灯泡并联在电路，哪个亮些？为什么？灯丝短了, R变大，并联电路，电压相同，实际功率越大，灯泡越亮，×P额2×P额1＜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）灯泡的电阻是多少？
（2）将变阻器的阻值调到多大时，才能使L和R消耗的
功率相等？
（3）当L实际功率为4瓦时，L两端的电压是多大？此
时变阻器的阻值应调到多大？U二、实验练习1、电功率的测定（1）电功率测定的原理：测量一只小灯泡的电功率，
只需测定 _________________ 和＿＿＿＿＿＿＿＿。右图为测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的电路图。
（1）在连接电路时，开关S必须处于＿＿＿状态，滑动变阻器滑片应处于＿＿＿＿端（填“A”或“B”）。
（2）实验时测得三组数据：1.5V，0.16A；2.5V，0.26A；3V，0.3A，则该小灯泡的额定功率为＿＿＿ 。灯泡两端的电压通过灯泡的电流断开B0.65瓦2、某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，所用电源的电压为6伏，滑动变阻器标有“20欧，2安”字样，灯泡上标的字样模糊，但其额定电压可能是2.2伏或3.8伏。他按图甲所示的电路进行实验，调节变阻器滑片P的位置，当小灯泡接近正常发光时，观察电压表和电流表的示数如图乙所示。该同学经过思考、分析后，重新进行实验，使小灯泡正常发光，此时滑片时P的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为10欧）。电压表量程接小了0.836瓦电流表接线柱接反了（1）简述产生图乙所示现象的原因是
___________________和_____________________.
（2）求出小灯泡的额定功率。（1）试画出实验的电路图；
（2）如果用图中的电流表、电压表、电源、开关、滑动变阻器来测定小灯泡的额定功率，电压表的量程应为＿＿，电流表的量程为＿＿＿。3、有一只标明额定电压为2.5伏而额定功率小于1瓦的小灯泡，用实验来测出它额定功率的正确值：(0～3)V(0～ 0.6)A（4）在使用滑动变阻器时应注意些什么问题？估算：（3）将图中实物连接进来；用电能表测量电风扇的功率（分析：把电能表消耗电能1千瓦时转过的圈数记作N，在t秒内电能表转过的圈数为n，
则：测量数据：电能表转过的圈数n以及对应的时间t测量工具：电能表、钟表（注：事先应关掉电风扇以外的所有电器）实验