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第十五章 电能与电功率
15.2 认识电功率
·上册·
目录
01
知识梳理
02
课堂演练
03
课堂检测
课程要求 结合实例理解电功率
探究实验 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
课时重点 1.掌握电功率的概念
2.掌握电功率的公式
课时难点 设计探究灯泡的电功率跟哪些因素有关的实验电路
知识梳理
1. 在物理学中,把电流在某段时间内_________________跟这段________的比叫做电功率。电功率是表示用电器消耗电能________的物理量。用字母________来表示,单位是________,简称________,符号是________。常用单位还有_____________。
2. 电流做功用符号W表示,时间用t表示,则电功率的公式可写
成P=________。
知识点1:电功率
所做的电功
时间
快慢
P
瓦特
瓦
W
千瓦(kW)
3. 电功率的大小跟通过用电器的________、________有关。在电压相等时,电流越大,电功率就________;在电流相等时,电压越高,电功率就________。
知识点2:探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
电压
电流
越大
越大
4. 电功率与电流和电压的关系可用公式________表示,电流的单位必须用________,电压的单位必须用________,电功率的单位是________。
知识点3:电功率的计算
P=UI
安(A)
伏(V)
瓦(W)
课堂演练
知识点1:电功率
1. 甲、乙两个用电器,甲的电功率比乙大,则说明( )
A.甲用电器电流做的功比乙的多
B.甲用电器电流做功的时间比乙的短
C.甲用电器电流做功比乙的快
D.甲用电器电流做功用的时间一定比乙的长
2. 家用空调正常工作时的电功率最接近( )
A. 1 000 W B. 200 W C. 40 W D. 20 W
C
A
3. 一台家用电视机待机状态下的电功率大约为10 W,这表示在1 s内电流做的功是________J。如果这台电视机平均每天的待机时间以18 h计,那么在待机状态下,100天消耗的电能是________kW·h。
10
18
4. 小明利用如图15-2-1所示电能表测量电冰箱的功率,在此表后面只接一个电冰箱时,小明发现在3 min里表盘转了25 r,则电冰箱在这段时间内消耗的电能是________kW·h,合________J。电冰箱的功率是________W。
0.01
3.6×104
200
5. 1度电可以供20 W的灯泡工作多长时间?一台电视机10 h耗电1度,这台电视机的功率是多少?
答案:50 h 0.1 kW
思路点拨:
(1)电功率的大小由电功与时间的比值来决定,与电功和时间没有直接关系。
(2)用公式P= 计算时,P、W和t的单位可以都用常用单位kW、kW·h和h,或者都用国际单位W、J和s,切不可混淆。注意:kW·h是电功单位,1 kW·h表示电功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。
(3)关联整合:机械功率与电功率的异同点如下:
物理量 意义 符号 公式 单位 推导公式 说明
机械功率 做功 快慢 P P= 瓦特(W) P=Fv 力做功的快慢
电功率 P=UI 电流做功的快慢
知识点2:探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
6. 同学们用如图15-2-2所示电路探究“电功率与电流的关系”,以下观点不正确的是( )
A. 实验要选取规格不同的灯泡
B. 实验中将两灯并联控制了灯两端
电压相同
C. 将滑动变阻器串联在干路中可以
完成实验
D. 将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
D
7. 物理学习小组的同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。
灯泡 发光情况 电压U/V
L1 暗 1.8
L2 亮 2.7
(1)实验中小灯泡电功率的大小可通过_____________来判断。
灯泡亮度
(2)小聪同学用干电池作电源,把L1“2.5 V 0.3 A”和L2“3.8 V0.3 A”两只灯泡连成如图15-2-3所示的电路,探究“电功率跟电压的关系”。闭合开关进行实验,记录数据如上表格:①在实验中,串联的目的是_________________,选用不同规格的灯泡的目的是使灯泡的电阻不同,导致灯泡的________不同;②分析现象及数据,并归纳结论:通过用电器的电流相同时,用电器两端电压越大,电功率________。
使电流相同
电压
越大
思路点拨:
在探究灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,用灯泡的亮度表示电功率大小,这是一种转换法。为控制电流大小一定,需要把两个灯泡串联;为控制电压相同,需要把两个灯泡并联。实验中应选用两个不同规格的灯泡。
知识点3:电功率的计算
8. 电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,它的发电器位于身体两侧的肌肉内,每个肌肉薄片像一个小电池,能产生约0.15 V的电压,近万个这样的小电池________(填“串联”或“并联”)起来,就可以产生很高的电压。电鳗在放电时,将________能转化为电能。曾经有电鳗一次放电产生500 V的电压,并形成2 A的电流,则该电鳗此次的放电功率达到____________W。
串联
化学
1 000
9. 两个电阻R1=6 Ω,R2=8 Ω,串联起来接到某一电源上,两电阻的电流之比为________,两电阻的电压之比为________,两电阻消耗的电功率之比为________。
1∶1
3∶4
3∶4
10. 一个导体的电阻是12 Ω,通过该用电器的电流是0.5 A,该用电器的电功率是多少?10 s内消耗的电能是多少?
答案:3 W 30 J
思路点拨:
有关电功率的计算涉及两个公式:P= 和P=UI。利用公式P=UI来计算时,可以与欧姆定律结合起来推导出两个子公式:P= 和P=I2R。
课堂检测
1. (3分)关于电功率,下列说法中正确的是( )
A. 电功率大的用电器做功一定快
B. 电功率大的用电器做功一定多
C. 电流做功多少与电功率大小无关
D. kW·h是电功率的常用单位
A
2. (3分)下列家用电器中,正常工作时电功率最小的是( )
A. 空调 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 节能台灯
3. (3分)甲、乙两个灯泡消耗的电能之比为3∶4,所用的时间之比是1∶2,则甲、乙两个灯泡的电功率之比是( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 1∶3 D. 3∶1
D
A
4. (3分)家用电能表的盘面上,标有3 000 r/(kW·h)的字样,当接入一个用电器正常工作时,1 min内电能表的转盘转了15转,则该电器消耗的功率是( )
A. 5 W B. 500 W C. 300 W D. 3 kW
C
5. (4分)如图15-2-4是小华家的电子式电能表的表盘(局部),可知用电器总功率不能超过________W。小华将家里的电脑开启使用,其他电器全部关闭,他发现电脑工作12 min,电能表的指示灯闪了160次,则电脑工作12 min消耗的电能是________kW·h,这台电脑工作时的功率是________W。
8 800
0.05
250
6. (6分)在探究电功率跟电流、电压的关系实验中,小雯同学设计了如图15-2-5甲所示的电路。
(1)此电路是用来探究电功率跟________的关系的,小雯是通过观察_______________来判断灯的功率大小,并通过比较两块电压表的示数,得出实验结论:_______________________________________________________。
电压
灯泡的亮度
电流相同时,电压越大,电功率越大
(2)帮助小雯重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系:应该添加的器材________;在图15-2-5乙虚框内画出你所设计的电路图。
如答图15-1-1所示。
电流表
7. (8分)将阻值为6 Ω的电炉接到36 V的电源上,通电5 min。求:
(1)电流通过电炉所做的功。
(2)电炉的电功率。
答案:(1)6.48×104 J (2) 216 W