课件11张PPT。(电能与电功的测量)3.6 电能抽油烟机充电时的应急灯电视机 下列各图中,电流是否做功?电能分别转化为什么形式的能量?电能转化为机械能电能转化为化学能电能转化为光能和声能电吹风机电能转化成内能说说下列用电器工作时的能量转化:电能转化成
机械能和内能电饭锅 2.电能的单位:
能量的国际单位:焦耳(J)
生活中的电能单位:度,千瓦时(kW·h) 1 度=1 kW·h = 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106 J 1.用电器工作的过程就是消耗电能的过程。
即:使电能转化为其他形式能量的过程。一、电能 电能表(电度表)是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。二、电能的计量●“220 V” 表示这个电能表应该在 220 伏的电路中使用。电能表有几个重要的参数应该注意:●“10(20)A”表示这个电能表的标定电流为 10 A,额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。●“50 ~”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。●“600 revs/(kW · h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗 1 kW · h的电能,电能表上的转盘转过 600 转。 某家庭中8 月底与 9 月底电能表的示数如图所示,这个家庭9月份用了多少电能?9月底8 月底 9 月份消耗的电能为:
895.9 kW·h - 731.6 kW·h = 164.3 kW·h
解析:在相同时间内这些用电器消耗的电能相等吗?在相同时间内哪一种用电器消耗的电能最多?为了表示电流做功的快慢,在物理学中引入了 电功率 1.物理意义:表示电流做功快慢物理量。
2.单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。 常用单位:1 kW = 103 W
1 W = 103 mW三、电功率(P ) 各种不同的用电器,电功率各不相同,翻看电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。小资料电器的额定电压和额定功率额定功率标在电器的铭牌上额定电压:用电器正常工作时的电压。额定功率:用电器在额定电压下消耗的功率。课件12张PPT。第6节 电能 (电功率和电功的计算)探究:小灯泡的电功率跟哪些因素有关?1、提出问题:小灯泡的电功率跟哪些因素有关?2、建立假设:3、设计实验方案:4、进行实验,收集证据:进一步实验表明,用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器的电流的乘积。用于知道电压、电流求电功率公式:定义:电功率等于电流所做的功(W)与时间(t)之比(单位时间内电流所做的功)W(电功)—焦耳(J) t (时间)— 秒(s) P(电功率)—瓦特(W) ?定义式:思考与讨论:公式P=W/ t与P =UI 有什么不同?电功率的含义议一议:与同学交流100W的含义?100W表示电流在1s内所做的功为100J。?定义式:W=PtW=UIt 电流做功的多少与____、_____和_______有关。电流电压通电时间智者为王一把电烙铁接在220V的电路中,通过它的电流是350mA,问通电1h消耗了多少电能?已知:U=220V,I=350mA=0.35A,t=1h=3600s求:W=?解:W=UIt=220V×0.35A×3600s=277200J 答: 通电1h消耗了277200J电能. 照明节电:日光灯具有发光效率高、寿命长、耗电少的特点,一盏14W日光灯相当于75W白炽灯的亮度,因此可用日光灯代替白炽灯以节电。
电视机节电:电视机的最亮状态要比最暗状态多耗电一半以上,因此看电视不要过亮,音量不要太大;电视机不看时应拔掉插头,因为遥控电视机关闭后,整机处在待用状态仍在用电。生活小窍门1.下面不是电功单位的是( )
A.焦 B.伏?安?秒
C.伏?安 D.瓦?秒C练习:3、手机是我们最常用的通信工具,手机使用的是可充电电池,电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”(符号mAh)。小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6 V,容量是1 500 mAh,这种电池一次充电最多可储存的能量为___________,使用该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5小时,则该手机在通话状态的放电功率为________。4、如图所示是某市马路边的太阳能路灯,其顶部是太阳能电池板,下方是标有“220 V 40 W”的电子节能灯。夏天,太阳光照射一天可使节能灯正常工作10小时。计算:
(1)节能灯正常工作时的电流为多大?(计算结果保留两位小数)
(2)夏天,太阳光照射一天,该路灯将太阳能转化成的电能是多少?(1)0.18安 (2)1.44×106焦课件9张PPT。第6节 电能电功和电功率计算练习课例1 同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)小灯泡电功率的大小可通过 判断;
(2)一位同学用干电池做电源,把Ll“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”两只灯泡连成如图甲所示电路。闭合开关进行实验。收集证据如下表: 请你分析现象及数据得出结论: 。
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究,连接方式如图乙所示。闭合开关S,看到小灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了。请分析原因 ,
说出改进方法 。 灯泡亮度 当电流相同时,电压越大,电功率越大 L1两端电压超过额定电压(或L1两端电压过大) 在干路串联一只滑动变阻器分压(或去掉一节干电池) 巩固训练1:同学们用如图所示电路探究“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电路中可以完成实验
D.将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验D 例2 关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2,下列说法正确的是( )
A.Ll和L2正常工作时的电阻一样大
B.Ll和L2串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
C.Ll和L2并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
D.L2串联一个9Ω的电阻接在12V电路中,也能正常发光 D 巩固训练2 :某理物兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡,设计如图甲、乙、丙三种电路,电源电压相同且恒定不变,电路消耗的总功率大小关系是( )
B 例3:有两灯如图所示,L1,L2 分别标有“15V、1A”、“10V、0.5A”的字样,其中一灯正常发光时,它们的功率之比是( )
A.4:3 B.3:4 C.5:3 D.3:2A 巩固训练3:如图所示电路,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3A.那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2:3 B.3:2 C.5:2 D.1:221 A 例4:一个标有“220V 100W”的灯泡,在正常发光时,由此你可以求出哪些已经学过的量?若通电5分钟,消耗的电能是多少?484欧 0.45安3×104焦例5:一电饭锅上标有“220V 700W”字样,问:它正常工作时,电热丝电阻多大?正常工作20分钟电流做功多少焦耳?69.14欧8.4×105焦课件15张PPT。第6节 电能 测定小灯泡的额定功率新课教学一、测量小灯泡的电功率?提出问题:
如果给你额定电压为2.5V和3.8V小灯泡各一个,你能测出它们的电功率吗?实验电路图与实物图:实 验 原 理:P = U I?制定计划与设计实验实验器材:电源、小灯泡、开关、电压表、电流表、
滑动变阻器、导线若干。实验步骤:1、根据设计的电路进行连接实物,将变阻器滑片置
于最大阻值处。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的读数等
于2.5V(或3.8V),此时小灯泡正常发光,读
出电流表的读数并记录,求出P。
3、调节滑动变阻器使电压表读数为2V(或3.5V)
读出电流表读数,并记录于表中,同时求出P ,
记录灯泡发光情况.
4、调节滑动变阻器,使电压表的读数等于3V
(或4V),读出电流表读数并记录,求出P,
并记录灯泡发情况。 实验注意事项: 1、在电路连接过程中,开关应始终是断开的;
2、滑动变阻器的阻值应调至最大;
3、正确选择电流表和电压表的量程;
4、电流应从电表的正接线柱流入,负接线柱流出。 5、滑动变阻器的作用(2)调节灯泡两端的电压 (1)保护电路;P实>P额P实=P额P实<P额发光很强发光正常发光较暗当U实>U额时,当U实=U额时,当U实<U额时,?分析与论证:小电灯实际消耗的电功率不一定等于额定功率。小灯泡的亮度是由小灯泡实际消耗的功率决定的?交流与合作 1、小灯泡正常发光的功率是什么功率?
2、调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压略高于或低于额定电压时,小灯泡的功率是什么功率?能否说这是小灯泡的额定功率?为什么? C5422电视机 额定电压220V 工作效率50Hz 额定功率70W ?在生活中我们能否用上述方法去测家用电器工作时的功率?
应如何测算?二、利用家用电能表测算家用电器电功率 1、实验方法:如要测一只电吹风的电功率,首先要闭合家里所有的电器,只启动电吹风,利用钟表测量电吹风工作时电能表圆盘转n转所用的时间t。
2、器材:电能表、 秒表。
3、原理:P=W/t n1/P1t1=n2/P2t2
4、计算方法:(盘面上标着3000r/KW.h)
n1/P1t1=n2/P2t2
第一步,表盘每转一圈电流所做的功:
W0=3.6×106/3000J=1.2×103J。
第二步,在时间t内表盘转n圈所做的功:
W=nW0= n×1.2×103(J)。
第三步,用电器工作时的电功率:
P=W/t= n×1.2×103/t(W)1、为了测定额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,可用如图所示的电路,图中a、b为两只电表,试回答:
(1)图中,a是???????? 表,b是??????? 表.
(2)在连接电路时,开关应处于?? 状态,
滑动变阻器的滑片应滑到? ?处.
(3)当闭合开关后,发现灯泡两端电压
只有3V,为了使灯泡两端电压达到额定
电压,则滑片P应向?????? 端移动.
(4)在实验时,若估计到灯泡的阻值约为10Ω;电源由三节新干电池组成,那么a表的量程应选???? ,
b表的量程应选????? .
(5)在小灯泡正常发光时,若电流表的
示数如图所示.则灯泡的额定功率为????? W。
电压电流断开BA0-15V0-3A1.824练习:(6) 若闭合开关,灯不亮,电压表示数接近4.5V,电流表示数几乎为零,出现这种故障的原因可能是? ???;(7)假如电压表0~15V量程已损坏,仍想测出小灯泡的额定功率,请你将画出设计的电路图。
2、为了测定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,可用如图所示的电路,图中a、b为两只电表,试回答:
灯泡处断路2、如图所示为某同学家里的电能表,他想用这只电能表测家里微波炉的功率,他把其它用电器都关掉,只留微波炉工作,测得这只电能表的转盘在1.5分钟内转了50圈,则在这1.5分钟内微波炉的功率为????? W。
1000练习:3、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.若此时电流表读数如右图,该小灯泡的额定功率为____W.练习:30—0.6A左3.81.8244、在测量2.5伏的小灯泡的功率的实验中(1)在连接电路时,开关应该是————的。(2)某同学在连接电路时还有导线没连,请你替他连上。(3)连好电路闭合开关,调节环动变阻器,使电压表的示数为————V时,灯泡正常发光。此时电流如图所示为—— A,小灯泡的额定功率是————W.断开2.50.80.32练习:拓展延伸:
若缺少电流表,给你一个已知阻值的定值电阻,如何测定小灯泡的功率?
若缺少电压表,给你一个已知阻值的定值电阻,如何测定小灯泡的功率?课件11张PPT。第6节 电能 电热器一、电热器化学效应热效应磁效应电流通过任何一个导体,导体都要发热,把电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。将生活中的各种用电器合理分类。【活动】利用电流的热效应来工作的用电器。【电热器】1、各种电热器在结构上有什么相同之处?【活动】【思考】列举一些生活中常用的电热器。2、还有哪些用电器是利用电流的热效应工作的?3、电流的热效应有什么利弊?思考:如何让电热器产生更多电热? 结合生活经验,猜想电热的影响因素。 二、探究电热的影响因素(1)实验需采用哪种研究方法?(2)如何反映电热的大小?(3)实验中需要哪些实验器材?(4)如何控制和测量相关参量,进行实验?焦耳(阅读资料)1840年,焦耳把环形线圈放入装水的试管内,测量不同电流和
电阻时的水温。通过实验他发现:导体在一定时间内放出的热
量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。四年之后,俄
国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正
确性。因此该定律称为焦耳定律。焦耳活到了七十一岁。1889
年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的时间探索
“功和热量”之间关系”,不畏艰难,呕心沥血。他的事迹非
常感人,后人为了纪念焦耳,把功和能的单位定为焦耳。 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻
斯特。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动,
没有受过正规的教育。青年时期,焦耳认
识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了
焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了
数学、哲学和化学。电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比,与这段导体的电阻成正比,与通电时间成正比。Q=I2Rt焦(J)1J=1A2·Ω·s【内容】【公式】【单位】三、焦耳定律①在非纯电阻电路中,W=UIt 求得的是总消耗的电
能; Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转化为
内能的能量。电功与电热的关系(W与Q的关系) W=UItQ=I2Rt②在纯电阻电路(电热器电路)中:即:W > QW=UIt=U2t/R=I2RtQ=I2Rt=U2t/R=UItW = Q【辨析】例、一只“220V,800W”的电饭锅,接在照明电路中,
求:①电饭锅正常工作时的电流。
②电饭锅工作时的电阻。
③该电饭锅工作1h消耗的电能是多少?
④它lh放出的热量是多少?(1)因为P=UI;所以正常工作电流I=P/U=800w/220v≈3.6A (2)电饭锅工作时的电阻R= U2/P=(220v)2/800w=60.5Ω (3)该电饭锅工作1h消耗的电能W=Pt=0.8kW×1h=0.8kW?h; (4)它1h放出的热量Q=W=0.8×3.6×106J=2.88×106J. 例、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,
线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电
动机正常工作1秒钟。
求: ①消耗的电能W。
②产生的热量Q。
③该电动机的效率。 解:(1).电动机正常工作1S消耗的电能
W=UIt=380V×10A×1s=3800J
(2)电动机正常工作1S产生的热量:
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J
(3) η=(3800J-200J)/3800J ×100%=94.7%
答(略)【拓展变化】
①若该电阻丝截短一半,仍接在原电源上,在相同时间内,产生的热量是原来的多少倍?
②若电压减为一半,其他不变,则产生热量又如何?“试一试”:实例分析实例1:电褥子长时间通电容易起火,你能
解释么?
实例2:电路短路会起火,你能解释么?
实例3:拨打手机时间长了,手上有什么感
觉?怎么办?
实例4:两个灯泡,亮度大的产生的热量一
定更多么?