第15章
综合实践活动
[学习目标]
1.经历探究家庭中用电线路的过程,会画自家的家庭电路图。
2.经历探究家庭消耗电能的多少与哪些因素有关的过程,尝试总结相应的结论。
[活动方案]
活动一
探究自己家的用电线路
调查自己家的用电线路,试着在下面的空格处画出其电路图。
活动二
估测各用电器的实际功率
认真阅读教材P25~P26“估测各用电器的实际功率”的内容,完成下列填空。
1.测电功率的原理是:
2.你认为如何设计实验就可以测算出家用电器的实际功率?请你写出设计思路。
3、请你写出测量家用电饭煲煮饭时实际功率的大致步骤
例题精讲
例1
供电局以每两个月为一个抄表计费周期,小明家收到2015年1、2月的电费通知单,通知单上附有他家最近几个月的用电量图表,如图所示。
根据以上图表提供的信息,填写以下表格中的空格。
时间(年/月)
2014/3、4
2014/11、12
2015/1、2
用电量/(kW h)
(2)与2014年11、12月相比较,小明家2015年1、2月多用了一个额定电压220
V、额定功率1100
W的电暖器,其他用电器的使用情况与2014年11、12月相同.这台电暖器在额定电压下工作时电流多大?请你估算小明家2015年1、2月使用电暖器共多少小时?
例2 小刚同学新买了一台电子节能灯,他想知道该灯的功率是多大。他关闭了家中其他用电器,只让这台电子节能灯工作10
min,发现家中标有2500
r/(kW h)电能表的转盘转过了10
r。该电子节能灯10
min消耗的电能是多少?实际功率为多大?
[检测反馈]
1.很多家用电器都有待机功能,比如电视机可以用遥控器关机而不必断开电源.这一功能虽给人们带来方便,但电视机在待机状态下仍有能耗。小明家彩色电视机待机功率为8W,每天平均待机时间20
h,则每天待机耗电_______kW h。若能及时断开电源,他家每月可以节约电费_______元。[电价为0.
5元/(kW h),每月按30天计算]
(
)2.如图所示是小洪同学记录家中一周内的用电情况,下列说法中正确的是
A.周一白天用电比傍晚多
B.周四夜晚用电比周五夜晚多
C.每天的用电高峰在傍晚
D.周三傍晚用电2
kW h
3.通常用电器上的电压并不等于额定电压,我们可以借助电能表测出用电器的实际工作电压.现在家中只接入1只电热水壶,测得电能表的转盘转过125
r用了121
s.电热水壶的铭牌如图甲所示,电能表表盘如图乙所示.求此时电热水壶的实际工作电压.(设电热水壶电阻不变)
【巩固提升】
1.炎热的夏天到了,小军的父亲想添置一台1000
W的空调机,他要小军从安全用电方面考虑,帮助解决这一问题.为此小军对家中的用电情况进行了调查,记录如下表所示。
(1)试通过计算说明在小军家中原有电路上安装这样一台空调是否安全。
为了保证小军家能安装这台空调机,请你从安全用电的角度考虑,帮助小军提出合理的解决办法。
2.为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,降低居民的用电费用,某市部分地区已使用了分时电能表,电费的价目如下表所示。
原电表计算方法
分时电能表计费方法
时间范围
全天
高峰期
低谷期
8:00~21:00
21:00~次日8:00
单价/(元/度)
0.5
0.6
0.3
小明家每天要用电水壶将质量为4
kg,初温为20℃的水烧开,已知气压为标准大气压时水的比热容为4.2×103
J/(kg.℃),求:
(1)烧开的这些水吸收了多少热量?
(2)使用分时电能表后,小明把烧水的时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,1个月(以30天计)比原来节省多少元电费?第15章
第1节
电能表与电功(2)
[学习目标]
1.经历探究影响电流做功因素的过程,学会用控制变量法进行实验探究,理解影响电流做功多少的因素。
2.理解电流做功的计算公式,初步学会应用电功公式W=UIt进行简单的计算,培养理论联系实际的学习习惯。
[活动方案]
活动1
探究影响电流做功多少的因素
认真阅读教材P4“比较两个灯泡的亮暗”的内容,并观察教材中图15-3和图15-4,完成下列填空。
1.提出问题
电流做功的多少可能与哪些因素有关?
2.猜想与假设
(1)我们知道,将一盏规格为2.5
V的小电灯,接在一节干电池与接在两节干电池两端相比,在后一种情况下小电灯更亮.同时,根据欧姆定律可知,当小电灯两端电压变大时,通过小电灯的电流变大.由此猜想:电流做功的多少可能与_______、_______有关。
(2)我们还有这样的生活经验:用电热壶对水加热,通电时间越长,消耗电能越多.由此我们知道,电流做功的多少还与_______有关。
3.设计实验
(1)实验中如何反映电流做功的多少?
根据电流做功的实质,设计的思路是:电灯是电能转化为内能并进而转化为光能的装置,在相同时间内电流所做的功越多,电灯产生的内能就越多,电灯就越_______(亮/暗)。因此,可根据观察电灯的_______,来比较相同时间内电流所做的功的多少,物理学中把这种方法叫做_______法。
(2)鉴于影响电流做功的因素较多,实验时应注意控制_______,本实验应选两个阻值_______(相同/不同)的电灯接入同一个电路中。
①在探究电流做功多少与电灯两端电压的关系时,应保持_______、_______相同,故可采用将两个阻值不同的电灯_______(串联/并联)在同一电路中的方法,如教材中图15-3所示,其电路图如图_______(甲/乙)所示。
②在探究“电流做功多少与通过电灯电流的关系”时,应保持_______、_______相同,故可采用将两个阻值不同的电阻_______(串联/并联)在同一电路中的方法,如教材中图所示,其电路图如图_______(甲/乙)所示。
结论:电流做功的多少与_______大小、_______大小及_______都有关,_______越大、_______越大及_______越长,电流做的功越多。
4.进一步的实验探究,还可以得到下面的结论:某段电路中的电功,与这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成_______比。
活动2
电功的计算
1.电功的计算公式为W=_______,它是计算电功普遍适用的公式,对于任何类型的用电器(或电路)都适用。
2.电功的单位与电能的单位相同,都是_______简称_______,符号为_______.1J=1V·A·s.其物理意义是,当某用电器两端的电压为1V,通过用电器的电流为1A,则在1s内电流对该用电器做了_______的功。
例题:看懂书P5例题,学会公式的运用。
[检测反馈]
(
)1、下列关于电功的叙述中,正确的是
A.用电器的电阻越大,电流通过它时做功越多
B.用电器两端电压越高,电流做功一定越多
C.用电器中的电流与通电时间的乘积越大,电流做功越多
D.用电器两端的电压越高,通过的电流越大,通电时间越长,电流做功越多
2、一把电烙铁接在220
V的电路中,通过的电流是350
mA,求通电th消耗了多少电能?
(
)3、使用一盏调光灯,在1
min内灯丝两端的电压从200
V降到100
V,通过它的电流由2.5
A降到0.15
A,此过程中,灯丝消耗的电能是1800
J,则电流通过灯丝所做的功为
A.900
J
B.1800
J
C.1950
J
D.3
000
J
4、手机、数码相机等常用充电电池作为电源.如图所示是某手机电池的铭牌,观察可知,该电池的电压是_______V,它充足电后所储存的电能是_______J。
【巩固提升】
1.晚上学习时与我们相伴的台灯正常工作时通过的电流是0.2
A,如果我们学习了3h,台灯消耗了_______J的电能。
2.如图所示是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,
帽檐装有一个小型电风扇.电池板在太阳光的照射下,将_______能转
化为电能,驱动电风扇工作.电风扇工作时的电压为1.2
V,电流为
50
mA,若电风扇正常工作了1h,电流做功为_______J。
3.某手机上使用的锂电池标有“3.6
V
900
mA h”,其中“900
mA h”表示该电池的容量,则充满电后,这种电池可储存的电能是_______J.如正常使用该手机时平均电流为10
mA,则充满电后,这个手机电池能使用_______天。
4.如图所示是“探究影响电流做功因素”的实验。
(1)实验中,甲、乙两个灯泡的电阻是_______(相同/不同)的.通过观察小灯泡的_______来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。
(2)图(a)探究的是电功的大小与_______的大小关系。
(3)实验(b)可得出的结论是__________________________________________.
5.(选做题)某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。
(1)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫做完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?
(2)该洗衣机洗涤7
min后再脱水2
min,一共所消耗的电能为多少焦耳?第15章
第1节
电能表与电功(1)
[学习目标]
1.知道电能表的用途和读数方法.
2.会用电能表初步测量家庭电路消耗的电能,会根据电能表的表盘数据计算电功.
3.知道电能表是测量电功的仪表,知道电功的概念及其单位.
[活动方案]
活动1
认识电能表
1.思考:了解你家每月上交的电费是多少?电费的多少表明了什么?每月上交电费的多少可能与哪些因素有关?
认真阅读教材P2~P3“电能表”的相关内容,并观察教材中图15-1和图15-2,完成下列填空。
2.电能表的用途和种类
(1)电能表是用来测量______________的仪表,把电能表正确接入电路后,电能表计数器前、后两次计数之_______就是这段时间内消耗的电能。
(2)常用的单相电能表有_______式和_______式。
3.电能的单位
电能的国际单位是焦耳,简称_______,符号为_______。电能表示数的单位是_______,符号为_______,俗称_______。1kW·h=1×103
W×3
600
s=3.6×106
J,这个换算关系说明了电能的单位与机械能的单位_______(相同/不同),1
kW·h在数值上等于功率为1
kW的用电器正常工作_______h所消耗的电能。
4.认识电能表
观察图中电能表的几项技术参数,思考后回答下列问题。
(1)“220
V”表示电能表适用的_________________是220
V。
(2)电流规格:“10(40)A”中,“10
A”表示_______电流;“40
A”是_________________
(3)“50
Hz”表示电能表接入的交流电的_______是50
Hz。
(4)“3000
r/(kW·h)”表示___________________________________________________。
(5)如果另有一只电子式单相电能表,它标有“3200
imp/(kW·h)”表示_________________________________________________________。
(6)试读电能表的度数。小明家电能表上月底的示数和本月底的示数如图所示。请你读数:上月月底电能表读数为
KWh,本月用电
KWh,则本月消耗的电能为
度。
活动2
电功概念的建立
1.提出问题
家用电器工作时,电能表的示数发生变化,说明了什么?
2.
阅读并总结
(1)电流所做的功叫_______,其单位是_______。
(2)电流通过电扇做功,_______能转化为_______能;电流通过电灯做功,_______能转化为_______能;电流通过电饭煲做功,_______能转化为_______能。总之,电流做功的过程就是_______能转化为_______能的过程;电流做了多少功,电路中就_______了多少电能。
[检测反馈]
1.一电能表表盘示数是应读作
千瓦时,即
度。
2.某电能表上标有“220V
5A”的字样,其中220V表示
,5A表示
。若电路电压为200V时,此电能表能否正常工作:
。
3.一块电子式单相电能表上标有6400imp/kWh的字样,若此电能表上指示灯闪烁3200次,则表示用电器消耗了
kWh的电能,合
J。
(
)4.测量用电器消耗电能的仪表是
A、电流表
B、电压表
C、电能表
D、电子表
(
)5.下面几个数据是电能表上的一些重要的参数,下列说法中错误的是
A、“220V”是说电能表应该在220V的电路中工作
B、“10(20)A”是说电能表使用时允许通过的电流是20A
C、“50Hz”是说这个电能表应该在50Hz的交流电路中使用
D、“600r/kWh”是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘就转过600转。
(
)6.关于家庭电路中的电能表,下列说法中正确的是
A、电能表的作用是测量用电器中通过电流大小的
B、电能表转盘转速越快,用电器消耗的电能越多
C、电能表的作用是测量用电器消耗电能多少的
D、电能表的测量值是以"KW"为单位的
7.家庭中在测量较小的电能时,可用表盘的转数来计算。如:某用电器单独工作时,电能表(3000r/kwh)在10分钟内转36圈,则10分钟内用电器消耗的电能是
J。
【巩固提升】
1.如右图所示,根据电能表的铭牌,你能读到哪些信息?请写出其中的两条:
(1)
;
(2)
。
2.某同学家上周末电能表的示数是
,本周末示数是
,该同学家本周用电_______
kW h.若电能表铭牌上标有“3
000
r/(kW h)”,则本周内电能表的转盘转_______圈。
3.小红家电路中的电子式电能表标有“220
V
10
A”和“3
000
imp/(
kW h)”的字样,星期日,小红帮妈妈煮饭,她发现当家中只有电饭锅工作时,4
min内电能表的指示灯闪烁了135次.请你帮小红算一算,在这段时间内电饭锅消耗的电能为________kW h,合________J。
4.小明去打开水,水未开,此时观察到温度计示数为77℃,电能表示数为
;水开时,温度计示数为97℃,电能表示数为
,
电热水器消耗了________J的电能。第二天小明又去打水,发现水仍未开,水的温度为t,等到水开时温度计示数为98℃,这段时间内电热水器消耗的电能为2.1kW·h,则t=
℃。两天水开时的温度不同,是由于液体的沸点与
有关。[c水=4.2×103J/(kg·℃),电路中只有电热水器,且水的质量相等,不计热损失]
( )5.某一用户的电能表在3月底抄表时的示数为,到了4月底抄表时的示数为,则该用户4月份用电为
A、352.9KWh
B、268.7KWh
C、84.2
J
D、84.2
KWh
(
)6.电流通过某一用电器所产生的机械能为9
000
J,产生的热量为3
000
J,则电流做功为
A.3
000
J
B.6
000
J
C.9
000
J
D.12
000J
7.小卉家电能表(如图所示)和电冰箱的铭牌如下表所示.根据表中的信息,回答下面的问题.(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦?
(2)若电路中只有电冰箱在工作,每天电能表的转盘转多少转?
0
8
4
6
0
0
8
5
6
4第15章
第3节
电热器
电流的热效应
[学习目标]
1.认识电流的热效应,知道一般电热器的发热原理。
2.通过实验探究,知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关,进一步体会控制变量法的运用。
3.理解焦耳定律,能应用公式变形得到焦耳定律的变形公式,了解变形公式的适用条件。
4.能应用焦耳定律及公式解决一些简单的问题。
[活动方案]
活动一
电热器
认真阅读教材P12“电热器”的内容,完成下列填空。
1.由于导体具有_______,所以当有电流通过时,导体会_______,将电能转化为_______能,这种现象称为电流的_______效应。
2.电热器主要是利用______________工作的装置,如_______、_______、_______等都是电热器。
活动二
探究影响电流热效应的因素
认真阅读教材P12~P14“影响电流热效应的因素”的内容,完成下列填空.
1.提出问题
教材中提出的探究问题是________________________________________。
2.科学猜想
(1)书P12小明的猜想是电热器所产生的热量与电流有关,他猜想的依据是______________________________________。
(2)书P12小华的猜想是电热器所产生的热量与_______有关,她猜想的依___________________________________________________________。
(3)你还能猜想:电热器所产生的热量与_______有关,你猜想的依据是___________________________________。
3.设计实验
(1)由于电热器通电所产生的热量可能与多个因素(如_______
、_______和_______
)有关,所以,同学们在实验中应当采用______________去探究。
①如探究电热器产生热量的多少与电阻的关系,则在实验中要保持电流相等和通电时间一定,可以将两个阻值_______(相同/不同)的电阻_______(串联/并联)在电路中,
②如探究电热器产生热量的多少与电流的关系,则在实验中要保持电阻相等和通电时间一定,只要在电路中串联一个_______,调节___________就可以改变电流的大小了。
(2)如何比较通电导体产生热量的多少?书中给出的办法(观察教材中图15-11)是将一段_______浸没在一定质量的液体(如煤油)中,通电时_______产生的热量就会被液体_______,液体的温度就会_______,导体产生的热量越_______,液体吸热后温度的升高也越_______。因此,我们可以通过比较_______质量、_______液体的_______变化量来比较_______。
4.进行实验与收集实验数据
(1)按如图(a)所示的实物图,在图(b)的虚线框中画出其电路图.
(2).实验结论
电流通过导体时产生热量的多少与导体的______、通过导体的______和______有关。
活动三
焦耳定律
1.英国物理学家_______经过多年的研究,做了大量的实验,在1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流通过某段导体时产生的_______,与通过这段导体的电流的_______成正比,与这段导体的_______成正比,与通电的_______成正比,这个规律叫做焦耳定律。
2.焦耳定律的公式及推导
例题
活动四
电热的利弊
认真阅读教材P15“生活·物理·社会”中的内容,举例说明电热在生活中的利弊。
[检测反馈]
(
)1、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯,发现它们上面都标有"220V
40
W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生热量最多的是
A.白炽灯
B.节能灯
C.电风扇
D.电视机
(
)2、电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这主要是因为
A.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻,导线消耗的电能很少
B.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
C.导线散热比电熨斗快
D.导线的绝缘皮隔热
3、一只标有“220
V
500
W”的电炉,正常使用时,每分钟放出的热量是多少J?
【巩固提升】
1.小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电压为220
V电源的两端时,100
s内产生的热量为____________J。
2.一个10
Ω的电阻,通过它的电流为1A,通电10
s产生的热量为__________J;一只“220
V
440
W”的电烙铁,在额定电压下使用,1
min产生的热量是__________J。
3.近年来,我国城乡许多地区进行了供电线路改造,改造的内容之一就是把电线换成更粗的,使它的电阻__________,电流在导线上产生的热量__________,在线路改造时,还把电能表换成额定电流更大的,改造后家庭中可以使用的用电器的总功率将__________。
(
)4.要使电热器在单位时间内供热减少一半,以下方法中,正确的是
A.电阻丝不变,把加在它两端的电压减少一半
B.电阻丝不变,把通过它的电流减少一半
C.保持电压不变,把电阻丝的电阻减小一半
D.把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半
(
)5.假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法中正确的是
A.电热杯仍然能加热
B.电风扇仍然能转动
C.电饭锅仍然能烧饭
D.电熨斗仍然能熨衣服
(
)以下实例中,不属于利用电热的是
A.用电饭锅煮饭
B.用电熨斗熨衣服
C.用电烙铁焊接
D.在电视机外壳上开散热窗
小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。实验时用温度计来显示煤油的温度。
(1)这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_______。
(2)小红问小明:“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油。”对于这个问题,小明和他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是
(
)
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容第15章
第2节
电功率(2)
[学习目标]
1、了解“测量小电灯功率”实验原理,能根据公式P=UI学会设计实验的具体方法;
2、会测小灯泡的额定功率和实际功率;通过测量,体验额定功率和实际功率的区别;
3、会画实验电路图,能熟练的进行电路连接和操作,能准确记录测量数据和进行数据分析。
[活动方案]
活动
测量小电灯的额定功率和实际功率
1.实验原理:_______。
2.测量电功率需测量的物理量:____________、____________。
3.测量电功率的方法:____________。(回忆测电阻的方法,你认为有相似性吗?)
4.设计实验电路图:请你在下边空格处中画出实验电路图。
5.实验器材:
(1)从电路图中看出需要器材及数量:额定电压为2.5
V小灯泡一个、_______、_______、_______、_______、_______以及导线若干。
(2)请你根据所设计的电路图用笔画线代替导线,将下面所提供的实物连接起来。
6.进行实验
(1)检查电流表和电压表的指针是否_______,如有偏差,则要将指针调至_______。开关处于_______状态。
(2)按照如图所示的实物图连接电路,注意滑动变阻器的滑片处于_______的位置,选择电压表的量程为_______,选择电流表的量程为_______,接通电路。
(3)调节滑动变阻器,使电压表的示数_______小电灯的额定电压,读出此时_______的示数,从而计算出小电灯的额定功率,并观察小电灯的亮度。
(4)调节滑动变阻器,使电压表的示数略大于小电灯的额定电压(一般可高出额定电压的),读出此时_______的示数,从而计算出小电灯的实际功率,并观察小电灯的亮度。
(5)调节滑动变阻器,使电压表的示数小于小电灯的额定电压,再读出此时_______的示数,从而计算出小电灯的实际功率,并观察小电灯的亮度。
7.收集证据
下表是肖卉同学在测量小电灯的功率实验中所记录的实验数据.(小电灯的规格:额定电压为2.5
V)
8.实验结论
(1)该小电灯的额定功率是_______
W.
(2)小电灯的实际功率随外加电压的变化而变化,当所加电压等于额定电压时,小电灯的实际功率才_______额定功率;所加电压大于额定电压时,小电灯的实际功率_______额定功率;当所加电压小于额定电压时,小电灯的实际功率_______额定功率。
(3)小电灯的亮暗与_______有关,当实际功率_______额定功率时,小电灯正常发光;当实际功率_______额定功率时,小电灯特别亮;当实际功率_______额定功率时,小电灯比较暗。
例题
书P10
[检测反馈]
1、在“测定小灯泡电功率”的实验中,为了测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,至少要用 节干电池,电压表应和 并联,电压表最好选用 V的量程。闭合开关后要调节
,使电压表的示数为 V;若此时电流表的示数为0.2A,则该灯泡的额定功率为 W。
2、小明用下列器材测小灯泡的电功率,请你替他完成下列步骤。
(1)设计出实验电路图。
(2)根据电路图用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整。
(3)在连接电路的过程中,开关应处于_______状态,滑动变阻器的滑片P应调至_______处。
(4)如图乙所示,电压表的示数为_______,电流表的示数为_______,则所测小灯泡的功率为_______。
【巩固提升】
1.小明在做“测量小灯泡电功率”的实验,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5
V,小灯泡的额定电压为2.5
V(阻值约为10
Ω)。
(1)图甲是小明画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中未完成的电路连接好。(要求:电流表、电压表选择合适的量程;滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小;导线不能交叉)
(2)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,则此时流过小灯泡的电流是_______A,小灯泡两端的电压是_______V,小灯泡的实际功率是_______W。
(3)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,小明画出了小灯泡的电流I随其两端电压U变化的关系图像(如图丁所示),根据图像提供的信息,计算出小灯泡的额定功率为_______W,小灯泡灯丝的电阻随电压增大而_______(增大/不变/减小)。
(
)
(4)(多选题)若小灯泡灯丝已断,闭合开关后,下列现象中会出现的有
A.电流表指针不偏转
B.电压表指针不偏转
C.电压表示数为3V
D.滑动变阻器失去调节作用
2.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,张超同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8
V的小灯泡和一个标有“20Ω
1.5
A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路。
(1)如果小灯泡的额定功率小于2W,电流表的量程选_______A为宜。
(2)请用笔画线代替导线,按如图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路连接完整。(连线不得交叉)
(3)在实验中,若电压表示数为2V,则灯泡的实际功率_______(大于/等于/小于)额定功率。
(4)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数增大,则滑动变阻器接入电路的接线柱应是_______,当电压表的示数为_______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.4
A,则小灯泡的额定功率为_______W。
(5)另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现连线正确。请你找出实验中两个操作不当之处:
①_________________________;
②_____________________。第15章
第2节
电功率(1)
[学习目标]
1、通过类比方法理解电功率是表示电流做功快慢的物理量;
2、理解电功率和电流、电压之间的关系;会用电功率公式P=UI进行简单计算;
3、理解用电器的额定电压、额定功率的概念;会判断用电器的额定电压、额定功率。
[活动方案]
活动1
电功率概念的建立
认真阅读教材P6“电功率”的内容,完成下列填空。
1.为了表示_______,物理学中引入了电功率.仿照机械功率的定义,给电功率下个
定义:____________________________叫做电功率。
2.根据这个定义可以得到电功率的计算公式是_______。
3.计算电功的一般式是____________,电功率的定义公式是____________。完成下列推导过程:P=_______=_______=UI.和电功一样,它是计算电功率普遍适用的公式,对于任何类型的用电器(或电路)都适用。
4.上述公式表明电功率等于_______与_______的乘积.只有当_______的单位用_______,_______的单位用_______,电功率的单位才是W。
5.在国际单位制中,电功率的单位是_______,常用单位有_______、_______。它们之间的换算关系是:1W=_______kW=_______mW。
看例题,相信你一定能自己解答一遍,请写在下面:
活动2
用电器的额定功率
阅读教材P7~P8“用电器的额定功率”的内容,完成下列填空.
1.用电器在_______电压下正常工作时的功率叫做_______功率。用电器铭牌上一般都标有额定_______和额定_______(从而也可以计算出额定_______)。教材P7储水式电热水器的铭牌表明,其额定电压是_______V,额定功率是_______W。计算出额定电流_______A。
2.观察教材中图15-6可知,不同用电器的额定功率一般_______(相同/不相同),即使是同一类用电器,由于规格、型号不同,它们的额定功率_______(相同/不相同)。请你了解、熟记一些常用家用电器的额定功率的大约值:
电饭锅约_______W,电扇约_______W,电视机约_______W,挂壁空调约_______W。
3.额定功率值反映用电器正常工作时的性能,由于电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压,所以用电器实际消耗的功率_______(一定/不一定)等于额定功率,我们称之为实际功率。
4.额定电压和额定功率对于一个确定的用电器是_______(唯一/不唯一)的,而用电器的实际功率却是_______(唯一/不唯一)的。
例1 以下各单位中,不是电功率单位的是
(
)
A.kW h
B.J/s
C.W
D.V.A
例2 一盏电灯25
h消耗电能1kW h,这盏电灯的功率是多少?
[检测反馈]
(
)1、关于电功率,下列说法中正确的是
A.用电器消耗电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能时所用的时间越少,电功率越大
C.用电器消耗电能越快,电功率越大
D.以上说法都不正确
(
)2、一个家庭所有用电器的总功率是2
000
W,则安装电能表时,最好选用以下哪种电能表
A.220
V
2.5
A
B.220
V
3A
C.220
V
5A
D.220
V
10
A
3、电功率是表示_________________的物理量,如图所示的铭牌表示此灯泡正常工作电压是_______,额定功率是_______,通过它的电流为_______,它正常发光时电阻为_______。
4、某一个用电器单独接在标有3
000
r/(kW h)的电能表上后,转盘在300
s内转300
r,求此用电器的电功率.
5、玲玲的爷爷患有慢性支气管炎,天气一冷就觉得呼吸困难,玲玲和爸爸为了使爷爷有一个温暖的生活环境,就一起去商店给爷爷买了一台“凯迪牌台式电暖器”,这台电暖器的铭牌如下表所示。
请你根据铭牌进行下面的计算。
(1)这台电暖器的额定功率是多少?
(2)玲玲的爷爷在使用过程中发现电暖器的电压为200
V,此时电暖器消耗的电功率为多少?(设电暖器的电阻不变)
【巩固提升】
1.一只标有“220
V
10
A”字样的电能表,其220
V表示______________,最多可供总功率为_______W的用电器同时工作。
2.一个家用电能表的盘面上标有“3
000
r/(kW h)”字样,若一电灯在电压为220
V的电路上单独使用时,该电能表转盘在2
min内转了10
r,则该灯泡此时消耗的电功率是_______W。
(
)3.下列是选自小明学习笔记中的摘录,其中不正确的是
A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
B.相同时间内,电流做功越多,功率越大
C.千瓦是电功率的单位,千瓦时是电功的单位
D.一台电风扇功率是100
W,表示电流在1s内做100
W的功
(
)4.下列家用电器中,正常工作时电流最接近5A的是
(
)5、下列关于电功率的说法中正确的是
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功效率高低的物理量
C.电功率是反映电流做功的快慢程度的物理量
D.电功率是反映电能转化为其他形式能的物理量
(
)6、彩色电视机电功率最接近下列哪个数值
A.20W
B.150W
C.800W
D.200mW
(
)7、某灯泡标有“220-100”字样,如果电网电压有10%的波动,则灯泡实际功率的波动范围是_______~_______W(注意:不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
A、100W~81W
B、100W~8W
C、50W~9W
D、
100W~25W
8、某灯泡接在220V的电路中时,消耗的电功率是40W,求:
(1)通过灯丝的电流是多大?
(2)灯丝的电阻是多少?
(3)工作10min,消耗电能多少J?第15章
第4节
家庭电路与安全用电(2)
[学习目标]
1、通过实验探究,知道导致家庭电路中总电流过大的原因及危害。
2、知道如何防止触电事故。了解安全用电常识,形成安全用电意识。
3、会计算家庭电路中的电流和电功率。
[活动方案]
活动一
探究熔丝熔断的原因
看书P19~P21“安全用电”的内容,完成下列填空。
1.安全用电主要包括_____________和_______________两方面。
2.熔丝的作用:安装在熔断器中的熔丝,俗称“_______”,当电路中的电流超过一定限度,熔丝的温度达到它的_______时便被熔断,电路就会被_______,这样就保证了电路的安全。
3.熔丝的材料:熔丝是由熔点较_______的_______________材料制成的。
4.由熔丝的工作特点可知,电路总电流过大时,熔丝就会熔断。那么,导致电路中电流过大的原因又是什么?
活动二
防止触电
阅读教材P21~P22“防止触电”的内容,并观察教材中图15-22,完成下列填空。
1.触电的产生:触电是指一定_______的电流通过人体所引起的_______事故。超过30
mA的电流通过人体就会有生命危险。
2.触电的形式一般分为_______触电和_______触电两类._______触电是人体直接触摸电源、火线或漏电的用电器等,使人体与______________________形成回路;_______触电是人体的两部分(如两只手)分别接触到火线与零线,使人与______________________通过导线形成回路。人体的安全电压是__________________。
活动三
家庭安全用电常识
阅读教材P22“生活·物理·社会”中的内容,并观察教材中图15-24,你能列举一些家庭安全用电的注意事项吗?写出来与同学交流。
[检测反馈]
1.如图所示的甲、乙两个电路中,开关闭合后,电线燃烧起来.图甲产生的原因是_____________________;图乙产生的原因是_____________________。
2.家庭电路中必须安装电能表,它的作用是____________________________;同时家庭电路中也要安装保险丝,它的作用是当电路中有过大的电流通过时,保险丝产生的_______过多,使它的温度_______,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保护电路的作用。
3.小明在家里开着空调看电视,当妈妈把电饭锅的插头插入插座时,家里的开关“跳闸”了,则“跳闸”的原因可能是电饭锅的插头内部_________________,也可能是电路中用电器的总功率_________________。
(
)4.如图所示的四幅图中,不会引起触电事故的是
(
)5.家庭电路中保险丝被烧断或空气开关自动跳闸,可能的原因是
A.电路中出现断路
B.电路中某盏灯的开关接触不良
C.选用的保险丝太粗
D.电路中同时使用的用电器总功率过大
(
)6.晓红的妈妈从市场买了一只廉价台灯,装上“220V
25
W”的灯泡后,将插头插入家庭电路的插座时,室内电灯立即全都熄灭,原因可能是
A.插头与插座接触不良
B.灯泡的灯丝断了
C.台灯的灯座内短路
D.台灯的插头内断路
(
)7.在220
V的电路上装有额定电流为5A的保险丝,在这个电路中最多能接
“220
V
40
W”的电灯
A.27盏
B.28盏
C.44盏
D.8盏
(
)8.发现电线起火,应采用下面哪种方法
A.用水扑灭火
B.迅速拉下开关,切断电源
C.用小刀或剪刀切断电源 D.找电工处理
【巩固提升】
( )1.关于教室内的电灯、开关、插座之间的连接方式,下列说法正确的是
A.用一个开关控制的两盏灯之间是串联的
B.被不同开关控制的各盏灯之间是串联的
C.开关与被控制的灯之间是并联的 D.各盏灯与插座之间是并联的
( )2.家庭电路中电流过大的原因,除发生短路的因素外,另一个因素是
A.用电器消耗的电能过多
B.用电器的总功率过大
C.用电器工作时间过长
D.用电器额定电压过大
( )3.关于家庭电路的下列说法,正确的是
A.家庭电路的电压是380V
B.保险丝熔断可能是由于电路的总功率过大造成的
C.用湿手搬动电路中的开关是安全的D.家庭电路中的用电器都是串联的
( )4.下列说法中正确的是
A、
家庭电路中的熔丝熔断,一定是发生了短路。
B、有金属外壳的家用电器,一定要插在三孔插座上
C、家用电能表上的示数显示了家庭用电的总功率
D、电扇工作时,消耗的电能全部转化为机械能
( )5.安装家庭电路时,为检测电路安装是否正确,在接通电源前将火线上的保险丝取下,换成一个额定电压为220V的白炽灯泡,同时断开所有用电器的开关,接通电源后发现灯泡正常发光,由此可以判定
A.电路安装正确
B.电路安装不正确,某处有短路
C.电路安装不正确,某处有断路
D.条件不足,无法判断
( )6.下列关于家庭电路的说法,错误的是
A、电灯和插座是并联的
B、对人体安全电压为36V
C、电路中的总功率越大,电流越大
D、保险丝会在电流过大时自动切断电路
7.图甲是某宾馆床头柜上的开关示意图,图乙是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度;S2为单独控制电视插座的开关.请在图乙中将电路图连接完整,要求符合安全用电原则。第15章
第4节
家庭电路与安全用电(1)
[学习目标]
1.理解家庭电路布线示意图的结构组成和连接方式,会画简单的家庭电路图。
2.知道插座、家用电器是靠供电箱统一接地的,知道火线、零线的含义,会组装测电笔,会使用测电笔正确辨认火线和零线。
3.进一步培养同学们理论联系实际的学习习惯,严格遵守操作规程的科学态度以及综合运用物理知识分析、解决实际问题的能力。
[活动方案]
活动一
认识家庭电路
阅读教材P17~P18“家庭电路”,完成下列问题。
家庭电路主要由进入家庭的_______、电能表_______、_______、开关、插座、用电器等组成。
1.家庭电路的进户线由_______线和_______线构成,与大地之间电压为220
V的线叫_______线,与大地之间电压为零的线叫_______线。
2.电能表的作用:测量和记录用户一段时间里全部用电器消耗的_______的仪表。
3.在家庭电路中,开关应和它所控制的用电器(如电灯)_______联,且接在_______线和用电器之间;家庭电路中的各用电器之间都是_______联的;插座是用来插用电器的,所以各插座插间是_______联的。
4.尝试将插座、电灯、开关接入电路中(画出电路图)
活动二
观察三线插头与三线插座
阅读教材P18“观察三线插头与三线插座”的内容,完成下列填空。
两线插座的正确接法是_______零_______火。目前,家用电器的插头与插座大都采用的是_______线插头与_______线插座,三线插座的正确接法是“_______零_______火_______地”。_______线一般与埋在地下的金属板相连。
请你思考:三线插头的中间插头比两边的插头长一些,你能知道这是为什么吗?
活动三
练习使用测电笔
阅读教材P18~P19“练习使用测电笔”的内容,并观察教材中图15-18,完成下列填空。
1.测电笔的作用:用来辨别照明电路中的_______线和_______线。
2.测电笔的构造:测电笔是由_______金属电极、_______金属电极、_______电阻、氖管、弹簧组成。
3.测电笔的正确使用:使用时,用手接触_______金属电极,测电笔的_______金属电极与电路中的一根电线接触,电流通过测电笔、_______就和大地构成了电流的通路。如果测的是火线,由于火线和大地间有220
V的电压,所以,测电笔中_______(有/无)电流通过,氖管_______(发光/不发光);如果测的是零线,由于零线和大地间无电压,所以,测电笔中_______(有/无)电流通过,氖管_______(发光/不发光)。也就是说,当正确使用测电笔时,氖管发光的这根电线是_______线,氖管不发光的这根电线是_______线。
4.使用测电笔的注意点
(1)使用测电笔时,手一定要接触_______金属体,不然,导线和大地之间就构不成通路,测电笔就起不到作用。
(2)使用测电笔时,绝不允许用手或身体的其他部分接触_______金属体,否则,就会造成人体触电。
[检测反馈]
1.如图是一个家庭电路中常用的插座,其中A孔应接______线,B孔应接______线,C孔应接_______线。
2.按照安全用电原则,用笔画线代替导线将图中所示的三线插座接到火线、零线上。
(
)3.如图所示为张洁同学演示使用测电笔的几种握笔方法,其中正确的是
A.甲和乙
B.甲和丙
C.甲和丁
D.乙和丁
(
)4.在家庭电路中从输入电线起,连接的顺序应该是
A.总开关、电能表、熔断器、插座
B.总开关、电能表、插座、熔断器
C.电能表、总开关、插座、熔断器
D.电能表、总开关、熔断器、插座
【巩固提升】
1、在家庭电路中,开关跟它控制的灯之间应______联,电风扇、电视机、插座和电灯之间应______联。
2、有金属外壳的家用电器的电源插头都有三个脚,如图所示.使用时,脚E把用电器的外壳与_______相接;把脚E设计得稍长些可保证在插入插座和拔出插座时更安全,原因是___________________________________。
(
)3、下面哪个器材可以测定家用电器消耗的电能
A.电流表
B.电能表
C.测电笔
D.以上三种都可以
(
)4、如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮。某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光,那么可以判定故障是
A.火线和零线短路
B.电灯L短路
C.电线AC段某处断路
D.电线BD段某处断路
(
)5、小刚放学回家后,闭合电灯开关,电灯不亮,用测电笔分别测试灯泡两端的接线柱,氖管均发光,这是因为
A.两根进户线都断路
B.进户火线断路
C.进户零线断路
D.灯丝断路
(
)6、如图所示是家庭电路的一部分,则
A.元件“1”是电能表,“2”是熔断器,“3”是闸刀开关
B.元件“1”、“2”、“3”的正确连接顺序为“2”、“1”、“3”
C.图中接错的元件是“5”
D.图中电路元件连接完全正确
7、 完成上面的家庭电路图,要求正确接入带开关的灯泡和接洗衣机的三孔插座。
第15章
第2节
电功率(3)(习题课)
[学习目标]
1.会根据用电器的铭牌推导计算电阻的公式,并能根据不同用电器的铭牌,比较用电器电阻的大小。
2.会计算实际功率,并能根据实际功率的大小比较灯泡的亮暗。
3.会推导P总=P1+P2+…+Pn,并知道其不仅适用于串联电路,也适用于并联电路。
4.会推导串、并联电路电功率的分配公式,并能结合电功率公式进行串、并联电路中有关物理量的计算。
[活动方案]
活动一
运用电功率推导式P=I2R、P=U2/R
我的推导过程是
如果用电器铭牌已知额定电压U额、额定功率P额,则可以得到:R=.这样我们就可以根据用电器的_______直接计算或比较用电器电阻的大小。
活动二
推导实际功率P实、额定功率P额、实际电压U实、额定电压U额的关系公式
试试看,你能推导出
式子吗?
活动三
电功率的特点
不论用电器是串联还是并联,在某段时间内,整个电路消耗的总功率等于各个用电器消耗的功率之和,即P总=P1+P2+…+Pn。
例题讲析
例1
将一只标有“220
V
40
W”字样的白炽灯泡接入110
V的电路中,灯泡的实际功率是多大?(设灯泡的电阻保持不变)
例2
将“110
V
40
W”的灯泡L1与“220
V
25
W”的灯泡L2相比较,哪个灯泡更亮些?下列说法中正确的是
(
)
A.灯泡L1亮
B.在各自额定电压下工作,灯泡L2亮
C.串联时,灯泡L1亮
D.并联时,灯泡L2亮
例3
两个灯泡其中L1标有“6V
3W”,
L2没有标记,但测得它的电阻是4Ω,把它们串联后接入某一电路中时,灯L1和L2都能正常发光,则这段电路两端的电压和灯泡L2的电功率分别是
(
)
A.6V、3W
B.8V、1W
C.12V、3W
D.6V、1W
例4
有5Ω和10Ω的两个定值电阻,先将它们串联,后将它们并联接在同一电源上,则关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是
(
)
A.串联时,电压之比是1:2,电功率之比是2:1
B.串联时,电压之比是2:1,电功率之比是1:2
C.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是2:1
D.并联时,电压之比是1:1,电功率之比是1:2
[检测反馈]
1.两只电阻串联在电路中,如果R1=10
Ω,R2=20
Ω,则它们的电流之比I1:I2=_______,电压之比U1:U2=_______,电功率之比P1:P2=_______;若将它们并联在电路中,则电流之比I1:I2=_______,电压之比U1:U2=_______,电功率之比P1:P2=_______。
2.如图所示的电路中,已知R1=10
Ω,U1=6
V,R2=20
Ω,则电路中的电流为_______。电源电压为_______,R2的功率为_______。
3.如图所示的电路中,已知R1=10
Ω,电流表A1示数为2A,R2=20
Ω,则电流表A2的示数为_______,电路的总功率为_______,R2的功率为_______
。
4.两只电灯L1和L2分别标有“6V
3W”和“2V
1W”的字样,当它们串联在电路中,为了使两只灯泡都不被烧坏,所允许的最大电源电压为_______,此时灯泡_______(L1/L2)亮度比较大。
(
)5.现有甲、乙、丙三盏灯,分别标有“220
V
40
W”、“110
V
40
W”、“36
V
40
W”的字样,它们均在额定电压下工作.比较它们的亮度,最亮的灯是
A.甲
B.乙
C.丙
D.一样亮
(
)6.甲、乙两灯泡串联,闭合开关,发现灯泡甲比灯泡乙亮,在该电路中,下列关于电流、电压、电阻和消耗电功率的大小的判断中,正确的是
A.I甲=I乙
B.U甲
C.R甲=R乙
D.P甲【巩固提升】
1、小灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.3A,将它接入电路中,测得通过灯泡的实际电流是0.2A,则该灯泡的电阻是
Ω,额定功率是 W,实际功率是 W。
2、甲乙两盏白炽灯,分别标有“220V、40W”和“220V、60W”的字样,其灯丝若用同样长度的钨丝制成,灯丝电阻值较大的是 灯,灯丝较粗的是 灯的灯丝;两盏灯都在220V电路中工作时,则 灯较亮;把两盏灯并联在照明电路中,则
灯较亮;把两盏灯串联在照明电路中,则
灯较亮。
3、把两电阻R1=6Ω、R2=12Ω并联后接到12V的电源上,闭合开关,则R1上消耗的电功率是
W,10秒钟电流通过R2所做的功是
J。
4、标有“6V、6W”的灯泡,正常工作时的电流是
A,电阻是
Ω。当灯泡两端的电压为3V时,通过灯泡的电流是
A,灯泡的实际功率是
W。
(
)5、白炽灯的亮度决定于它的
A.额定功率的大小 B.灯泡两端电压的大小
C.实际功率的大小
D.灯泡中通过电流的大小
(
)6、把10Ω和20Ω的两个电阻串联接在12V的电源上,它们消耗的电功率之比为
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4
(
)7、两盏电灯分别标有“36V、40W”和“220V、40W”的字样,当它们都正常发光时,比较它们的亮度,可知
A.“36V、40W”灯较亮
B.“220V、40W”灯较亮
C.两盏灯一样亮
D.条件不足无法比较
8、小华同学在做“测定小灯泡的功率”实验,灯泡的额定电压可能是2.2V、2.5V或3.8V,灯泡的功率相差不大。按电路图正确连接好电路,闭合开关时记录了第1组数据,当灯泡正常发光时记录了第2组数据,再移动滑片到另一端点时灯泡闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如右表所示,试分析:
(1)、他所用的电源电压为
V,小灯泡的额定电压为
V,额定功率为
W;
(2)、第3次小灯泡熄灭不发光的原因是
。
9、一电能表表盘上标明“1200r/Kwh”,将某用电器单独接在该表上,当用电器正常工作4min后,电能表转盘转过80r。求:该用电器的电功率是多大?