第16讲 电功、电功率复习[下学期]

课件75张PPT。从铭牌中你可以获取哪些信息? 1、求出额定电流（I额）：用电器在额定电压下正常工作时的电流。2、求出电阻（R）：R=U额2/P额额43．（5分）右表是某型号全自动洗衣机的部分技术参数，根据此表，求：
（1）该洗衣机的额定电流是多少？
（2）若每天洗衣时间平均为30分钟，则每个月（按30天计算）洗衣机消耗的电能为多少千瓦时？型 号 XXX
频 率 50Hz
额定功率 350W
额定电压 220V
洗衣容量 3kg
整机质量 30kg电功、电功率复习一、电功的概念和实质：（1）概念：（W）电流所做的功叫做电功。（2）电流做功的实质：电能→其他形式的能给蓄电池充电利用电炉煮饭通电后电动机工作知识回顾电功是电能转化的量度二、电功的公式和单位：（1）基本公式：W= U I tU－导体两端的电压，单位：I －通过通电导体的电流，单位：t －通电时间，单位：伏（V）安（A）秒（S）W －电流通过导体所做的功，单位：焦（J）说明I －通过导体的电流，单位：例1、一盏灯接在220伏的电源上，通过的电流是0.45安，那么在1分钟内电流做功是 ,消耗的电能是____,有____能转化成其它形式的能。5940J5940J5940J(2)电功的推导公式： W= U I t
=（U2/R） t =I2R t 推导公式只能适用于纯电阻电路！结合欧姆定律I=U/R，你能对上述公式进行变形吗？讨论注意：【例2】含有下述用电器的电路中，哪些属于纯电阻电路( )
A.电扇和电吹风 B.白炽灯和电烙铁
C.电炉和电熨斗 D.电解槽电能全部转化为_____内能BC（3）、单位：国际单位：焦（J）常用单位：千瓦时（度）----kW·h换算：W=P t (定义式)
1千瓦时＝1000瓦×3600秒＝3.6×106焦例3、下列关于电功的说法正确的是 （ ）
A 电流做功就是电能转化为机械能的过程
B 通过用电器的电流越大，那么电功越大
C 焦耳和千瓦时都是电功的单位
D 以上说法都不对C例5、电能表是测量_______的仪表．1 kWh的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作____h,可给“220V100W”的灯泡正常工作____h分析：W＝1kWh　P＝40W＝0.04kW 时间：t＝ ＝ ＝25h 电功25例4、下列单位，不属电功单位的是（ ）
A、度 B、伏2/欧 C、焦 D、 安2·欧·秒B10（2）定义式是 。推导公式有
　　 、 　 、 。 请归纳：（1）电功率的定义是指
，
是表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿的物理量。三、电功率（P） 电流做功快慢单位时间内电流做的功P=W/tP=UIP=I2RP=U2/R（3）、单位及物理意义单位名称：瓦特(简称瓦)
单位符号 ： W1千瓦=1000瓦1瓦=1焦/秒电动机每秒钟做功60000焦。物理意义：如某电动机的功率为60千瓦P=W/tP=IU定义公式推导公式P=W/tP=UIP=I2RP=U2/R电功率的计算公式1.任何情况下都适用只适用纯电阻下例6：如图是生命力型号手机的电池名牌，该型号的电池充足电能达9720焦，待机时间3天，用于手机待机时间内消耗的平均功率是 。0.0375瓦例7下列单位中，不是电功率单位的是（ ）
A.千瓦时 B.伏·安 C.瓦特 D.焦耳/秒例8、如图所示电路，S闭合时，电路中消耗的电功率将　（ ）
A.减小 B.增大 　C.不变 D.无法确定ABR1R2S例9、下表为国产某全自动洗衣机说明书上所列的一些数据，根据表格回答：
如洗衣、脱水的累积时间为30min，则洗衣机消耗的电能为＿＿＿＿。7.92X105J例10：一盏电灯接在电压为220伏的电路中，它的电阻是1210欧，通过灯丝的电流多大？通电10分钟，电流所做的功是多少？分析：本题已知什么？求什么？用到什么公式？解答如下：∵U=220伏，R=1210欧
∴I=U/R=220伏/1210欧=0.182安
W=UIt=220伏×0.182安×600秒=2.4 ×104焦友情提示：计算过程一定要带上单位！电功公式！欧姆定律！功的单位是焦！⑴U、R，求I；⑵U、R、t，求W四.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（U额)：用电器正常工作时的电压额定功率(P额）：用电器在额定电压下消耗的功率“220伏”:灯泡正常工作时的电压“PZ220---40”“40瓦”:灯泡在额定电压下工作时所消 耗的电功率灯泡的额定功率60瓦 表示:电流通过白炽灯正常工作时，
1秒钟内电流做的功为60焦。或者：1秒钟内灯泡消耗的电能为60焦.实际电压（U实)用电器实际工作时的电压实际功率（P实）用电器在实际电压下的功率即：将用电器接入某一电路时，电路所能提供的电压。Δ、电压、电流、电功率及灯的亮度关系P实＞ P额 比正常发光亮，有可能烧毁P实＝ P额 P实＜ P额 比正常发
光暗 正常发光五. 电功率计算注意②实际电功率随电压变化而改变，用电器的额定电压只有＿＿个，而实际电压有＿＿＿个.①灯泡亮暗由实际电功率大小决定.③电灯泡的电阻一般不变,当电压发生
改变时,引起电流变化,从而引起实际
电功率大大变化.④:已知灯泡上字样“220V 60W”可　
　求出电阻: R= (220V)260W1无数练习：
1１、判别电灯亮暗的主要依据为（　　）
Ａ、电功多少　　　Ｂ、实际功率大小
Ｃ、电压大小　　　Ｃ、电流大小B12、“220V 25W”、“110V 25W” 两盏电灯正常工作时，哪盏电灯较亮（ ）
A、“220V 25W” B、“110V 25W”
C、一样亮 D、 条件不足，无法判断C1３、电风扇、白炽灯、电烙铁三种用电器上都标有“220Ｖ 60Ｗ”的字样，正常工作时，相同的时间内消耗的电能（ ）
A、电风扇最多 B、白炽灯最多
C、电烙铁最多 D、三者一样多14、电路中正在使用的两盏白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（　　）
Ａ、甲灯灯丝的电阻一定比乙灯大。
Ｂ、甲灯两端的电压一定比乙灯大。
Ｃ、通过甲灯的电流一定比乙灯大。
Ｄ、甲灯的实际功率一定比乙灯大。DD15、如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开头，当滑动变阻器向右移动时，下列判断正确的是（　　）
Ａ、小灯泡的功率变大，电流表的示数变大
Ｂ、小灯泡的功率变小，电流表的示数变小
Ｃ、小灯泡的功率不变，电流表的示数变大
Ｄ、小灯泡的功率不变，电流表的示数变小C16、如图所示的电路中，当开关S闭合时，下列判断正确的是（　　）
Ａ、两灯泡的实际功率均变小；
Ｂ、两灯泡的实际功率均变大；
Ｃ、A灯的实际功率变小，B灯的实际功率变大
Ｄ、A灯的实际功率变大，B灯的实际功率变小C60V 12W1、“6V 12W”的含义是什么？2、该灯炮正常发光时的电流是多少？3、该灯泡正常发光时的电阻是多少？4、该灯泡正常发光1小时消耗的电能是多少？5、1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光几小时？六. 基础计算2A240.012 kW·h83.3h6、若把“6V 12W”的灯泡接到3V的电路中，该灯泡的实际功率是多少？解：能力提高：7、两只分别标有“6V12W”与“12V12W”字样的灯泡，在正常发光时， 亮； 灯泡的电阻大，流过 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。8、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？一样12V12W6V12W一样解：9、有一块手机充电板，如果充电电压是4.2V，充电电流为540mA时，则需要一个小时使得电板充满电。问
（1）：该电板在充满电的过程中电流做了多少功？电板储存了多少电能？
（2）： 如果手机在待机工作期间电压为2.5V，电流9.45mA。那么手机的待机工作时间是几天？
拓展题答案 （1）8164.8J（2）345600s合4天你认识它们吗？电能表俗称：电度表又称：千瓦时计（KW·h）现在你知道我们是干什么的了吧？计量用电器在一段时间里消耗的电能.（1）、电功的测量：七、电功和电功率的测量：思考10在某家庭用的电能表上，标有“220Ｖ　5（20）Ａ”以及“600revs／kW·h”等字样，它们各表示什么意思？额定功率是______,允许的最大功率是_____,最多可把 盏“220V 80W”的灯泡连入电路中。1100W4400W5511、如图，是沈明同学家今年3月31日至4月30日电能表上的显示情况，则沈明同学家5月份的用电量为 kWh，合 J。339.31.22X109（2）、电功率的测量：你能用电能表测家用电器的功率吗？原理：P=W/t12、一个家用电能表的盘面上标有“3000R／kWh”字样，它表示
；
若用这个电能表测某用电器的功率时，转盘在3min内转了15转，则电流所做的功是 kWh= J，这个用电器的功率是 W。0.0051.8X104100测定小灯泡的电功率实验目的:测定小灯泡的电功率实验原理:P=UI实验器材:电源电流表电压表滑动变阻器小灯泡开关小灯座导线实验方法:伏安法调节电压间接测量那如何测量一个小灯泡的功率呢？实验器材：电功率实验设计 一 1、在“测量小灯泡电功率”的实验中
（1）实验原理是___________.
（2）已知小灯泡的额定电压为2.5伏,额定功率约为1瓦.请你将电路连接好,要求闭合开关后,滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮.
P=UI （4）某同学正确连接电路后闭合开关，发现电压表的示数为2伏，为了测小灯泡的额定功率，下一步进行的操作是_____________________________,操作后电流表的示数为0.48安培,则该灯的额定功率为______;若移动滑动变阻器使电流表示数为0.5安培,则该灯的实际功率为_______,额定功率_______(选填变大、变小、不变)向右移动滑片使电压表的示数为2.5V1.2W1.3W不变(5)小明连接好电路后，闭合开关后,发现小灯泡发光很暗,但无 论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表示数都不变化,原因是
_____ ___________________将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路(7)小红连接电路后，发现闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现灯泡变 亮时,电压表示数变小,发现灯泡变暗时,电压表示数变大,其 原因是___________________________电压表与滑动变阻器并联(6)如果正确连接电路,闭合开关后发现灯泡发光但很暗,无论怎样移动滑片时, 电压表示数都达不到额定电压,其原因是 ___________________电源电压不足(8)某同学连接电路后,闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无 示数,但电压表有示数,试分析原因可能是______________
______________________________灯泡出现断路或连接电路时将两电表位置对调了(9)某同学通过实验测得数据如下表 (量程0-3V，0-0.6A) :物理量次数12 3电压U/V电流 I/A电功率平均值P/W电阻R/?2.02.53.00.90.20.22①在整理数据时发现有一次数据明显有误,请指出并说明原因 ②利用测得的电压和电流值计算出电阻,你发现了什么？
其原因是________________________________灯泡电阻随温度的变化而变化③表格设计中电功率平均值这一栏合理吗,为什么？不合理,取平均值的意义在于减小实验中操作者的人为误差。11.112.513.60.18二、电源电压6V,小灯泡的额定电压3.8V,电压表0~15V量程坏了,而0~3V量程完好,其它器材完好,设计一个实验方案,测出小灯泡的额定功率 . (1)画出设计的实验电路图;
(2)简述实验操作步骤 1、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.2、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.3、若此时电流表读数如右图,该小灯泡的额定功率____W.1、电功和电功率的区别和联系电流在单位时间内所做的功电流做功多少电流做功快慢W=UItP=UI焦耳 、千瓦时瓦 、千瓦用电能表直接测量用伏安法间接测量W=P t电流所做的功八、小结2、串联电路与并联电路中电流、电压、电阻、电功及电功率的特点：串联电路(等流分压）1）I＝I1＝I2＝……2）U＝U1＋U2＋……3）R＝R1＋R2+……4）U1　：U2＝R1　：R25）W1　：W2＝R1　：R26）P1　：P2＝R1　：R2并联电路(等压分流）1）I＝I1＋I2＋……2）U＝U1＝U2＝……3）1/R＝1/R1＋1/R2+……4）I1　：I2＝R2　：R15）W1　：W2＝R2　：R16）P1　：P2＝R2　：R1※不论是串联还是并联电路中：
P总＝P1＋P2＋…
W总＝W1＋W2＋…1．（5分）右表是某型号全自动洗衣机的部分技术参数，根据此表，求：
（1）该洗衣机的额定电流是多少？
（2）若每天洗衣时间平均为30分钟，则每个月（按30天计算）洗衣机消耗的电能为多少千瓦时？型 号 XXX
频 率 50Hz
额定功率 350W
额定电压 220V
洗衣容量 3kg
整机质量 30kg2、如图是一台电冰箱的铭牌。其中“耗电量0.50(kW.h)/24h”这个参数的含义是，该冰箱正常使用24h消耗的电能为_________。如果按照额定功率70W和工作24h计算，则消耗的电能是__________kW·h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大，是由于冰箱具有_________工作的特点而造成的。0.50kW·h 1.68 不连续 3、很多家用电器都有待机功能。如电视机可以遥控关机，而不必断开电源。这一功能虽给人们带来了方便，但电器在待机状态下的能耗也十分严重。下表是某家庭的有关统计数据。
这些电器每天待机时共耗电_______度。该家庭若能及时断开用电器电源，每月可以节约电费_______元（我市民用电价为0.53元/度，每月按30天计算）。2.641.34知识运用 3电热煮水器正常工作时的电阻是100欧，通过它的电流是2安，在3分钟内可将质量为150克的15℃的水煮沸。求此电热器的效率。分析：2、电流做功产生的热量Q可以根据焦耳定律Q=I2Rt来计算，水吸收的热Q热可以用热量公式来计算。1、电热器的效率η =W有用/W总×100%， W有用为水吸收的热Q热，W总为电流做功放出的热Q。热量公式Q=Cm△t友情提示：C—物质的比热，单位：焦/（千克·℃）m —物质的质量，单位：千克△t —物质的温度变化（ t高- t低），单位： ℃Q —物质吸收或放出的热量，单位：焦解答：∵C水=4.2×103焦/（千克· ℃），m=0.15千克，△t=100 ℃-15 ℃=85 ℃
∴ W有用=Q吸= C水m△t= 4.2×103焦/(千克· ℃) ×0.15千克× 85 ℃ =5.4 × 104焦。
∵ I= 2安，R =100欧，t =180秒
∴ W总=Q=I2Rt=(2安)2 × 100欧×180秒=7.2 ×104焦，
∴ η =W有用/W总×100%
= Q吸/ Q ×100%
= 5.4 × 104焦/ 7.2 ×104焦
=75%注意：能和热量的单位是：焦（J）2、电流通过导体产生的热量叫电热。一、电流的热效应：1、电流通过任何一个导体，导体都要发热，温度升高，这种现象叫电流的热效应二、电热器是利用电流的热效应来工作的用电器。
1、 常见的电热器：电热水器、电炉、电烙铁、电饭锅、电熨斗、电热毯等等。2、电热器电路模型 3、电热器结构主要部分是发热体发热体特点：
电阻率大 、熔点高三、电流热效应的实质：思考：1、电流的热效应有什么利和弊？
2、如何减少电流热效应而产生的负面影响？优点：无污染，热效率高，方便控制和调节温度缺点：1)在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会烧毁绝缘层而引发火灾。2）由于电流的热效应，会影响家电的使用性能和寿命。防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构（散热窗）探究：电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关？在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多. 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多. 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多. 四、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。1、公式：Q=I2Rt2、各量的单位：Q、I、R、t分别是焦耳、安培、欧姆、秒。3、意义：表示电流通过用电器有多少电能转化为热能。建议:电功公式、欧姆定律推导出焦耳定律 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t来计算热量. 已知： U=220V R=55 欧 t=10分=600秒
求：Q
解：五、焦耳定律的应用例 ：电热器接在220伏的电源上，它的电阻是55欧，通电10分钟产生多少热量？例2、某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W；将改接到3V的电压下，这个导体的功率是________W。解法1 导体电阻 R= ==6Ω 导体消耗的功率 P===1.5W解法2 导体电阻不变 ==PL=（ ）2×6W=1.5W 1.5从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“n2”倍。即：电功率与电压的平方成正比小结：例3、电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中.R＝10Ω.电路接通后，100s内电阻R上电流做的功为10J，已知灯L的额定功率为10W，灯的电阻不变.求：灯的额定电压.WR＝I2Rt I===0.1A UR＝IR＝0.1A×10Ω＝1VUL＝U－UR＝10V－1V＝9VRL= = =0.9Ω解 灯额定电压：UE= = =30V 例4、将分别标有“6V　9W”和“6 V　3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上，则　（　　）。
　　A．两灯都能正常发光　　 B．灯L2可能被烧毁
　　C．两灯都比正常发光时暗　　 D．灯L1比灯L2亮B 例5、家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则　（　　）。
A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大
B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大
C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多
D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大C、D例6.如图2，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是　（　　）。
A.电压表的示数变大
B.电灯L的亮度变暗
C.电流表A1的示数不变
D.电流表A2的示数变小D例7.如图3，电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为2∶7，则电阻R1∶R2＝________，电功率P1∶P2=_______，电功率P1∶P1′＝________，电功率P1∶P1＝________.5∶2 2∶5 2∶5 2∶5 例8 .在如图所示的电路中，电源电压不变，灯L标有“6伏　3瓦”字样．当电键K闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为0.6安．求：（1）通过灯L的电流．
（2）电阻R2的阻值．
（3）在10秒内，电流通过电阻R2所做的功 解： I1= ==0.5安 （2）I2＝I－I1 (1)=0.6安－0.5安=0.1安， R2=（3）W2＝U2I2t ＝6伏×0.1安×10秒＝6焦例9、小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图5，发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝，C、D是电阻丝AB上的两点，S′是一个温度控制控制开关．当开关S′闭合，开关S接通C点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q1；当S′闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是Q2；当S′断开时，电阻丝每分钟放出的热量是Q3，此时测得C、D两点间的电压是33V。（1）按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:
　_____ ＞ ______ ＞ ______．
（2）将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是20∶10∶3，求电源电压U和电热器处于保温状态时，每分钟放出的热量_____．Q2Q1 Q35808J 例10、图6，是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V，当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候　图6（1）通过输电线的电流为多少安?（2）若输电线的总电阻为0.1Ω，供电设备的输出电压是多少伏？解 I= ==220A U＝U线＋U0 ＝IR线＋U0 ＝220A×0.1Ω＋220V ＝242V （3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率．当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW，所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?I′==400A=P线′＝I′2R线 ＝（400A）2×0.1Ω＝16000W（4）若要求减小输电线损失的功率.用学过的公式及知识说明应采取的措施。 分析： 在U0，P0一定时，I不能减少，使P线＝I2R线减小的方法，应减小R线． 导线电阻与材料、长度、横截面积有关 ∴　长度一定，可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积，这样可以减小电阻． a *例11、如图4（a）所示电路中，灯L1的电阻L2的 （不考虑灯丝随温度的变化） 电源电压为10V，并保持不变．S1、S2为开关．当闭合S1.断开S2时，灯L1正常发光，电阻R3消耗的电功率为2W，电压表示数U1；当闭合S2，断开S1时，电阻R4消耗的电功率为 W，电压表示数为
U1.
求（1）灯L1的额定功率；
（2）电阻R4的阻值．b c