浙教版九年级上 第三章 第6节 电能的利用(广东省深圳市南山区)

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名称 浙教版九年级上 第三章 第6节 电能的利用(广东省深圳市南山区)
格式 rar
文件大小 3.3MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2007-11-09 15:06:00

文档简介

(共56张PPT)
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?
脱排油烟机工作时
电能转化为 机械能
应急灯充电时
电视机工作时
电能转化为 化学能
电能转化为 光能,内能和声能
电流通过电灯泡时
电能
内能
光能
部分
电流通过电饭锅时
电能
内能
电流通过微波炉时
电能
内能
说明电流通过用电器时,会对用电器做功。
电流所做的功叫电功。
实质:电流对电器做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。
1、炎炎的夏日,你会选择电风扇还是空调?
2、相同时间内,从节能角度考虑,你会选择哪一种呢?为什么?
电 风 扇1小时消耗的电能是144000焦耳
立式空调1小时消耗的电能是7938000焦耳
在相同的时间内,不同的用电器消耗的电能并不相同。
也就是说,对不同的用电器,电流做功的快慢不同。电流做功的快慢用电功率表示。
一、电功率:
1、定义:电流在单位时间内做的功。
2、公式:
电功率是表示电流做功快慢的物理量
功率=

时间
P=
W
t
这是电功率的定义公式
3.电功率的单位及物理意义
单位名称:瓦特(简称瓦)或千瓦.
单位符号 :W或KW
1千瓦=1000瓦
某电动机工作时的功率为60KW表示:

1瓦=1焦/秒
电动机每秒钟做功60000焦
猜一猜、估一估
0.001W
40W
猜一猜,估一估
21吋彩色电视机
15-60W
普通照明灯
950-2300W
购买电器时,要根据实际需要选择合适的功率!
空调
电器 功率 电器 功率 电器 功率
电子表 0.001 普通灯照明泡 15~60 电熨斗 100~
1500
半导体
收音机 0.06~
0.4 家用电冰箱 100~
200 电饭煲 300~
1500
47cm彩电 40 台式电脑 100~
300 家用空调 950~
2300
日光灯 3~40 吸尘器 800 家用电烤炉 450~
1500
一些电器设备的功率(单位:瓦)
电流通过洗衣机的电动机,通电半小时做功180000焦;电流通过汽车的电动机,通电2秒钟做功120000焦。问: ① 电流通过哪个电动机做功多? ② 电流通过哪个电动机做功快呢?
电功:表示电流做功的多少。
电功率:表示电流做功的快慢。
仔细观察一只家庭照明用灯泡,你能说出灯泡上字样的含义?
“220伏”:灯泡正常工作时的电压是 220V
“PZ220---25”
“25瓦”:灯泡在额定电压下工作时的电功率是25W
——额定电压
——额定功率
:用电器正常工作时的电压
:用电器在额定电压下消耗的功率
用电器铭牌
4.用电器的额定电压和额定功率
额定功率标在电器的铭牌上
电饭锅的额定功率650瓦表示什么意义?
表示:电流通过电饭锅正常工作时,1秒钟内电流做的功为650焦。
或者说:1秒内电饭锅消耗的电能为650焦。
电饭锅正常工作时,两端的电压为220V
电饭锅在额定电压下工作时,消耗的功率为650W
XQB55-8560型全自动洗衣机
家用电器有限公司
额定电压/频率:220V~/50Hz
额定洗涤/脱水容量:5.5Kg/ 5.5Kg
离心洗/波轮洗额定输入功率500W/390W
脱水额定输入功率:210W
防水程度:IPX4
出厂日期:
编号:
产品认证编号:CH0050333-2000
原产地:中国杭州
4001017802
20071006
输入功率是指电器消耗的总电功率。
额定输入功率:用电器在额定电压下工作时,消耗的总功率。
脱水额定输入功率210W的意思:
该洗衣机正常脱水时电流每秒做功210J,即每秒消耗210J电能.
5、实际电压与实际功率:
实际电压:将用电器接入某一电路中时,电路所能提供的电压。
额定值与实际值一定相同吗?
实际功率:用电器在电路中实际上所消耗的功率
比较额定值与实际值的关系:
1、一个标有“PZ220--100”字样的家庭照明灯泡
额定电压:220伏 额定功率:100瓦
实际电压:220伏
(2)接入到220伏的电路中。它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?
(1)它的额定电压、额定功率各是多少?
实际功率 =100瓦
2、如果将它改接到380伏的电路中
(1)它的额定电压、额定功率各是多少?
实际电压:380伏
(2)它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?
实际功率 > 100瓦
比较额定值与实际值的关系:
额定电压:220伏 额定功率:100瓦
3、如果将它改接到200伏的电路中
(1)它的额定电压、额定功率各是多少?
(2)它的实际电压、实际功率与额定值间有何关系?
实际电压:200伏
实际功率 < 100瓦
比较额定值与实际值的关系:
额定电压:220伏 额定功率:100瓦
实际值与额定值间的关系:
(3)当U实>U额时,P实>P额
注意事项:
A.购买电器要根据实际所需选择合适的功率。
B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。
用电器都不正常工作
用电器正常工作
(1)当U实=U额时,P实=P额
(2)当U实在家中,我们常会发现有些灯泡接入时电路时很亮,有些灯泡接入电路时却很暗。那么决定灯泡亮暗的主要因素是什么呢?
灯泡的亮度与电功率有什么关系呢?
1.提出问题:
灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
2.建立假设:
3.设计电路图
提供3个额定电压相同的灯泡
4.填表
电压 功率 亮度
灯泡A 220V 15W
灯泡B 220V 40W
灯泡C 220V 100W
最暗
较亮
最亮
5.结论:
灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
电功率越大,说明电流做功越快,说明在相同的时间内电流对它所做的功就越多,所转化的电能就越多,所以灯泡就越亮。
决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率还是额定功率?你能举出支持你观点的证据吗?
操作:闭合开关,在电压表示数为2.5伏时观察灯的亮度,然后移动滑动变阻器,使电压表示数为1.5伏,再观察灯的亮度,再次移动滑动变阻器,使电压表示数为2.8伏或3伏,观察灯的亮度.
额定电压 额定功率 实际电压 灯的亮度


泡 2.5V 相等 2.5V 正常发光
1.5V
2.8V
较暗
较亮
由此实验你有什么启示
灯泡的亮度决定于实际功率的大小
灯泡的额定功率大小不能决定灯泡的亮度强弱
决定灯泡亮度的因素是灯泡在工作时所能达到的实际功率,在不烧毁灯泡的前提下,灯泡所能达到的实际功率越大,灯泡越亮。
将“PZ220-40”和“PZ220-100”两灯泡分别接入220伏的电路中,电流对哪一灯泡的做功快?对哪一灯泡做功多?
电流对“PZ220-100”的灯泡做功快。
无法比较做功的多少。
电流做功的快慢用 描述,它的单位是 或

某灯泡标有“PZ220V-60W”字样,其中“PZ”表示
描述,“220V”表示 ,“60W”
表示 ,其意义表示 。
电功率

千瓦
普通灯泡
额定电压
额定功率
电流通过灯泡在1秒内做功为60焦
灯泡的亮度决定于灯泡的 。在电路中灯泡消耗的电功率越大,灯泡的亮度就 。
实际功率
越大
某冰箱的输入功率为98瓦,它表示( )。
D
A、该冰箱的制冷功率为98瓦; B、该冰箱的损耗功率为98瓦; C、该冰箱工作时消耗的功率为98瓦; D、该冰箱正常工作时消耗的功率是98瓦。
下列规格的灯泡,正常工作时最亮的是( )。
B
A、PZ110-40; B、PZ110-100;C、PZ220-25; D、PZ220-60。
有一只灯泡,标有“PZ220-40”字样,其意义是 。当这只灯泡正常发光时,每秒钟将消耗 焦的电能。
灯泡亮度和 有关。
电功率越大,灯泡 。
那么,电功率的大小是由什么来决定的呢?
额定电压为220V,额定功率为40W
40
电功率
越亮
电功率与哪些因素有关?(1)
A
A
1
2
L1(3V,3W) L2(3V,6W)
电源:3V
1.把以上2只灯泡并联在电路中,观察电流表的示数。
灯L1 灯L2
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
3V(相等)
3V(相等)


1A
2A
在电压相等的情况下,通过灯泡电流越大,灯泡消耗的电功率越大。
灯L1(3V,3W) 灯L2(3V,6W)
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
3V(相等)
3V(相等)


1A
2A
电功率小
电功率大
2.把以上2只灯泡串联在电路中,观察电压表的示数。
灯L1 灯L2
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等


2V
1V
电功率与哪些因素有关?(2)
L1(3V,3W) L2(3V,6W)
电源:3V
V
1
V
2
L1
L2
灯L1(3V,3W) 灯L2(3V,6W)
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等


2V
1V
在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡消耗的电功率越大。
电功率小
电功率大
R
由实验可知:
在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡的电功率越大;在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡的电功率越大.
电器的电功率,等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。
5. 电功率计算公式:
P=UI
推导公式
U=P/I
I=P/U
对于纯电阻电器(只有电阻在做功)
=U2/R
推导公式
=U·U/R
P=UI
P=UI
=IR·I
=I2R
P=U2/R(已知U和R求P)
P=I2R(已知I和R求P)
单位:
1瓦 = 1 伏·安= 1伏2/欧 =1安2 ·秒
欧姆定律I=U/R
看图:计算灯泡的电阻。
P=U2/R
R=U额2/P额
解:R = U额2/P额
= (220V)2/25W
= 1936Ω
对于纯电阻电路,
P=UI=U2/R=I2R
将这个灯泡接在220V的电路上,通过灯泡的电流多大?这时灯泡的电阻有多大 如果改接在240V的电路上,实际功率多大?灯泡亮度如何变化
I=P/U
=25W/220V
解:
=0.11A
R=U额2/P额 = (220V)2/25W= 1936Ω
P实=U实2/R
=(240V)2/1936Ω
=29.8W
变亮
P=W/t
P=IU
定义公式
计算公式
电功率的计算公式
决定了电功率描述的是电流做功的快慢。
反映了电功率的大小跟哪些因素有关(电流和电压)。
你能推出电功的计算公式吗?
任何情况下都适用
P = I2R
P = U2/R
只适用纯电阻电路
电功率与机械功率
物理量 符号 定义 定义式 意义 单位
电功率 P 单位时间内所做的功 P=W/t 表示电流做功的快慢 瓦
千瓦
焦/秒
机械
功率 P 单位时间内所做的功
P=W/t
表示力对物体做功的快慢 瓦
千瓦
焦/秒
电功率计算注意点:
实际电功率随电压变化而改变。因为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小变化。
灯泡亮暗由实际电功率大小决定,与额定功率无关。
已知灯泡上字样“220V 60W”,可求出电阻:
(220V)2
60W
U额2
P额
R= = =806.7Ω
某小灯泡的电阻为4Ω,通过的电流为0.2A则电功率为 。
某用电器接在24V的电路中消耗的功率为12W则通过的电流为 ,电阻为 。   
电阻R1的阻值为2欧,将它接到电源上后通过的电流为 1安培,经过 10秒,电阻上转化的热能为 焦。现将另一阻值为4欧的电阻R0与R1串联后接到电源上,在相同的时间里产生热量较多的电阻是    。
20
R0
某小灯泡的电阻为4Ω,两端的电压为8V则电功率为 。
0.16W
16W
某小灯泡的电阻为4Ω,两端的电压为8V则电功率为 。
0.5A
48Ω
电阻丝的电阻为500欧的电炉,接在220伏的电路上,它转化为热能的功率为 W;而在电流相同的条件下,电阻是0.1欧的连接导线转化为热能的功率是 W;如果这根导线直接接在220伏的电源上(即”碰线”或短路),电流通过导线转化为热的功率变成 W.
96.8
0.01936
484000
将一只“6V 10W”的灯泡接入电路中,测得通过这个灯泡的电流是1.5安.那么,这个灯泡的实际功率是( )
A、大于10瓦 B、等于10瓦
C、小于10瓦 D、条件不足,无法判断
C
定义:电流所做的功
实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。电流作了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
二、电功的概念
W=Pt=UIt
1焦耳=1伏·安·秒=1伏2 ·秒/欧=1安2 ·欧·秒
W= U2t/R=I2Rt
对于纯电阻电路,
单位:
P=
W
t
将“220V 40W”的灯泡接在220伏的电路中,通电5小时,电流所做的功也即消耗的电能为多少
W =Pt = 40瓦× 5小时
=40瓦× 5 × 3600秒
= 7.2 × 105焦
焦这个单位很小,用起来很不方便.
实用上,电功的单位常用千瓦时.
1千瓦时=1千瓦× 1小时
=103瓦×3600秒
=3.6×106焦
1度(1千瓦时)电可以让:
普通的电视机工作8小时
家里的电灯使用25小时
节能灯使用100小时
空调工作1小时
电饭锅使用1小时
有台电风扇,因为铭牌被磨损,看不出它的功率有多大。你能测它的功率吗?
测量原理(公式):
需要测量的数据:
需要的测量工具:
时间t和这段时间内消耗的电能W
钟表和电能表
P=
W
t
俗称:电度表
计量用电器在一段时间里消耗的电能。
又称:千瓦时计(KW·h)
利用电能表计算每月的用电量
二月 三月
小明家的电能表上标有如图所示的字样,则正常情况下小明家用电器的最大功率不能超过 W。
若他家电视机的功率为200W,平均每天使用2h,则一个月他家的电视机耗电 kW·h(一个月按30天计算)
2200
12
P=IU=220V×10A
=2200W
解:
W=Pt=0.2kW×2h×30
=12KWh
200W=0.2kW
我们如果要测量某一灯泡发光时的实际功率那怎么办
测量小灯泡的电功率实验测量要求:
使小灯泡在额定电压下发光,测出小灯泡的功率
使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,测出小灯泡的功率
使小灯泡两端的电压低于额定电压,测出小灯泡的功率
1.实验设计中需要加入滑动变阻器吗?为什么?
答:为了能连续改变小灯泡两 端的电压使其达到一定值,于是要加入滑动变阻器。
2.怎样连接小灯泡与滑动变阻器?为什么?
答:为了能用滑动变阻器改变电路中的电流,从而改变小灯泡两端的电压,所以让滑动变阻器与小灯泡串联。
3.实验中应该测量几个量?
答:根据公式P=UI,要测量小灯泡的电功率必须测量小灯泡两端的电压U以及流过小灯泡的电流I。
4.电流表、电压表应分别连在什么位置上?
答:因为要测小灯泡两端的电压以及流过小灯泡的电流,所以电压表应与小灯泡并联,电流表应与小灯泡串联。
5.滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在什么位置?为什么?
答:滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在使滑动变阻器连入电路的电阻值最大的位置,这样起到保护电路的作用。
1、“PZ200-25”L1和“PZ200-100”L2两灯泡的灯丝有什么不同?你能解释它们差异吗?
前者灯丝细而长,电阻较大;而后者粗而短,电阻较小
2、将上述两灯并联后接到电源电压为200伏特的电路中,求此时两灯的电功率和整个电路的电功率。
3、将上述两灯串联后接到电源电压为200伏特的电路中,求此时两灯的电功率和整个电路的电功率。
无论是并联电路还是串联电路,电路消耗的总功率等于各部分电路 (或各用电器)消耗的电功率之和。即P=Pl+P2