《7-电功率》课外拓展教学设计
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教科版九年级《7-电功率》课外拓展教学设计
例1、图示为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯工作正常。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2中的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光。
解析：因为灯D的规格是“6V、1.5W”，所以灯D的电阻为
RD=U2/PD=24Ω
转向灯的规格都是“6V 10W”，所以转向灯的电阻均为R=U2/P=3.6Ω
左（或右）两只转向灯和灯D总电阻：
R总=RD＋R/2=25.8Ω
当摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯RD1、RD2两端的电压为6V，正常发光。
而通过灯D的电流：
ID=U/R总=0.23A
所以灯D上获得的功率：PD′=I2RD=1.3W
由于PD′与灯D的额定功率（1.5W）相差不多，所以此时灯D也能发光。
与此同时，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流：I=ID/2=0.125A
所以每个左（或右）转向灯的实际功率为：
P实=I2R=0.044W。
由于左（或右）转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左（或右）转向灯不能发光。
例2、（江苏省南通市中考试题）一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能电压超过了220V，为了证实他的猜测，做了如下实验：关闭家中其他电器，只开一盏“220V 100W”的电灯，观察到家中标有“3000R/k w·h”字样的电能表在20分钟内转盘转了121转。
（1）这盏灯的电阻多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）
（2）在20分钟时间内这盏灯消耗的电能是多少焦？
（3）小明家此时的实际电压是多少？
（4）为使这盏灯能正常发光，应串联一个多大的电阻？
解析：
由电能表间接测量家用电器的功率大小是常用的测功率的方法：只让待测功率的用电器工作，记下电能表转过n转所用的时间t，再由电能表上标明的3000R/kW·h计算。
“220V，100W”分别表示此灯泡的额定电压为220V，额定功率为100W。
由公式得
又由电能表的规格3000R/kw·h，它表示此电能表每转动3000转，电流做功1kWh，那么20min内转动121转时，电流做功
又P实=
高于额定电压242V－220V=22V
则需串一个R的电阻分去高出的电压。由串联电路中，电阻的分压与电阻成正比，因此，
答案：
（1）灯的电阻为484Ω
（2）20分钟内消耗的电能为1.452×105J
（3）小明家的实际电压为242V
（4）要使灯正常发光需串一个48.4Ω的电阻。
例3、（山东省烟台市中考题）图示是一个理发用电吹风的实物连接简图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：
（1）电吹风吹冷风时，测得插头处电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率。
（2）电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能为多少？
解析：根据电吹风内的实物连接可知电路图为：
只闭合S2时，只有电动机接入电路，此时吹冷风；同时闭合S1、S2时，电动机、电热丝并联接入电路，此时吹热风。值得注意的是，对电动机而言，不能用欧姆定律及电功率的导出公式进行计算有关物理量。
（1）S1断开、S2闭合，只有电动机工作，电吹风吹冷风，电源电压：U=220V根据公式P=UI得此时电吹风消耗的功率为：
P=UIm=220V×0.2A=44W.
（2）S1、S2均闭合，电动机与电热丝并联，电吹风吹热风。根据欧姆定律可知，通过电阻丝的电流为：
故电路总电流为：I=IR＋Im=4.4A＋0.2A=4.6A.
此时电吹风消耗的功率为：P=UI=220V×4.6A=1012W.
由W=Pt，可得电吹风消耗的电能为：
答案：（1）44W （2）0.03度
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教科版九年级《7-电功率》课外拓展教学设计
例1、图示为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D灯闪亮，向驾驶员显示转向灯工作正常。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2中的任何位置时D灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光。
解析：因为灯D的规格是“6V、1.5W”，所以灯D的电阻为
RD=U2/PD=24Ω
转向灯的规格都是“6V 10W”，所以转向灯的电阻均为R=U2/P=3.6Ω
左（或右）两只转向灯和灯D总电阻：
R总=RD＋R/2=25.8Ω
当摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯RD1、RD2两端的电压为6V，正常发光。
而通过灯D的电流：
ID=U/R总=0.23A
所以灯D上获得的功率：PD′=I2RD=1.3W
由于PD′与灯D的额定功率（1.5W）相差不多，所以此时灯D也能发光。
与此同时，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流：I=ID/2=0.125A
所以每个左（或右）转向灯的实际功率为：
P实=I2R=0.044W。
由于左（或右）转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左（或右）转向灯不能发光。
例2、（江苏省南通市中考试题）一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能电压超过了220V，为了证实他的猜测，做了如下实验：关闭家中其他电器，只开一盏“220V 100W”的电灯，观察到家中标有“3000R/k w·h”字样的电能表在20分钟内转盘转了121转。
（1）这盏灯的电阻多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）
（2）在20分钟时间内这盏灯消耗的电能是多少焦？
（3）小明家此时的实际电压是多少？
（4）为使这盏灯能正常发光，应串联一个多大的电阻？
解析：
由电能表间接测量家用电器的功率大小是常用的测功率的方法：只让待测功率的用电器工作，记下电能表转过n转所用的时间t，再由电能表上标明的3000R/kW·h计算。
“220V，100W”分别表示此灯泡的额定电压为220V，额定功率为100W。
由公式得
又由电能表的规格3000R/kw·h，它表示此电能表每转动3000转，电流做功1kWh，那么20min内转动121转时，电流做功
又P实=
高于额定电压242V－220V=22V
则需串一个R的电阻分去高出的电压。由串联电路中，电阻的分压与电阻成正比，因此，
答案：
（1）灯的电阻为484Ω
（2）20分钟内消耗的电能为1.452×105J
（3）小明家的实际电压为242V
（4）要使灯正常发光需串一个48.4Ω的电阻。
例3、（山东省烟台市中考题）图示是一个理发用电吹风的实物连接简图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：
（1）电吹风吹冷风时，测得插头处电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率。
（2）电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能为多少？
解析：根据电吹风内的实物连接可知电路图为：
只闭合S2时，只有电动机接入电路，此时吹冷风；同时闭合S1、S2时，电动机、电热丝并联接入电路，此时吹热风。值得注意的是，对电动机而言，不能用欧姆定律及电功率的导出公式进行计算有关物理量。
（1）S1断开、S2闭合，只有电动机工作，电吹风吹冷风，电源电压：U=220V根据公式P=UI得此时电吹风消耗的功率为：
P=UIm=220V×0.2A=44W.
（2）S1、S2均闭合，电动机与电热丝并联，电吹风吹热风。根据欧姆定律可知，通过电阻丝的电流为：
故电路总电流为：I=IR＋Im=4.4A＋0.2A=4.6A.
此时电吹风消耗的功率为：P=UI=220V×4.6A=1012W.
由W=Pt，可得电吹风消耗的电能为：
答案：（1）44W （2）0.03度
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