华师大版科学九年级上册 第6章 电能（2 电能的量度）（学案 无答案）

初中科学 教师 班级 学生
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主课题：电能
教学目标：了解电功的概念。知道电功的单位，会计算用电器消耗的电能。知道电功率的概念及相关计算。 了解家庭电路的组成。
教学重难点：电能的计算电功率的计算伏安法测小灯泡额定功率家庭电路
教学方法：寓学于乐，让学生在比较轻松的氛围之下学习，自然而然的掌握好知识点
教学内容
【同步检测】1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω?1A”，灯泡L标有“2.5V?1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　 　） A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C．灯泡的最小功率是0.45WD．该电路的最大功率是2.55W2.小红同学在实验室测量额定电压为2.5V，电阻约为5Ω的小灯泡的额定功率，实验电路如甲图所示

（1）小红同学按甲的电路图连接好了部分实物图（乙图），请同学们用笔画线代替导线，将实物图连线完整．在开关闭合之前，应将滑片P置于滑动变阻器的最 端（填“左”或“右”）．
（2）在小红同学连接好的实物图（乙图）中，有两处不当之处，请同学们指出： ；
（3）小红在大家的指导下修正了实物图，但是在实验的过程中，小灯泡突然熄灭，检查发现电流表有示数，电压表的示数为零，那可能出现的故障是 ．
A．小灯泡断路；B．小灯泡短路；C．滑动变阻器断路．
（4）排除一切故障后，小红同学再调节滑动变阻器，使灯泡两端电压达到额定电压，此时电流表的示数如丙图所示，此时电流为 A，小灯泡的额定功率为 W．3.由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81瓦，而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大？ 4.如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为5V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（ 　） A．0.2W B．1.0W C．1.2W D．2.2W5.小华设计了一个三个档位的电火锅，其内部电路如图所示，R1、R2为电热丝，R3为电位器（图中用变阻器表示），通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的档位工作，其中档位Ⅰ、Ⅱ功率较小，功率大小可通过电位器调节；档位Ⅲ功率为最大值且不可调节．
（1）说明此电路处于最大电功率档时，需要闭合的开关．
（2）为使此电火锅能在电压不足的山区使用，小华按以下要求进行设计：当电压200V，最大功率1000W；只闭合开关S1时电路处于档位Ⅰ，功率可从100W调节到400W，请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3．
（3）只闭合开关S2时，电路处于档位Ⅱ，请计算处于这个档位时流过电阻丝R2的电流的变化范围． 6.如图1所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分，R为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图2所示，恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热．
（1）图中所示状态，电路处于加热还是未加热？
（2）恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少？
（3）电阻R′有什么作用？ 【知识精讲】1、电功1．电功的定义：指 通过用电器时所做的功。电流做了多少功，就有多少的 能转化为 能。电功量度用电器消耗多少电能。2．影响电功大小的因素： 、 和 。3．电功的计算公式：W＝ ，W＝Pt。 在纯电阻电路中，W＝Q＝I2Rt＝U2t/R，Q＝I2Rt(焦耳定律)。4．电功的单位：焦耳(J)，常用单位有：千瓦时(kW·h)。 1焦耳＝ 瓦·秒＝ 伏·安·秒； 1千瓦时＝ 焦。5．测量仪器： (千瓦时计)，测量一段时间内电路所消耗的电能。2、电功率1．电功率的定义： ，它反映 ，电功率大表示电流做功快，表示电能转化为其他形式的能量快。2．影响电功率大小的因素： 和 。3．电功率的计算公式：P＝ ，P＝ ； 在纯电阻电路中，P＝U2/R＝I2R。4．电功率的单位：瓦特(W)； 1瓦特＝ 伏·安＝1焦/秒； 常用单位：1千瓦＝1000瓦。5．电压和电功率(1)电压 额定电压：用电器 两端的电压。 实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器 两端的电压。(2)电功率 额定功率：用电器在 下工作时所消耗的电功率。 实际功率：用电器在 下工作时消耗的电功率。3、伏安法测量小灯泡的电功率1．实验原理：P＝ 2．实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、 、 、 。3．绘制实验电路图：4．待测的量：小灯泡两端的 ，通过小灯泡的 。4、家庭电路1．常用电器：电灯、电视、电扇、电热器、电吹风、电饭煲等。2．家庭电路的组成：进户线(包括　　 线和　　 线)、 (千瓦时计)、 (闸刀开关和熔断器)、用电器、插座等。3．家庭电路的连接方法：各用电器(包括插座)都 ，控制各用电器的开关和用电器串联。熔断丝(保险丝)串 联在 线上，电能表接在进户线上。如：连接白炽灯时，火线先进 再进灯座，灯座再连 。4．测电笔及其使用方法：测电笔是用来辨别 和 的装置。测电笔由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。在正常情况下，火线和零线之间的电压为 伏。使用测电笔时，用手指接触 ，笔尖金属体接触被测电线，如果氖管发光，表明所测电线为 线，否则为 线。5、安全用电1．安全电压：一般情况下，人体的安全电压不高于 伏。但在潮湿环境中安全电压应在24伏甚至12伏以下。2．安全用电原则：不接触 ，不靠近 。3．触电原因：电流通过人体达到一定量时引起的伤害事故，电流大小与人体的 及其加在人体两端的 大小都有关。4．熔断器作用：避免电路中由于 或 造成电流过大。其中作为熔断丝(保险丝)的材料熔点 ，且电阻率 。所选用保险丝的额定电流应 或 电路中的最大正常工作电流。5．断路器：当电路中电流达到额定值的一定倍数时可以 电路，相当于闸刀开关和熔断器的组合。6．三孔插座：如图所示三孔插座的三个插孔分布于等腰三角形的三个顶点上。接法：左孔接 线，右孔接 线，上孔接 线。（一）、例题分析例1.普通的钨丝白炽灯泡的发光效率比较低，而目前市场上流行的节能灯的发光效率就比较高，但是节能灯的价格比较贵，人们常常为选择哪一种灯而举棋不定。下表列举了某种型号的白炽灯和节能灯的部分数据： 功率(瓦) 寿命(时) 单价(元) 每度电费(元) 白炽灯60 1000 1.22 0.61 节能灯10 5000 36.6 0.61 已知上述两种灯泡正常工作时的发光亮度相同，如果纯粹从经济角度出发，要想让使用节能灯更合算的话，最少使用的时间为( ) A．1080小时 B．1120小时 C．1160小时 D．1200小时 例2.如图24-13所示，额定电压为110伏的A、B两盏电灯，额定功率分别为100瓦和25瓦。把它们接到220伏的电路上，欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少，正确的电路是( )例3一个用半导体材料制成的电阻D，其电流I随它两端电压U的关系如图（a）所示，如果它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P。现将它们连接为如图（b）所示的电路，再接在该电源的两端，设电阻D和电阻R1、R2消耗的电功率分别 是PD、P1、P2，下列判断中错误的是（ ）A．P1>P2 B．P1<4PD C．PD

图4

V

S

R

A

U



L

P

S

R1

V1

R2

V2

P

R3

U

P

C

A

RW

B

V

R1

图4



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