人教版 九年级第 上学期 物理 十八章电功率复习 学案

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授课教师 上课时间 年 月 日 第（ ）次课 课时： 课时
教学课题 第十八章 电功率
教学目标
教学重点与难点
教学过程 第一节 电能 电功知识点一.电能与电功1.电能?（1）定义：用电器消耗电能的过程，也可以说是电流做功的过程，消耗多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能量.（2）电能的单位及换算?国际上常用的能量单位是焦耳，简称焦，符号J。电能的常用单位是千瓦时，符号kW·h，俗称“度”。电能是能量的一种，千瓦时和焦之间的换算关系是：1kW·h=3.6×106J2.电能表?（1）介绍电能表的作用?电能表是用来测量用电器在一段时间内所消耗电能多少的仪器。?（2）介绍电能表的面盘?作用测量电路消耗电能(电流做功)单位度(kW·h)读数计数器末尾数字的单位是十分位220 V额定电压10 A额定电流600r/(kW·h)每用1度电，表盘转600转 （3）电能的计算电能转化为其他形式能的过程是做功的过程，电流做了多少功就消耗了多少电能。实质上，电功就是电能，用W表示，通用单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kw.h）。公式：W=UIt。（变形：W=U2t/R（多用于并联电路）；W=I2Rt（多用于串联电路））。（4）串、并联电路中电能与电阻的关系? 串联电路：电能和电阻成正比，即W1：W2=R1：R2。 并联电路：电能和电阻成反比，即W1：W2=R2：R1。例1：小明家2014年10月底与11月底电能表的示数如图所示，请计算，小明家11月份消耗多少电能？若1kw·h电费为0.60元，应付多少电费？10底电能表的示数为 kw·h11月底电能表的示数为 kw·h11月份共用电 kw·h11月份电费为 元。例2：一电能表表盘标有2000r/kw·h，一用电器工作5min,发现电能表的转盘转了20圈，则说明5min内用电器工作消耗电能_____ kwh，合_______J，该用电器的功率为________kw。3.电功?（1）电功的概念及理解? 电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为__其他形式__能的过程电流做的功就叫做电功，用字母“W”表示。（2）电功的计算?电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关：?①在电流、通电时间相同时，电压大的电路电流做功多；②在电压、通电时间相同时，电流大的电路电流做功多；?③在电压、电流相同时，电流做功的多少与通电时间成正比。? 单位：焦耳，简称焦，符号J。?1J＝1V·1A·1s，即当某用电器两端的电压为1V，通过用电器的电流为1A时，则该用电器在1s时间内消耗的电能为1J，或说成在1s内电流对该用电器做了1J的功。?【即学即练】：【典例】在工业生产中，经常用热敏电阻来探测温度.如图甲所示的电路，将热敏电阻R0放置在热源内，其余部分都置于热源外，这样就可以通过电流表的示数来表示热源温度.已知电源电压是9 V，定值电阻R的阻值是100 Ω，热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示.求：已知电流表的量程是0.03 A，此电路能够测量的最高温度是多少？此时该电路在100 s内电流做了多少功？【思路点拨】(1)观察电路图：R0与R串联→R0=R总-R已知条件：U、I和R→R总=U/I→R0=U/I-R观察图象→测量出温度(2)已知：U、I和t→电功公式W=UIt【解析】热敏电阻R0和R串联，当I′=0.03 A时由图象得此时最高温度t′=80 ℃电流在100 s内所做的功W=UIt=9 V×0.03 A×100 s=27 J答案：80 ℃ 27 J 2、已知R1∶R2=4∶1，若将它们串联在电路中，则它们两端的电压之比U 1∶U2=______，相同时间内电流做功W1∶W2=______；若将它们并联 在电路 中，则它们的电流之比I1∶I2=＿＿＿， 相同时间内电流做 功之比W1∶W2=＿＿＿＿.【练习】1.安装在家庭电路中的电能表，测量的是( )A.电流 B.电压 C.电阻 D.电能 【解析】选D.电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的工具.2.下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为热能的是( )A.吸尘器 B.电风扇 C.洗衣机 D.电炉【解析】选D.此题考查电能的利用，吸尘器、电风扇和洗衣机主要把电能转化为动能，电炉几乎全部把电能转化为热能，故选D.3.在用电器的工作过程中，实际上是将电能转化为其他形式能量的过程，若有100 J的电能转化为其他形式的能，则( )A.消耗电能100 J B.消耗电能一定大于100 JC.消耗电能一定小于100 J D.消耗电能可能为120 J 【解析】选A.用电器消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，故选A. 4、小明家有一个标有“220V 880W”的电炉，当它正常工作时的电功率是_____W，通过电炉丝的电流为_ _A；在一次单独使用它时，小明家标有“1200r/kW·h”的电能表在2min的时间里铝盘转过了30转，则此时电炉的电功率是_______W。5、学校实践活动小组的同学想检测一块电能表是否准确，电能表表盘如下图所示，接入电路中的用电器功率为600W甲同学打算让用电器连续工作5h，通过计算可知，5h后电能表示数应为____；而乙同学认为甲同学用的时间太长，于是他用3min测出表盘转过80转，请你根据以上信息判断，乙同学实验结束时电能表示数与上面的计算结果相比较，应该是_____(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 知识点二：电功率1、电功率 （1）意义：表示用电器__消耗电能快慢___的物理量.电功率越大的用电器，电流做功越快. （2）定义：反映电流做功_快慢_的物理量，等于__电流做的功__与__时间__的比值，用字母“P”表示. （3）公式：P＝__W/t__＝__UI__，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝__I2R__或P＝__U2/R__。 （4）单位：国际主单位是__瓦(W)__，另一个单位是__千瓦(kW)__二者换算关系是__1_kW＝103_W__。额定电压、额定功率额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在__正常工作__时的电压，额定功率是指用电器在__额定__电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下：P实＝()2·P额若U实＝U额时，则P实__＝__P额，用电器正常工作；若U实＜U额时，则P实__＜__P额，用电器不能正常工作；若U实__＞__U额时，则P实＞P额，损坏用电器。灯泡的亮度是由灯泡的__实际功率__决定的。 电功率的测量（1）伏安法测小灯泡电功率 原理是__P＝UI__。 电路图： 滑动变阻器的作用：①__保护电路__；②改变__小灯泡两端电压__和__通过小灯泡的电流__，从而实现多次测量。（注意：在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。）（2）用电能表、秒表测用电器功率的原理是__P＝W/t__。方法是：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能W＝kW·h＝×3.6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝(W)。（3）几种特殊测电功率方法 A、安阻法，如图所示： 表达式为：P＝UI＝I2R0·I B、伏阻法，如图所示： 表达式为：P＝ C、转换法，如图所示： 表达式为：P＝（注：电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。）电功和电功率的区别和联系 【例题】一电视机接在220V电路中，通过的电流是0.1A， 求电视机的电功率是多少？小灯泡在1min钟内消耗电能60J，求小灯泡的电功率是多少？一电烙铁的电阻是484Ω，接在家庭电路中正常工作时，消耗的电功率是多少瓦？4.一段电阻丝的电阻是100 Ω，接在电路中时通过的电流是0.2A，求电阻丝消耗的电功率是多少瓦？【変式训练】1.一个电烙铁接在220V电路上，通过它的电流强度是0.5A，正常工作10min，有多少电能转化成了内能。2．一只灯泡接在220 V的电路中, 正常工作20h，消耗1KW·h的电能，求：这只灯泡正常工作时的电流。3．一个标有“PZ220—40”的电灯, 接在照明电路中正常发光, 求：电灯的灯丝的电阻多大? 4、小明在做“测量灯泡电功率”实验中，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约10Ω)。(1)他在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则接下来的操作是_______________。(2)图乙是小明画出的实验电路图，请你在电路图中标出电流表，电压表的“-”接线栓“+”接线栓的数字。要求：电流表、电压表选择合适的量程。 (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，小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图线，根据图提供的信息，计算出小灯泡的额定功率为_______W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。知识点三：焦耳定律电流的热效应：电流通过导体时电能转化为__热__能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。 为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫_转换_法。2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__电流的二次方__成正比，跟__导体的电阻__成正比，跟__通电时间__成正比。用公式表示为Q＝__I2Rt__，单位是__J__。3.电功和电热的关系(1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能__全部__(选填“全部”或“一部分”)转化为热能，即W__＝__Q。(2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有__一部分__(选填“全部”或“一部分”)电能转化为热能，即W__大于__Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。①电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位；②比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝4、电热器的原理：电流的__热__效应。5、电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率__大__、熔点__高__的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。 电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。 6、几种材料的比较材料电阻率熔点滑动变阻器的电阻线__大____高__电热器的发热体__大____高__保险丝__大____低__7.电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。 1、一个5Ω的电阻通过它的电流为2A，在10s内放出的热量为_______J，如 果通过它的电流减少为原来的1/2，在相同时间内所消耗的电能是原来的_______.(设电阻值不变二．即学即练：【典例】(2011·凉山中考)如图是电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机).如表是该电吹风的铭牌.求(1)电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流有多大？(2)电热丝R的阻值有多大？(电热丝阻值随温度变化不计)【解析】本题考查有关电功率的计算.(1)根据电吹风的铭牌可以知道，电吹风中电动机的电功率P1=100 W，电热丝的电功率P2=P-P1=980 W-100 W=880 W，电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流为(2)电热丝R的阻值为答案：(1)4 A (2)55 Ω 【典例】下列关于电功率的一些说法中正确的是A.用电器的功率越大，它耗电一定越多B.用电器的功率越大，它耗电一定越快C.用电器两端的电压越高，它的电功率一定越大D.通过用电器的电流越大，它的电功率一定越大【易错答案】A、C、D 1.下列是电功率单位的是( )A.W B.kW C.J/s D. kW·h【解析】选A、B、C.电功率的单位是瓦特(W)和千瓦(kW)，根据公式W=Pt可知：1 W=1 J/s.所以A、B、C都是电功率的单位；kW·h是电能的单位，故D项错误.2.下列说法不正确的是( )A.电功率是用来表示用电器消耗电能快慢的物理量B.千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位C.在相同时间内，电流所做的功越多，电功率越大D.一台电冰箱的电功率为200 W，表示电冰箱在1 s内消耗200 W的电能【解析】选D.200 W的含义是用电器在1s内消耗200 J的电能，故D错误. 2、如图所示，两个电阻R1和R2串联在电路中，在 单位时间内R1比R2产生的热量多，如果把这两个电阻并联后接在电路中，则它 们的电流I1和I2以及单位时间内产生的热量Q1和Q2的关系是( )A. I1＜I2，Q1＜Q2 B. I1＞I2，Q 1＜Q2C. I1＜I2，Q1＞Q2 D. I1＞I2，Q1 ＞Q2
课后作业1.电能在日常生活、生产中应用广泛，请你说出下列应用电能时能量的转化情况：(1)电饭锅将电能转化为__________；(2)日光灯将电能转化为__________；(3)电动机通电转动，将电能转化为__________；(4)电热孵化器将电能转化为________.【解析】电流通过用电器做功的过程，就是将电能转化成其他形式能的过程，不同的用电器，工作原理不同，转化成的能量也不同.答案：(1)热能 (2)光能 (3)机械能 (4)热能电能表刚接入电路时示数是0，两周后电能表的示数如图所示，则这段时间内消耗的电能是________kW·h，电能表中的铝质圆盘共转了________r.【解析】本题考查电能表的读数和转数的计算.电能表读数时表盘上的最后一位是小数点后的一位，由表盘可读出消耗的电能为16.6 kW·h.再由表盘上的600 r/kW·h的字样，求出铝盘转过的转数答案：16.6 9 960 3.清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技术——LED灯的普及工作.LED灯的能耗小，造价低廉，使用寿命长.虞昊自制的LED台灯，用电压为6 V的电源供电，正常工作电流为300 mA.若每天发光5 h,1个LED台灯每月消耗的电能是0.27 kW·h，那么，此LED台灯正常工作时的功率为多少？【解析】时间t=30×5 h=150 h功率P=W/t=0.27 kW·h/150 h=1.8×10-3 kW=1.8 W答案：1.8 W 4.世界自然基金会倡导的“地球一小时活动”是通过关灯的方式减少通电______来减少消耗的电能；用新型的节能LED灯代替白炽灯照明是通过减少用电器________来减少消耗的电能.【解析】本题考查节约电能的措施，“地球一小时活动”是通过关灯的方式减少了通电时间，可以减少消耗的电能；LED灯的电功率比较小，用LED灯代替白炽灯照明，是通过减少用电器的电功率来减少消耗的电能.答案：时间 电功率5.用两节串接后的干电池给小灯泡供电，电压是3 V，小灯泡发光时通过的电流为0.3 A，此时小灯泡的的电阻为____ ____Ω，工作0.5 min消耗的电功为27 J，此时小 灯泡的电功率是______W.【解析】灯泡的电阻R=U/I=3 V/0.3 A=10 Ω,t=0.5 min =30 s所以小灯泡的电功率为P=W/t=27 J/30 s=0.9 W答案：10 0.96.如图所示，电源电压为12 V，定值电阻R1为12 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω，1 A”字样，电流表A1量程为0～3 A，A2量程为0～0.6 A.当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为______A；在滑片移动过程中，电路消耗的最大功率为_______W.【解析】R1与R2并联在电路中，滑动变阻器的滑片在中点时，滑动变阻器接在电路的电阻为25 Ω，所以通过滑动变阻器的电流 通过电阻R1的电流 因为A2的量程为0～0.6 A，所以滑片在移动的过程中，通过R2的电流最大只能是0.6 A，故电路消耗的最大功率为P=UI=12 V×(1 A+0.6 A)=19.2 W.答案：0.48 19.23、在如图1的电路中，R1是定值电阻，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，下列现象中会发生的是（　 　　） A.电流表、电压表的示数都变小　　　 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电路消耗的总功率增加　　　　　　D．R1消耗的电功率减小 4、小吴家的电能表5月1日的读数如图2甲，6月1日的读数如图2乙，若电价为0.5元/度，则小吴家5月份的应交电费是（ ） A.33.95元 B.27.75元 C.30.62元 D.277.5元5、电炉通电以后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，原因是（ ）　A.通过电炉丝的电流大??? 　　B.通过导线的电流大 　C.电炉丝的电阻小，发热功率小 　　 D.导线的电阻小，发热功率小6、用电器工作时将电能转化为其他形式的能。现有白炽灯、电扇、电视机各一个，规格均为“220V、60W”。若将它们同时接人家庭电路中，在相同的时间内，转化的内能最多的是（ ） A．白炽灯 B．电扇 C．电视机 D．一样多7、用电热丝烧水，当电压为U，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则烧开同样的水所需时间为（ ） A.t/2 B.4t C .2t D.t/4甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图3所示，下列说法中正确的是( )A. 甲灯的实际功率一定是25W B. 将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50WC. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 D. 两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大 17、如图甲所示，额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压为24V。灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：（1）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率；（2）滑动变阻器接入电路的阻值。 18、一个标有“220V 100W”字样的灯泡L1,求：（1）1度电可供该灯泡工作多长时间？（2）该灯泡的电阻多大？（3）若把L1与标有“220V 40W”的灯泡L2串联到220V的电路中。求L1实际消耗的电功率。