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额定功率与实际功率
------【生活物理】九年级中考物理系列复习小专题
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1、知道用电器的额定功率和实际功率;
2、通过实验,探究并了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
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理解额定值与实际值之间的差异,是由于实际电压不一定等于额定电压引起的;多数的计算题都不考虑电阻变化,故常常以“电阻不变”作为等量,联系额定值与实际值。
焦耳定律只适用于纯电阻电路,不适用于电动机。
一、焦耳定律
探究再现
电流通过导体时电能转化成内能。
1、电流的热效应
实验装置
在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻产生的热量与电阻大小的关系。
在电阻相同、通电时间相同的情况下,电阻产生的热量与电流大小的关系。
2、电流的热效应与时间、电阻、电流的关系
相同电阻、通过相同的电流,电阻产生的热量与通电时间长短的关系。
电流的三个效应:热效应、磁效应和化学效应。
一、焦耳定律
探究再现
电流通过导体时电能转化成内能。
1、电流的热效应
实验装置
2、电流的热效应与时间、电阻、电流的关系
实验方法:
①控制变量法:探究一个量和多个量之间的关系。
②转换法:
U形管中液面高度差
气体压强
气体温度
电阻丝发热
实验结论:
一、焦耳定律
探究再现
电流通过导体时电能转化成内能。
1、电流的热效应
2、电流的热效应与时间、电阻、电流的关系
3、焦耳定律
①内容: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.这个规律叫做焦耳定律.
②公式
:
Q
=
I2
Rt
③公式中各物理量的单位:
电
流
I
电阻
R
通电时间t
热量
Q
——安培,
——欧姆,
——秒,
——焦耳.
一、焦耳定律
探究再现
电流通过导体时电能转化成内能。
1、电流的热效应
2、电流的热效应与时间、电阻、电流的关系
3、焦耳定律
4、适用条件
当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q
就等于消耗的电能W,即
Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
如:电暖器,电饭锅,电炉子等。
纯电阻
W
=
Q热
欧姆定律成立
一、焦耳定律
探究再现
电流通过导体时电能转化成内能。
1、电流的热效应
2、电流的热效应与时间、电阻、电流的关系
3、焦耳定律
4、适用条件
①焦耳定律适用于所有用电器的电流热效应的计算
②欧姆定律只适用于纯电阻电路元件的计算
典型例题
例题1:一台玩具电动机线圈绕组的电阻值为0.2Ω
,将该电动机接在电压为6V的电源两端时,通过电动机的电流为0.5A,经过3min.则:(1)电流通过电动机做了多少功?
(2)该电动机消耗的电能是多少?
(3)电流通过电动机时,在这段时间内产生的热量是多少?
解:(1)电流通过电动机做功:
W=UIt=6V×0.5A×3×60S=540J
(2)电流做了540J的功,就消耗了540J的电能.
(3)电流通过电动机产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2
×0.2
Ω
×3
×
60S=9J
将两只灯泡“PZ220
40”和“PZ220
100”先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的发光情况。
实际功率不仅与额定功率有关,还与连接方式、电源电压都有关系,应由“电阻不变”建立实际电压或实际电流的关系,推导实际功率。
知识复习
二、额定功率与实际功率
用电器在额定电压下工作时的功率为额定功率;
用电器在实际电压下工作时的功率为实际功率。
电阻不变时
例题2、将一只灯泡标有“PZ220
100”字样,当它的实际功率为64W时,它的实际电压为
V。不计灯泡电阻随温度的变化。
分析:
灯的电阻:
灯的实际电压:
考点示例
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考点示例
例题3.用“220V
800W”的电热水壶烧水,若不考虑能量损失,当把它接入110V电源上,在32分钟内可将一壶水烧开;如将该壶接在220V电源上,仍烧开同样一壶水所用时间为(
)
A.8分钟
B.16分钟
C.32分钟
D.128分钟
A
纯电阻:W=Q=Pt
烧开同一壶水,Q相等
例题4.
(2017重庆B卷)如图甲所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清.图乙虚线内所示是电烤箱内部的简化电路.R1和R2均为电热丝,R2=72.6
Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡.
求:(1)电烤箱在低温正常工作10
min电流做的功;(2)R1的阻值;(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3
000
imp/kW·h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2
min,求此时家庭电路两端的实际电压.
××牌电烤箱
额定电压
220
V
额定功率
高温挡
×××W
低温挡
400
W
考点示例
解:(1)W=P低温t=400
W×600
s=2.4×105
J
(2)低温挡时R1与R2串联,总电阻R总=
=121
Ω
R1=R总-R2=121
Ω-72.6
Ω=48.4
Ω
(3)此过程中电烤箱消耗的电能为W=
×3.6×106
J=9.72×104
J
此时电烤箱的实际功率P=
=810
W
电路两端的实际电压为U=
例题4.
(2017重庆B卷)如图甲所示为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清.图乙虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝,R2=72.6
Ω.电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡.求:(1)电烤箱在低温正常工作10
min电流做的功;(2)R1的阻值;(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3
000
imp/kW·h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2
min,求此时家庭电路两端的实际电压.
额定功率与实际功率