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1、第13講 電功與電功率,考情分析,自主學(xué)習(xí),1電能與電功 (1)當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能時(shí)，我們就說電流做 了_____。電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少，可 以用________的大小來量度。 (2)電功用字母_____表示，在國際單位制中，它的 單位是___________，生活中常用____________ 作為它的單位，它們之間的換算關(guān)系是_______ ______________________。,功,電功,W,焦耳（J）,千瓦時(shí)（kWh）,1 kWh=3.6106 J,自主學(xué)習(xí),(3)電功可以用_______直接測量。電能表的銘牌參數(shù)如 圖13-1所示： 電能表計(jì)數(shù)器上前后

2、兩次的____ ____就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。 “220 V”表示該電能表的 ___________________。 “10 A”表示該電能表的 ___________________。 “40 A”表示該電能表的___________________。 “3 000 r/(kWh)”表示用電器每消耗_______ 的電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)過_______轉(zhuǎn)。 (4)電功可用公式W=______計(jì)算。,示 數(shù)差,電能表,額定電壓為220 V,標(biāo)定電流為10 A,額定最大電流為40 A,1 kWh,3 000,UIt,自主學(xué)習(xí),2電功率 (1)電流在某段時(shí)間內(nèi)所做的_______跟這

3、段_______ 的比叫做電功率，用字母_____表示。 (2)電功率的定義式為________，在國際單位制中， 它的單位是_________，符號是_______；常用單 位還有______________，它們之間的換算關(guān)系是 _______________。 (3)電功率是表示電流做功_______的物理量。 (4)電功率等于______和______的乘積，即P=____。,電功,時(shí)間,P,P=W/t,瓦特,W,千瓦（kW）,1 kW=1 000 W,快慢,電流,電壓,UI,注意：計(jì)算純電阻電路的電功率還可以用公式 P=I2R 和 P= 。,3額定功率和實(shí)際功率 (1)額定電

4、壓：用電器___________時(shí)的電壓叫做額 定電壓。 (2)額定功率：用電器在___________下工作時(shí)所消 耗的功率叫做額定功率。 (3)實(shí)際電壓：用電器實(shí)際使用時(shí)其兩端的電壓叫做 實(shí)際電壓。 (4)實(shí)際功率：用電器在___________下工作時(shí)所消 耗的功率叫實(shí)際功率。,自主學(xué)習(xí),正常工作,額定電壓,實(shí)際電壓,自主學(xué)習(xí),(5)實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系：用電器的額定功率只 有一個(gè)，實(shí)際功率有多個(gè)，實(shí)際功率可高于、低于 或等于額定功率。 當(dāng) U實(shí)U額時(shí)，P實(shí)P額，可能燒壞用電器或影響 用電器的使用壽命。 當(dāng) U實(shí)U額時(shí)，P實(shí)P額，用電器__________。 當(dāng) U實(shí)U額時(shí)

5、，P實(shí)P額，用電器不能正常工作。,正常工作,自主學(xué)習(xí),(6)不考慮溫度對電阻的影響，一盞標(biāo)有“220V 40W” 的白熾燈，其中“220 V”表示________________， “40 W”表示__________________。燈泡正常工作 的電流是_________；正常工作的電阻是________。 若把它接入 230 V 的電源使用，它的實(shí)際功率 ______(選填“大于”“小于”或“等于”,下同) 40 W；若把它接入 220 V 的電源使用，它的實(shí)際 功率______40 W；若把它接入 210 V 的電源使用， 它的實(shí)際功率______40 W。,額定電壓是220 V,額定

6、功率是40 W,0.18 A,1 210,大于,等于,小于,自主學(xué)習(xí),4電功率的計(jì)算 (1)電功率的計(jì)算公式及適用范圍 定義公式：__________ (普遍適用)； 決定公式：P=UI(普遍適用)； 推導(dǎo)公式：P= (適用于純電阻且當(dāng)電壓已 知或相同時(shí))； 推導(dǎo)公式：___________ (適用于純電阻且當(dāng) 電流已知或相同時(shí))。,P=W/t,P=I2R,自主學(xué)習(xí),(2)用電器銘牌在計(jì)算中的應(yīng)用 用電器銘牌上提供的數(shù)據(jù)通常有額定電壓、 額定功率、額定電流、電阻四個(gè)量中的兩個(gè)， 我們可以根據(jù)歐姆定律和電功率公式求出剩下的兩 個(gè)，而且在計(jì)算中通常認(rèn)為用電器在不同的電壓下， 它的

7、電阻不變，因而把電阻作為計(jì)算的橋梁。相關(guān) 公式有： 求用電器電阻：R= ； 求正常工作的電流：______________； 求實(shí)際功率： 。,I額=P額U額,注意：燈泡的亮度由燈泡的_________決定，燈泡越亮，燈泡的___________越大。,實(shí)際功率,實(shí)際功率,自主學(xué)習(xí),(3)串、并聯(lián)電路的電功率分配和電功率計(jì)算 對于燈泡 L1（標(biāo)有“12 V 0.3 A”）和燈泡 L2（標(biāo)有“6 V 0.2 A”)，一般地，設(shè)兩個(gè)用電 器的額定電壓、額定電流、電阻分別為 U額1和 U額2、 I額1和 I額2、R1和 R2 ，且前者大于后者。 A.串聯(lián)： 顯著特點(diǎn)是電路中電流處處

8、相等，即 I=I1=I2。 用公式 P=I2R 去分析和計(jì)算較方便； R1和 R2消耗的電功率跟電阻成正比，即 P1P2=R1R2； 考慮用電器的安全，電路中的電流不得大于 I額2， 即 I=I1=I2I額2。,自主學(xué)習(xí),B.并聯(lián)： 顯著特點(diǎn)是各支路兩端的電壓相等，U=U1=U2。 用公式 去分析和計(jì)算較方便； R1 和 R2 消耗的電功率跟電阻成________，即 P1P2=________； 考慮用電器的安全，兩支路兩端的電壓不得高 于 U額2， 即 U=U1=U2U額2。 C.串聯(lián)或并聯(lián)： 電路的總功率,反,R2R1,自主學(xué)習(xí),5伏安法測電功率 (1)實(shí)驗(yàn)原

9、理：_________。 (2)實(shí)驗(yàn)器材：電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、 _________、________、滑動(dòng)變阻器。 (3)實(shí)驗(yàn)電路圖：如圖 13-2 所示。,P=UI,電流表,電壓表,自主學(xué)習(xí),(4)實(shí)驗(yàn)的主要故障及原因(把表格補(bǔ)充完整)：,滑動(dòng)變阻器“同上”連接,燈泡開路,電壓表所選量程太小,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)一 電能與電功,【核心例題】,例 1. (2016婁底市)小明家記錄5月初電能表示數(shù)為 1 432.7 度，電能表的部分參數(shù)及6月初的示數(shù)如圖 13-3所示，下列說法正確的是( ) A電能表是測量用電器電功率的儀表 B此電能表適用于電流方向一秒鐘改 變50次的交流電路 C

10、小明家5月初至6月初消耗的電能是 105 kWh D若電能表轉(zhuǎn)盤在 10 min 內(nèi)轉(zhuǎn)過 250 轉(zhuǎn)，則用電器的總功率為 1 kW,C,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)一 電能與電功,解析：(1)電能表是用于測量電能的儀表，故 A 錯(cuò)誤。 (2)頻率為 50 Hz 的交變電流，周期 T=0.02 s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變 2 次，所以在 1 s 時(shí)間內(nèi)電流方向改變 100 次，故 B 錯(cuò)誤。 (3)6 月初的示數(shù) 1 537.7 kWh，5 月初小明家中的電能表示數(shù) 1 432.7 kWh，故小明家 5 月初至 6 月初消耗的電能是 W=1 537.7 kWh1432.7 kWh =105 kWh，故 C

11、 正確。 (4)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 250 轉(zhuǎn)消耗的電能為 W= =0.1 kWh，該電能表上用電器的功率 為 ，故 D 錯(cuò)誤。,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)二 電功率,【核心例題】,例 2. 如圖13-6所示，在學(xué)習(xí)了電功率的概念后，同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)來探究“電功率跟電流、電壓的關(guān)系”。 (1)小燈泡實(shí)際消耗電功率的大小可通過___________ 來判斷。,解析：實(shí)驗(yàn)中小燈泡電功率的大小可通過觀察小燈泡的亮度來判斷。,燈泡亮度,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)二 電功率,(2)一位同學(xué)用干電池做電源，把L1“2.5 V 0.3 A” 和 L2“3.8 V 0.3 A”兩個(gè)燈泡連成如圖 13-6 甲所示

12、的電路。閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如 下表： 通過觀察現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析，你得出的結(jié)論是__ ______________________________________。,在電流相等時(shí)，電壓越高，電功率就越大,解析：圖13-6甲中，兩燈串聯(lián)，電流相同，L1兩端的電壓小，消耗的實(shí)際功率小，發(fā)光暗；L2 情況相反。,考點(diǎn)突破,(3)這位同學(xué)又在原有器材基礎(chǔ)上繼續(xù)探究，連接方 式如圖 13-6 乙所示，閉合開關(guān) S，看到小燈泡 L1 一閃即滅，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈絲斷了。請你分析燈 絲燒斷的原因是____________________________ _________________________

13、_______________， 改進(jìn)方法是______________________________。,L1 兩端的實(shí)際電壓比它的額定電壓高得多,在干路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,解析：兩燈串聯(lián)時(shí)電路兩端的總電壓是U=1.8V+2.7V=4.5V。當(dāng)將這兩個(gè)燈泡并連接在這個(gè)電源上，燈泡L1 兩端的實(shí)際電壓為4.5V，比它的額定電壓高得多，所以燈泡L1 的燈絲會在一瞬間被燒斷。改進(jìn)方法：在干路上串聯(lián)一個(gè)電阻，該電阻能夠分去一部分電壓，從而減小燈泡兩端的電壓。,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三 額定功率與實(shí)際功率，電功率的計(jì)算,【核心例題】,例 3. 把一個(gè)標(biāo)有“220V 40W”的燈泡接在家庭電 路中，問： (

14、1)正常工作時(shí)通過燈絲的電流是多少？ (2)燈絲的電阻是多少？ (3)1度電能供這個(gè)燈泡正常工作多少小時(shí)？ (4)若把它接在 110V 電路中，它的實(shí)際功率是多少？,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三 額定功率與實(shí)際功率，電功率的計(jì)算,,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)三 額定功率與實(shí)際功率，電功率的計(jì)算,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)四 伏安法測電功率,例 4. 學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批“2.5V 0.75W”的小燈 泡，小明想通過實(shí)驗(yàn)探究小燈泡的額定功率是否符合 規(guī)格。實(shí)驗(yàn)員提供了以下器材：待測小燈泡、銘牌為 “10 2A”和“50 1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、 電流表、電壓表、二節(jié) 1.5 V 的干電池、開關(guān)、導(dǎo) 線若干。,【核心例題】,

15、考點(diǎn)突破,考點(diǎn)四 伏安法測電功率,(1)請根據(jù)圖 13-11 甲所示的電路圖，用筆畫線代替 導(dǎo)線把圖乙所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整。,【核心例題】,解析：根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，把電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器與小燈泡右接線柱串聯(lián)；,(2)按圖連接實(shí)物電路圖時(shí)，開關(guān)S應(yīng)該_______。 (3)正確連接電路后，閉合開關(guān)S，小明在實(shí)驗(yàn)過程 中發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍小，原因是： ___________________________；應(yīng)換用銘牌為 _____________的滑動(dòng)變阻器。,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)四 伏安法測電功率,解析：為了保護(hù)電路元件，

16、在連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開；,解析：電路連接正確，不是連接故障問題，而是器材的規(guī)格問題，從滑動(dòng)變阻器規(guī)格方面考慮；,斷開,滑動(dòng)變阻器阻值最大,“50 1A”,(4)小明更換器材后完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-I圖 象如圖13-11丙所示，由圖可得小燈泡實(shí)測的額定功 率為______W，該小燈泡_________(選填“符合”或 “不符合”)制造規(guī)格。,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)四 伏安法測電功率,解析：先根據(jù)圖丙讀出燈泡兩端電壓等于額定電壓對應(yīng)的電流，然后利用P=UI 求出小燈泡的額定功率；,0.75,符合,(5)由U-I關(guān)系圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為 0.5 V 時(shí)，它的電阻是_______；進(jìn)一步分析圖象可得小 燈泡的電阻隨著它兩端電壓的升高而________(選填 “增大”“減小”或“不變”)。,考點(diǎn)突破,考點(diǎn)四 伏安法測電功率,解析：根據(jù)圖丙讀出燈泡兩端電壓為 0.5V 時(shí)對應(yīng)的電流，利用 RU/I 求出燈泡的電阻；燈絲的電阻隨溫度升高而增大。,5,增大,