資源簡介 (共21張PPT)第三章 能量的轉化與守恒第6節 電能浙教版 科學(初中)九年級上互動學習1一、探究小燈泡的電功率一、探究小燈泡的電功率跟哪些因素有關把燈泡接到電路中時,不同功率的燈泡發光的亮度是不同的。從圖中你發現什么規律?燈泡越亮,燈泡的電功率就越大。請說出電功率的定義公式以及物理意義是什么?定義:電流在單位時間內做的功叫電功率。電功率是描述電流做功的快慢科學量。但電器工作時消耗的電功率究竟跟哪些因素有關呢 公式:2.建立假設:(1)小燈泡的電功率跟電壓有關,電壓越高,電功率就越大(2)小燈泡的電功率跟電流有關,電流越大,電功率就越大1、提出問題:燈泡的電功率跟哪些因素有關呢?3.設計實驗方案若要研究小燈泡的電功率跟電流和電壓的關系,需要運用控制變量的方法進行實驗研究。(1)研究小燈泡的電功率與電流的關系研究小燈泡的電功率跟電流的關系,就要控制小燈泡兩端電壓不變。為此,我們可以把 2 只不同的小燈泡按圖所示方式并聯在電路上,從而控制它們兩端電壓相等,用電流表分別測量通過小燈泡的電流。通過觀察小燈泡的亮度來判斷小燈泡電功率大小,看看電功率大小跟電流有什么關系。研究電功率跟電流的關系6V(6V 3W)(6V 6W)如圖把L1 L2 并聯在電路中,讀出電流表的示數,比較電功率大小跟電流有什么關系,并把數據填入表中。燈L1(6V 3W) 燈L2(6V 6W)條件控制(電壓)亮度(亮、暗)電流/安6V(相等)6V(相等)亮暗1A0.5A實驗結論:在電壓相等的情況下,通過燈泡電流越大,燈泡消耗的電功率越大。(2)小燈泡的電功率與電壓的關系研究小燈泡的電功率跟電壓的關系,就要控制通過小燈泡的電流不變。為此,我們可以把 2 只不同的小燈泡按圖所示方式串聯在電路上,從而控制通過它們的電流相等,用電壓表分別測量小燈泡兩端的電壓。通過觀察小燈泡的亮度來判斷小燈泡電功率大小,看看電功率大小跟電壓有什么關系。研究電功率跟電壓的關系如圖把L1 L2 串聯在電路中,讀出電壓表的示數,比較電功率大小跟電壓有什么關系,并把數據填入表中。L2(6V 6W)L1(4V 4W)6V燈L1 燈L2條件控制(電流)亮度(亮、暗)電壓/伏相等相等亮暗2.4V3.6V實驗結論:在電流相等的情況下,燈泡兩端的電壓越大,燈泡消耗的電功率越大。小燈泡的電功率大小跟小燈泡兩端的電壓、通過小燈泡的電流有關。5.分析與論證:在電壓相等的情況下,通過小燈泡的電流越大,小燈泡的電功率越大;在電流相等的情況下,小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電功率越大。互動學習2二、電功率與電功的計算1、進一步實驗表明,用電器的電功率等于用電器兩端電壓與通過用電器電流的乘積。電功率計算公式可表示為:P =IUP:電功率,U:電壓,I:電流U的單位為伏,I的單位為安,則P的單位為瓦。1瓦=1伏·安由P=UI你說出1W的大小含義嗎?你能推導出電功率的其它公式嗎?由U=IR代入得:P=I2R1W的大小:若加在用電器上的電壓為1V,通過的電流為的1A,那么,該用電器消耗的電功率就為1W。I=U/R代入得:P=U2/R1、公式:P=W/t=UI 適用于所有電路的電功率計算2、變形公式:P=I2RP=U2/R 只適用于純電阻性電路的電功率計算這就是說,電流在某段電路上做的功,等于這段電路兩端的電壓與通過這段電路的電流,以及通電時間的乘積。電功的計算1、根據功率和功的關系:p=W/t,P=UI可以得到:電功的計算式: W= Ult3、電功的常用公式W=Pt W=UIt W=I2Rt W=U2/R*t2、根據公式W= Ult,電功單位焦耳也可表示為:1焦=1伏·安·秒P= — P=UI 有什么不同?wt公式 與WtP= — 是功率的定義式,任何物體做功的功率都可用它計算;P=UI 是電功率的計算式,只能用于電功率的計算。將圖所示的節能燈接在 220 伏的電路中,通過燈泡的電流有多大?這只節能燈正常工作 2 小時消耗多少電能?220V 11W如果電路電壓與用電器的額定電壓相差過多,用電器可能根本不能工作,或者被燒壞。解:燈泡的額定電壓為220伏,額定功率為11瓦。當燈泡接在220伏的電路中時 :電流:I=P/U=11瓦/220伏=0.05安消耗電能:W= Pt= 11瓦×2×3600秒=79200焦答:當節能燈接在220伏的電路中時,通過燈泡的電流為0.05安,節能燈消耗的電能為79200焦。3課堂小結典例分析考點一:探究小燈泡的電功率4【典型例題1】小明到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時,老師只給她提供了如下器材:標有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關、兩個電壓表(沒有電流表)、阻值為10Ω 的定值電阻 R0、導線若干。她根據所給定的器材經過認真思考后設計了正確的實驗電路,如圖甲是該電路的不完整電路圖。(1)請你將甲電路圖補充完整。(2)閉合開關前,應將滑動變阻器調至阻值_______________的位置。(3)閉合開關后,為了測量小燈泡的額定功率,應調節滑動變阻器,使電壓表 V1 的示數為2.5V,此時電壓表V2 的示數如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為_______________W。(4)她還進一步設計出了只有電流表沒有電壓表解決這個問題的辦法,其電路圖如丙所R0=10Ω并認為關鍵的一步是____________________________________________,才能計算出小燈泡的額定功率。最大0.6調節滑動變阻器(或移動滑片)直至電流表 A2 的示數為 0.25A【遷移訓練1】在測定額定電壓為2.5 V的小燈泡電功率的分組實驗中:(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整。(2)小明閉合開關后,發現燈泡不亮,電流表無示數,電壓表有示數,則故障可能是__________。排除故障后,移動滑片使小燈泡正常發光,此時電流表示數如圖乙所示,則小燈泡額定功率為________W。(3)小華在進行實驗數據處理時,算出了小燈泡的平均功率(如表),你認為這樣處理數據是_______(選填“合理”或“不合理”)的,理由:__________________________________________。實驗序號 電壓U/V 電流I/A 功率P/W 平均功率/W① 2.0 0.26 0.52② 2.5 0.28 0.70③ 2.8 0.30 0.84 0.69(4)下列描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖像中,正確的是____。A B C D燈泡斷路0.75不合理燈泡在不同電壓下實際功率不同B考點二:電功率與電功的計算【典型例題2】隨著生活條件的改善,人們更加注意家居環境的美化,如圖所示甲是帶有水溫調節功能的家庭水族箱。該水族箱的魚缸水溫調節器工作原理如圖乙所示:其中R1為阻值可調的電熱絲,R2為定值電熱絲,R2=400歐,開關S2為單刀雙擲開關,不考慮溫度對電阻的影響。試問:(1)如圖乙所示可知:當開關S1閉合,S2接b時,電路處于________狀態(填“保溫”或“加熱”);(2)當開關S1閉合,S2接a時,若電路消耗功率P=48.4W,則電熱絲R1連入電路的阻值應為多少 (3)當電路處于保溫狀態時,調節滑片得到民的功率隨電路中電流變化的圖象如圖丙所示,求R1接入電阻最大時R1的功率為多少 加熱R總=U2/P=(220V)2/48.4W=1000Ω=R1+R2 R1=1000Ω-400Ω=600ΩR總=U/I=220V/0.05A=4400Ω R1=4400Ω-400Ω=4000Ω【遷移訓練2】某興趣小組設計的”溫度控制器”工作時有加熱和恒溫兩種狀態。電路如圖甲所示,S為開關,雙金屬開關在溫度低時閉合,溫度到達一定值時自動斷開,降溫后再閉合,循環工作,起到調節溫度作用,指示燈的額定電壓為200V,且亮起即正常工作,發熱電阻阻值為40Ω。求:(1)當指示燈亮時,溫度控制器處于____________________狀態。(2)指示燈的電阻值。(3)加熱狀態時,溫度控制器所消耗的電功率。(4)溫度控制器正常工作時,記錄燈泡在一段時間內,規律性亮滅情況如圖乙,則溫度控制器1小時所消耗的電能。恒溫400Ω1210w1.056x106JTHANKS“” 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫