資源簡介 科學備課組教師班級初三學生日期:上課時間:主課題:電能和家庭電路教學目標:知道電功和電能,能結合生活、生產中的實例進行說明;能運用關系式W=UIt進行簡單地計算理解電功率的概念,經歷實驗測量用電器電功率的過程,并能運用關系P=UI進行簡單地計算。能舉例說明用電器的額定功率和實際功率的物理意義。會用伏安法測小燈泡額定功率知道家庭電路的基本結構,知道一般的安全用電常識。教學重難點:電功,電功率計算伏安法測小燈泡額定功率家庭電路的基本結構教學方法:復習回顧知識點,并講解例題,配合練習教學內容【同步檢測】1、電流通過導體產生的熱量,跟成正比,跟成正比,跟?成正比。2、甲乙兩根電阻絲,材料相同,長度相同,粗細不同,把它們串聯在電路中,在相同的時間里,?的電阻絲產生的熱量較多。3、把兩個電阻R1和R2并聯在電路中,當R1:R2=2:1時,在相同的時間里產生的熱量之比是。4、兩電熱電阻之比R1:R2=1:2,,通過的電流強度之比I1:I2=1:2,在相同的時間內產生的熱量之比是5、有n個阻值為R的電阻,串聯時的總電阻是?,并聯時的總電阻是???,若接在相同的電源上,通電時間相同,那么并聯時電阻放出的總熱量是串聯時電阻放出的總熱量的?倍。6.電流通過電烙鐵,電能轉化成???能,電車在馬路上行駛,電能轉化成????能。工業上提煉銅、鋁,電能轉化成??能。7.電流在某段電路上所做的功,等于這段電路???跟電路中的?以及?的乘積,寫成公式就是?。8.一個電爐,正常工作時的電阻為80歐姆,接在照明電路中,放出熱量72600焦耳,這電爐工作的時間是??。9.一個電熨斗,標有“220V300W”,它的物理意義是?。這個電熨斗正常工作4小時,消耗電能???千瓦時,合????焦耳。10.電能表是用來測量?的儀表,一只標有“220V5A”的電能表,可以用在最大功為???瓦特的照明電路上。11.一只標有“6V3W”的小燈泡,接在4.5伏特的電源上,它的實際功率是???【知識精講】1、電功? 1.定義:電流通過某段電路所做的功叫電功。? 2.實質:電流做功的過程,實際就是電能轉化為其他形式的能(消耗電能)的過程;電流做多少功,就有多少電能轉化為其他形式的能,就消耗了多少電能。? 電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉動、發熱、發光、發聲等都是電流做功的表現。? 3.規定:電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時間的乘積。? 4.計算公式:W==(適用于所有電路) 對于純電阻電路可推導出:W=? ①串聯電路中常用公式:W=?? ②并聯電路中常用公式:W=?????? ③無論用電器串聯或并聯。計算在一定時間所做的總功???常用公式W=? 5.單位:⑴國際單位;常用單位:⑵??換算關系 6.測量電功:? ⑴電能表:。? ⑶讀數:a.220V—額定電壓是220V。b.5A—電能表持續工作的最大電流c.10A—短時間允許通過的最大電流。d.3000r/Kw.h—每千瓦時轉數。? ①最后一位有紅色標記的數字。? ②電能表前后兩次讀數之差,就是這段時間內。? 測量較小電功時,用表盤轉數讀數。如:某用電器單獨工作電能表(3000R/kwh)在10分鐘內轉36轉則10分鐘內電器消耗的電能是???J。2、電功率? 1.定義:。? 2.物理意義:表示電流做功的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的。? 3.電功率計算公式:P==(適用于所有電路)? 對于純電阻電路可推導出:P=I2R=U2/R? ①串聯電路中常用公式:P=????? ?②并聯電路中常用公式:P=???? ③無論用電器串聯或并聯。計算總功率???常用公式P=P1+P2+…Pn? 4.單位:國際單位;??常用單位:? 5.額定功率和實際功率:? ⑴額定電壓:。? 額定功率:。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標有“PZ22OV-25”字樣分別表示:普通照明,額定電壓220V,額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發光”可知:該燈額定電壓為220V,額定功率25W,額定電流I=P/U=0.11A燈絲阻值R=U2額/P=2936Ω。? ⑵當U實=U額時,P實=P額 ? 當U實<U額時,P實<P額 ①實際功率隨電壓變化而變化根據P=得。? ②根據P=U2/R 如果U減小為原來的1/n? 當U實?>U額時P實?>P額?長期使用影響用電器壽命(燈發光強烈)? ?⑶燈L1“220V100W”,燈L2“220V25W”相比較而言,L1燈絲,L2燈絲。? 判斷燈絲電阻口訣:“”(U額?相同)? 兩燈串聯時,燈L2亮,兩燈并聯時,燈L1亮。? 判斷哪個燈亮的口訣“”(U額?相同)? ⑷“1度”的規定:1kw的用電器工作1h消耗的電能。? P=W/t可使用兩套單位:“”? 6.測量:? Ⅰ、伏安法測燈泡的額定功率:①原理:P=UI;②電路圖? ③選擇和連接實物時須注意:? 電源:其電壓高于燈泡的? 滑動變阻器:接入電路時要變阻,且調到最大值。根據選擇滑動變阻器。? 電壓表:并聯在燈泡的兩端“+”接線柱流入,“-”接線柱流出。根據選擇電壓表量程。? 電流表:串聯在電路里““+”接線柱流入,“-”接線柱流出。根據I額=P額/U額或I額=U額/R選擇量程。? Ⅱ測量家用電器的電功率:器材:原理:P=W/t?3、電熱? 1.實驗:目的:研究電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關?? 原理:根據煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產生電熱的多少。? 實驗采用煤油的目的:煤油比熱容小,在相同條件下吸熱溫度升高的快:是絕緣體。? 2.焦耳定律:? 3.計算公式:(適用于所有電路)對于純電阻電路可推導出:? ①串聯電路中常用公式:? 并聯電路中常用公式:? ②無論用電器串聯或并聯。計算在一定時間所產生的總熱量?常用公式? ③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用:? 4.應用──電熱器:? ①定義:利用電流的熱效應而制成的發熱設備。? ②原理:。? ③組成:電熱器的主要組成部分是發熱體,發熱體是由電阻率大、熔點高的合金制成。? ④優點:清潔衛生沒有污染、熱效率高、方便控制和調節溫度。常見的電熱器:電熱水器、電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熨斗、電熱毯等等。5.電流的熱效應的實質? 思考:1、電流的熱效應有什么利和弊?2、如何減少電流熱效應而產生的負面影響?優點:無污染,熱效率高,方便控制和調節溫度缺點:1)在家庭電路中,由于長期的電流熱效應,導線外的絕緣層會加速老化,甚至會燒毀絕緣層而引發火災。2)由于電流的熱效應,會影響家電的使用性能和壽命。4、生活用電? (一)家庭電路? 1.家庭電路的組成部分:? 2.家庭電路的連接:。? 3.家庭電路的各部分的作用:? ⑴低壓供電線:? ①給用戶提供家庭電壓的線路,分為火線和零線。火線和零線之間有的電壓,火線和地線之間也有的電壓,正常情況下,零線和地線之間電壓為。? ②測電筆:用途:。? 種類:鋼筆式,螺絲刀式。? 使用方法:。? 例:☆測電筆接觸火線時,如果觀察不到氖管發光,你認為產生這種現象的原因是:(至少填兩種可能原因)。? ☆某次檢修電路時,發現燈泡不亮,火線零線都能使測電筆發光,可能的原因是:。? ⑵電能表:? ①用途:? ②安裝:安裝在家庭電路的,原因:這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。? ③銘牌:所標的電壓U是:額定電壓所標的電流;I是:;UI是:電能表后,如果同時使用的家用電器的總瓦數超過這個數值,電能表的計數會甚至。? ⑶閘刀(空氣開關):? ①作用:。? ②安裝:家庭電路的,空氣開關的。? ⑷保險盒:? ①材料:保險絲是由。? ②保險原理:。? ③電路符號:。? ④連接:與所保護的電路,且一般只接在。? ⑤選擇:保險絲的額定電流。? ⑥規格:越粗額定電流。? 注意:不能用較粗的鐵絲、銅絲、鋁絲等代替保險絲。。? 應用舉例:☆某家庭需要使用10A保險絲,可只有5A和15A保險絲。如何分別來代替使用:①;②。? ⑸插座:? ①作用:連接家用電器,給可移動家用電器供電。? ②種類:固定插座、? ③安裝:并聯在家庭電路中,具體接線情況:可移動插座、二孔插座、三孔插座。 ? 1接???2接???3接? 4接 5接? 把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電部分連入的同時,也把用電器的與連接起來,防止了。 ⑹用電器(電燈)、開關:? ①白熾燈是利用進行工作的,小功率的燈泡燈絲,里面抽成真空。大功率的燈泡燈,里面抽成真空后,還要充入,目的是平衡大氣壓對玻璃殼的壓力,并阻止燈絲升華。燈泡長期使用會變暗,原因是:;。? ②燈泡的種類:螺絲口 卡口。? 螺絲口燈泡的螺旋接燈頭的螺旋套,進而接零線;燈泡尾部的金屬柱接燈頭的彈簧片,再通過開關接火線:原因:? ③開關和用電器,控制用電器,如果開關短路開關不能控制,但不會燒干路上的保險絲。? ④根據安全用電原則連接電路,每個開關都可以單獨控制燈。? (二)家庭電路電流過大的原因? 1.原因:。? 2.家庭電路保險絲燒斷的原因:。? (三)安全用電? 1.觸電事故:? ①定義:一定強度的電流通過人體所引起的傷害。? ②危險性:。? ③安全電壓:,動力電路電壓,家庭電路電壓都超出了安全電壓。? 2.觸電形式:? 家庭電路(低壓觸電):單線觸電、雙線觸電。? 家庭電路觸電的事故:。? 要分清零線和地線,雖然地線和零線正常情況下之間沒有電壓,但,否則易造成觸電事故。? 高壓觸電:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。? 3.安全用電原則:。(一)、例題分析例1兩條電阻絲的電阻之比是1∶2,通過的電流強度之比是3∶1,要產生相同的熱量,它們通電時間的比是()A.2∶3B.3∶2C.9∶2D.2∶9例25月20日是“中國學生營養日”,學生的膳食結構越來越受到學校、家庭和社會的重視,媽媽為了改善小紅的早餐營養,買了一臺全自動豆漿機,豆漿機的工作原理示意圖和銘牌如下:××全自動豆漿機型號JK-16B加熱功率800W額定電壓220V電動機功率150W額定頻率50Hz額定容量1.1L豆漿機做一次豆漿,若電動機累計工作3分鐘,電阻絲累計加熱12分鐘,則總共消耗多少電能?例3發光二極管(LED)具有高亮度、低能耗等優點,將在我市推廣使用。如圖甲所示是LED的實驗圖和元件符號。把一個額定電壓為3伏的LED接入電源電壓恒為4.5伏的電路中,如圖乙所示。移動滑片P,測得電流表與電壓表的示數變化關系如圖丙所示。當該LED正常工作時,此時變阻器R′消耗的電功率為多大?例4某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,滑動變阻器規格“20Ω?1A”,燈泡L標有“2.5V?1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是?( )A.電路中電流變化的范圍是0.18A~0.5AB.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω~10ΩC.燈泡的最小功率是0.162WD.該電路的最大功率是2.25W例5小亮同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡(小燈泡的額定功率小于1W)、滑動變阻器(50Ω1A)、以及符合實驗要求的電表、開關和導線.如圖(甲)是小亮同學沒有連接完整的電路.(1)本實驗的實驗原理是(2)請你用筆畫線代替導線,將圖(甲)所示的電路連接完整.(3)小亮同學連好電路后閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發現小燈泡始終不亮,電壓表有示數,電流表無示數,則故障可能是(寫出一種即可).(4)小亮同學排除故障后閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,同時,眼睛應注視(選填序號).A.小燈泡亮度??B.電壓表示數C.電流表示數????D.滑動變阻器滑片(5)小亮同學移動滑動變阻器滑片P到某處時,電壓表的示數為2.2V,要測量小燈泡的額定功率時,應將滑片P向端移動(選填“A”或“B“).當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖(乙)所示,則小燈泡的額定功率是W,此時小燈泡的電阻是Ω.該實驗中滑動變阻器除了保護電路外,還有的作用.(6)小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系,他將小燈泡換成多個定值電阻R,保持電壓表示數始終為如圖(丙)所示,多次更換阻值不同的定值電阻R,并記錄各次電流表的示數,若不更換其他器材,為了能夠完成實驗,更換的電阻阻值不能夠大于Ω.例6小艷同學某天在家開燈時,燈不亮,經檢查發現保險絲被燒斷.她在爸爸的協助下用一盞標有“220V??40W”的燈泡L0(檢驗燈泡)取代保險絲接入電路,如圖所示.然后進行如下操作,并觀察到相應的現象:當只閉合開關S1時,L0和L1均發光,但都比正常發光暗;當只閉合開關S2時,L0正常發光,L2不發光.由此可以判斷( )A.L1和L2所在的支路均短路B.L1所在的支路完好,L2所在的支路短路C.L1所在的支路完好,L2所在的支路斷路D.L1所在的支路短路,L2所在的支路斷路例7小華設計了一個三個檔位的電火鍋,其內部電路如圖所示,R1、R2為電熱絲,R3為電位器(圖中用變阻器表示),通過控制開關S1、S2、S3的通斷可使電火鍋在三個不同的檔位工作,其中檔位Ⅰ、Ⅱ功率較小,功率大小可通過電位器調節;檔位Ⅲ功率為最大值且不可調節.(1)說明此電路處于最大電功率檔時,需要閉合的開關.(2)為使此電火鍋能在電壓不足的山區使用,小華按以下要求進行設計:當電壓200V,最大功率1000W;只閉合開關S1時電路處于檔位Ⅰ,功率可從100W調節到400W,請按上述要求計算出滿足要求的電熱絲R1的阻值和電位器的最大電阻值R3.(3)只閉合開關S2時,電路處于檔位Ⅱ,請計算處于這個檔位時流過電阻絲R2的電流的變化范圍.(二)、當堂檢測1、有兩個電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關系,如圖甲所示。把它們串聯在電路中,如圖乙所示。閉合開關S,這時電流表的示數為0.4安,則電源電壓為_____伏,元件B的電功率為_______瓦。2、1個電冰箱標有“220V110W”,每天起動時間累計10小時,在1個月(30天)內,電流對它做功:()A.33千瓦時B.3.3×10焦耳C.3.3×10度D.1.188×10度3、如圖9--4所示,電源電壓恒定,電鍵k斷開時,電燈L正常發光。下列說法不正確的是()電鍵K閉合后,燈L的亮度不變B.電鍵K閉合后,燈L消耗的功率變小,亮度變暗C.電鍵K閉合后,滑片P往a端滑動,燈L還能正常發光D.電鍵K閉膈后,滑片p往b端滑動,燈L還能正常發光4、在圖9--5所示的電路中,L1、L2、L3都標有“220V25W”,電源電壓220伏特,當電鍵K閉合時,L1和L2亮度的變化是:()A.L1變亮;L2變暗;B.L1不變;L2變暗;C.L1、L2都不變;D.L1變暗;L2變亮。5、如圖所示的電路中,移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數從6V變為5V,電流表的示數變化了0.2A,則該定值電阻所消耗功率的變化量為( )A.0.2WB.1.0WC.1.2WD.2.2W6、如圖,電源電壓不變,開關S由斷開到閉合,電流表兩次示數之比為2∶7,則電阻R1∶R2=________,電功率P1∶P2,電功率P1∶P1′=________,電功率P1∶P1=________.7、兩個燈泡,其中L1標有“6伏 3瓦”,L2沒有標記,但測得它的電阻是4歐,把它們串聯后接在某一電路時,兩燈L1、L2均能正常發光,這個電路兩端的電壓和燈L2的電功率分別是 ()??A.6伏 3瓦B.8伏 1瓦C.12伏 3瓦D.6伏 1瓦8、標有“6伏 6瓦”、“6伏 1.5瓦”字樣的燈L1和L2,串聯接在某電源上,設燈絲的電阻不變,則通過燈L1和L2的電流強度之比為_______,燈L1和L2的實際功率之比為_______,要保證兩燈安全工作,電源電壓不應超過_____伏特.9、如圖所示的電路中,電源電壓為24伏且保持不變.開關S閉合,滑動變阻器的滑片P至A端時,電流表示數為1安;當S斷開,滑片P滑到變阻器中點O時,電壓表示數為12伏.求:??①滑動變阻器的最大阻值和燈泡的電阻;??②若電壓表量程為0~15伏,斷開關開S,在電壓表不超過量程的情況下,燈泡的最小功率。【提高訓練】1.如圖所示,燈L上標有“6V??3W”字樣(不考慮溫度對燈泡電阻的影響),電阻R1=20Ω.求:(1)燈泡的電阻;(2)當開關S1閉合,S2、S3都斷開時,燈L正常發光,電源電壓;(3)開關S1、S2、S3都閉合,且滑片P在b端時,電流表的示數為2.4A,滑動變阻器R2的最大阻值;(4)當開關S1斷開,S2、S3都閉合,且滑片P在a、b間中點時,在1min內滑動變阻器產生的熱量.2.有一種電加熱恒溫箱,工作原理如圖(甲)所示.控制電路由電壓為U1=9V的電源、開關、電磁繼電器(線圈電阻不計)、電阻箱R0和熱敏電阻R1組成;工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R2=44Ω的電熱絲組成.其中,電磁繼電器只有當線圈中電流達到60mA時,銜鐵才吸合,切斷工作電路;熱敏電阻R1阻值隨溫度變化關系如圖(乙)所示.求:(1)電熱絲正常工作時的功率;(2)電熱絲正常工作100s產生的熱量;(3)如果恒溫箱的溫度設定為50℃,電阻箱R0接入電路的阻值.3.如圖所示是某規格的小燈泡L和定值電阻R的U-I圖象。(1)圖中表示小燈泡U-I圖象的是(填序號)。(2)若它們串聯、并聯時總電阻的值分別為R串和R并,請在答題卷對應的圖上坐標區域內畫出它們的U-I圖象(R串、R并得U—I圖象分別用③和④表示)。(3)當它們分別以串聯和并聯兩種方式接在同一穩壓電源(已知電源電壓不高于10V)兩端時,從電源流出的電流變化了O.45A。求該穩壓電源的電壓及并聯時電路消耗的總功率。【課后練習】1、下列關于電功率得說法正確的是()A、電功率越大,所做的功就越多B、電功率越大,做功所用時間就越少C、電功率越大,電流做功越快D、電功率越大,所消耗的電能就越多2、一臺家用彩色電視機正常工作時的電功率最接近于()A、1瓦B、10瓦C、100瓦D、1000瓦3、電燈的亮暗由下列哪個物理量決定的()A、額定功率B、額定電壓C、實際電壓D、實際功率4、兩盞電燈串聯接入電路中,閉合開關,看到甲燈比乙燈亮,則下列說法中不正確()A、甲燈的電阻比乙燈大B、甲燈的實際功率比乙燈大C、甲燈的兩端電壓比乙燈高D、甲燈的額定功率比乙燈大5、“PZ220—110”的燈泡,接在220V的電路中,通過燈泡的電流有多大?這個燈泡的電阻有多大?“PZ220V—60”的燈泡呢?6、“PZ220—110”的燈泡,接在210V的電路中,實際發出的功率是多大?接在230V的電路中,實際發出功率又是多大?7、小星同學為實驗室設計了一個多檔位電加熱器,其工作原理圖如圖1所示。其中R1、R2、R3為發熱電阻,三個燈泡為上述發熱電阻相應的的工作指示燈,其所消耗的電功率可忽略不計。小星設想通過開關的組合,使電加熱器能有多檔功率。當只S1閉合時,測得功率為200W;當只S2閉合時,測得功率為100W;小星設計此電熱器最大發熱功率為800W,則()(圖1零線地線火線LR3S3LR2S2LR1S1)A.當只S3斷開時,功率為500WB.此電熱器一共可有六檔不同的功率C.三個發熱電阻的阻值之比為5:10:2D.此電熱器可能有一檔的功率為400W8、如圖所示的四個家庭電路,正確的是( )A.B.C.D.9、初三某班同學到實驗室做“測量小燈泡功率”的分組實驗.待測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω.實驗室有如下器材:A.電源E(電壓為6V)?B.電流表A(0~0.6A,0~3A)C.電壓表(0~3V,0~15V)?D.滑動變阻器R1(5Ω,0.3A)E.滑動變阻器R2(50Ω,0.5A)?F.滑動變阻器R3(500Ω,1A)G.開關S,導線若干(1)在圖甲的虛線框內畫出本實驗應該采用的實驗電路圖;(2)實驗應該選用的最合適的滑動變阻器是(填器材代號);(3)經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片到某一位置,電流表和電壓表的示數如圖乙所示,則小燈泡兩端電壓為V,流過小燈泡的電流是A,此時小燈泡的電阻是Ω(結果保留二位小數);(4)改變滑動變阻器的阻值,多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓,根據記錄的數據,小明畫出小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象如圖丙,根據圖象提供的信息,小燈泡的額定功率為W.科學備課組教師班級初三學生日期:上課時間:主課題:電能和家庭電路教學目標:知道電功和電能,能結合生活、生產中的實例進行說明;能運用關系式W=UIt進行簡單地計算理解電功率的概念,經歷實驗測量用電器電功率的過程,并能運用關系P=UI進行簡單地計算。能舉例說明用電器的額定功率和實際功率的物理意義。會用伏安法測小燈泡額定功率知道家庭電路的基本結構,知道一般的安全用電常識。教學重難點:電功,電功率計算伏安法測小燈泡額定功率家庭電路的基本結構教學方法:復習回顧知識點,并講解例題,配合練習教學內容【同步檢測】1、電流通過導體產生的熱量,跟電流的大小平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟?通電時間成正比。2、甲乙兩根電阻絲,材料相同,長度相同,粗細不同,把它們串聯在電路中,在相同的時間里,?細的電阻絲產生的熱量較多。3、把兩個電阻R1和R2并聯在電路中,當R1:R2=2:1時,在相同的時間里產生的熱量之比是1:2。4、兩電熱電阻之比R1:R2=1:2,,通過的電流強度之比I1:I2=1:2,在相同的時間內產生的熱量之比是1:85、有n個阻值為R的電阻,串聯時的總電阻是?nR?,并聯時的總電阻是??R/n?,若接在相同的電源上,通電時間相同,那么并聯時電阻放出的總熱量是串聯時電阻放出的總熱量的?n2倍。6.電流通過電烙鐵,電能轉化成??內?能,電車在馬路上行駛,電能轉化成??機械能??能。工業上提煉銅、鋁,電能轉化成化學??能。7.電流在某段電路上所做的功,等于這段電路??電壓?跟電路中的?電流大小以及通電時間?的乘積,寫成公式就是?W=IUt?。8.一個電爐,正常工作時的電阻為80歐姆,接在照明電路中,放出熱量72600焦耳,這電爐工作的時間是?120s?。9.一個電熨斗,標有“220V300W”,它的物理意義是額定電壓220V,額定功率300瓦?。這個電熨斗正常工作4小時,消耗電能?1.2??千瓦時,合??4.32×106??焦耳。10.電能表是用來測量?電能?的儀表,一只標有“220V5A”的電能表,可以用在最大功為??1100?瓦特的照明電路上。11.一只標有“6V3W”的小燈泡,接在4.5伏特的電源上,它的實際功率是??1.6875W?【知識精講】1、電功? 1.定義:電流通過某段電路所做的功叫電功。? 2.實質:電流做功的過程,實際就是電能轉化為其他形式的能(消耗電能)的過程;電流做多少功,就有多少電能轉化為其他形式的能,就消耗了多少電能。? 電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉動、發熱、發光、發聲等都是電流做功的表現。? 3.規定:電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時間的乘積。? 4.計算公式:W=UIt=Pt(適用于所有電路) 對于純電阻電路可推導出:W=I2Rt=U2t/R? ①串聯電路中常用公式:W=I2Rt?? ②并聯電路中常用公式:W=U2t/R?????? ③無論用電器串聯或并聯。計算在一定時間所做的總功???常用公式W=W1+W2+…Wn? 5.單位:⑴國際單位焦耳;常用單位千瓦時:⑵??換算關系1千瓦時=3.6×106焦耳 6.測量電功:? ⑴電能表:是測量用戶用電器在某一段時間內所做電功(某一段時間內消耗電能)的儀器。? ⑶讀數:a.220V—額定電壓是220V。b.5A—電能表持續工作的最大電流c.10A—短時間允許通過的最大電流。d.3000r/Kw.h—每千瓦時轉數。? ①最后一位有紅色標記的數字表示小數點后一位。? ②電能表前后兩次讀數之差,就是這段時間內用電的度數。? 測量較小電功時,用表盤轉數讀數。如:某用電器單獨工作電能表(3000R/kwh)在10分鐘內轉36轉則10分鐘內電器消耗的電能是??4.32×104?J。2、電功率? 1.定義:電流在單位時間內所做的功。? 2.物理意義:表示電流做功快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小。? 3.電功率計算公式:P=UI=W/t(適用于所有電路)? 對于純電阻電路可推導出:P=I2R=U2/R? ①串聯電路中常用公式:P=I2R????? ?②并聯電路中常用公式:P=U2/R???? ③無論用電器串聯或并聯。計算總功率???常用公式P=P1+P2+…Pn? 4.單位:國際單位瓦;??常用單位千瓦:? 5.額定功率和實際功率:? ⑴額定電壓:用電器正常工作時的電壓。? 額定功率:用電器在額定電壓下的功率。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標有“PZ22OV-25”字樣分別表示:普通照明,額定電壓220V,額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發光”可知:該燈額定電壓為220V,額定功率25W,額定電流I=P/U=0.11A燈絲阻值R=U2額/P=2936Ω。? ⑵當U實=U額時,P實=P額 用電器正常工作(燈正常發光)? 當U實<U額時,P實<P額用電器不能正常工作(燈光暗淡),有時會損壞用電器 ①實際功率隨電壓變化而變化根據P=U2/R得。? ②根據P=U2/R 如果U減小為原來的1/n? 當U實?>U額時P實?>P額?長期使用影響用電器壽命(燈發光強烈)? ?⑶燈L1“220V100W”,燈L2“220V25W”相比較而言,L1燈絲粗短,L2燈絲細長。? 判斷燈絲電阻口訣:“大(功率)粗短,小細長”(U額?相同)? 兩燈串聯時,燈L2亮,兩燈并聯時,燈L1亮。? 判斷哪個燈亮的口訣“串小(功率)并大”(U額?相同)? ⑷“1度”的規定:1kw的用電器工作1h消耗的電能。? P=W/t可使用兩套單位:“W、J、s”、“kw、kwh、h”? 6.測量:? Ⅰ、伏安法測燈泡的額定功率:①原理:P=UI;②電路圖? ③選擇和連接實物時須注意:? 電源:其電壓高于燈泡的額定電壓? 滑動變阻器:接入電路時要變阻,且調到最大值。根據能否調到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器。? 電壓表:并聯在燈泡的兩端“+”接線柱流入,“-”接線柱流出。根據額定電壓選擇電壓表量程。? 電流表:串聯在電路里““+”接線柱流入,“-”接線柱流出。根據I額=P額/U額或I額=U額/R選擇量程。? Ⅱ測量家用電器的電功率:器材:電能表秒表原理:P=W/t?3、電熱? 1.實驗:目的:研究電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關?? 原理:根據煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產生電熱的多少。? 實驗采用煤油的目的:煤油比熱容小,在相同條件下吸熱溫度升高的快:是絕緣體。? 2.焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。? 3.計算公式:Q=I2Rt(適用于所有電路)對于純電阻電路可推導出:Q=UIt=U2t/R=W=Pt? ①串聯電路中常用公式:Q=I2Rt。Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn? 并聯電路中常用公式:Q=U2t/R???Q1:Q2=R2:R1? ②無論用電器串聯或并聯。計算在一定時間所產生的總熱量?常用公式Q=Q1+Q2+…Qn? ③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用:Q=U2t/R=Pt? 4.應用──電熱器:? ①定義:利用電流的熱效應而制成的發熱設備。? ②原理:焦耳定律。? ③組成:電熱器的主要組成部分是發熱體,發熱體是由電阻率大、熔點高的合金制成。? ④優點:清潔衛生沒有污染、熱效率高、方便控制和調節溫度。常見的電熱器:電熱水器、電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熨斗、電熱毯等等。5.電流的熱效應的實質電能轉化為內能? 思考:1、電流的熱效應有什么利和弊?2、如何減少電流熱效應而產生的負面影響?優點:無污染,熱效率高,方便控制和調節溫度缺點:1)在家庭電路中,由于長期的電流熱效應,導線外的絕緣層會加速老化,甚至會燒毀絕緣層而引發火災。2)由于電流的熱效應,會影響家電的使用性能和壽命。4、生活用電? (一)家庭電路? 1.家庭電路的組成部分:低壓供電線(火線零線)、電能表、閘刀開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關。? 2.家庭電路的連接:各種用電器是并聯接入電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與電器是串聯的。? 3.家庭電路的各部分的作用:? ⑴低壓供電線:? ①給用戶提供家庭電壓的線路,分為火線和零線。火線和零線之間有220V的電壓,火線和地線之間也有220V的電壓,正常情況下,零線和地線之間電壓為0V。? ②測電筆:用途:用來辨別火線和零線。? 種類:鋼筆式,螺絲刀式。? 使用方法:手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸火線,觀察氖管是否發光。? 例:☆測電筆接觸火線時,如果觀察不到氖管發光,你認為產生這種現象的原因是:(至少填兩種可能原因)測電筆氖管已壞;手沒有接觸筆尾金屬體;火線斷路。? ☆某次檢修電路時,發現燈泡不亮,火線零線都能使測電筆發光,可能的原因是:火線完好,零線處有斷路,被測段零線通過用電器和火線構成通路。? ⑵電能表:? ①用途:測量用戶消耗的電能(電功)的儀表。? ②安裝:安裝在家庭電路的干路上,原因:這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。? ③銘牌:所標的電壓U是:額定電壓所標的電流;I是:允許通過的最大電流;UI是:電能表后能接用電器的最大功率,如果同時使用的家用電器的總瓦數超過這個數值,電能表的計數會不準確甚至燒壞。? ⑶閘刀(空氣開關):? ①作用:控制整個電路的通斷,以便檢測電路更換設備。? ②安裝:家庭電路的干路上,空氣開關的靜觸點接電源線。? ⑷保險盒:? ①材料:保險絲是由電阻率大、熔點較低的鉛銻合金制成。? ②保險原理:當過大的電流通過時,保險絲產生較多的熱量使它的溫度達到熔點,于是保險絲熔斷,自動切斷電路,起到保險作用。? ③電路符號:。? ④連接:與所保護的電路串聯,且一般只接在火線上。? ⑤選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。? ⑥規格:越粗額定電流越大。? 注意:不能用較粗的鐵絲、銅絲、鋁絲等代替保險絲。因為銅絲的電阻小,產生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。? 應用舉例:☆某家庭需要使用10A保險絲,可只有5A和15A保險絲。如何分別來代替使用:①可用兩根5A保險絲并起來代用;②可將15A保險絲用刀輕切一小口使剩余部分截面積和10A保險絲截面積相同。? ⑸插座:? ①作用:連接家用電器,給可移動家用電器供電。? ②種類:固定插座、? ③安裝:并聯在家庭電路中,具體接線情況:可移動插座、二孔插座、三孔插座。 ? 1接火線???2接零線???3接地線? 4接用電器的金屬外殼 5接用電部分的線路? 把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電部分連入電路的同時,也把用電器的金屬外殼與大地連接起來,防止了外殼帶電引起的觸電事故。 ⑹用電器(電燈)、開關:? ①白熾燈是利用電流的熱效應進行工作的,小功率的燈泡燈絲細而長,里面抽成真空。大功率的燈泡燈絲粗而短,里面抽成真空后,還要充入氮氣、氬氣等惰性氣體,且氣壓為0.1Pa,目的是平衡大氣壓對玻璃殼的壓力,并阻止燈絲升華。燈泡長期使用會變暗,原因是:燈絲升華變細電阻變小,實際功率變小;升華后的金屬鎢凝華在玻璃內壁上降低了燈泡的透明度。? ②燈泡的種類:螺絲口 卡口。? 螺絲口燈泡的螺旋接燈頭的螺旋套,進而接零線;燈泡尾部的金屬柱接燈頭的彈簧片,再通過開關接火線:原因:防止維修觸電? ③開關和用電器串聯,控制用電器,如果開關短路用電器會一直工作開關不能控制,但不會燒干路上的保險絲。? ④根據安全用電原則連接電路,每個開關都可以單獨控制燈。? (二)家庭電路電流過大的原因? 1.原因:發生短路、用電器總功率過大。? 2.家庭電路保險絲燒斷的原因:發生短路、用電器功率過大、選擇了額定電流過小的保險絲。? (三)安全用電? 1.觸電事故:? ①定義:一定強度的電流通過人體所引起的傷害。? ②危險性:與電流的大小、通電時間的長短等因素有關。? ③安全電壓:不高于36V,動力電路電壓380V,家庭電路電壓220V都超出了安全電壓。? 2.觸電形式:? 家庭電路(低壓觸電):單線觸電、雙線觸電。? 家庭電路觸電的事故:都是由于人體直接或間接跟火線接觸造成的并與地線或零線構成通路。? 要分清零線和地線,雖然地線和零線正常情況下之間沒有電壓,但絕不能將地線和零線接通,否則易造成觸電事故。? 高壓觸電:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。? 3.安全用電原則:不接觸低壓帶電體不靠近高壓帶電體。(一)、例題分析例1兩條電阻絲的電阻之比是1∶2,通過的電流強度之比是3∶1,要產生相同的熱量,它們通電時間的比是(D)A.2∶3B.3∶2C.9∶2D.2∶9例25月20日是“中國學生營養日”,學生的膳食結構越來越受到學校、家庭和社會的重視,媽媽為了改善小紅的早餐營養,買了一臺全自動豆漿機,豆漿機的工作原理示意圖和銘牌如下:××全自動豆漿機型號JK-16B加熱功率800W額定電壓220V電動機功率150W額定頻率50Hz額定容量1.1L豆漿機做一次豆漿,若電動機累計工作3分鐘,電阻絲累計加熱12分鐘,則總共消耗多少電能?答案 6.03×105焦例3發光二極管(LED)具有高亮度、低能耗等優點,將在我市推廣使用。如圖甲所示是LED的實驗圖和元件符號。把一個額定電壓為3伏的LED接入電源電壓恒為4.5伏的電路中,如圖乙所示。移動滑片P,測得電流表與電壓表的示數變化關系如圖丙所示。當該LED正常工作時,此時變阻器R′消耗的電功率為多大?答:此時變阻器R′消耗的電功率為0.03W例4某同學在做“調節燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,滑動變阻器規格“20Ω?1A”,燈泡L標有“2.5V?1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是?( D )A.電路中電流變化的范圍是0.18A~0.5AB.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω~10ΩC.燈泡的最小功率是0.162WD.該電路的最大功率是2.25W例5小亮同學做測定“小燈泡的額定電功率”實驗時所用器材有電壓為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡(小燈泡的額定功率小于1W)、滑動變阻器(50Ω1A)、以及符合實驗要求的電表、開關和導線.如圖(甲)是小亮同學沒有連接完整的電路.(1)本實驗的實驗原理是P=UI(2)請你用筆畫線代替導線,將圖(甲)所示的電路連接完整.(3)小亮同學連好電路后閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發現小燈泡始終不亮,電壓表有示數,電流表無示數,則故障可能是小燈泡開路(寫出一種即可).(4)小亮同學排除故障后閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,同時,眼睛應注視B(選填序號).A.小燈泡亮度??B.電壓表示數C.電流表示數????D.滑動變阻器滑片(5)小亮同學移動滑動變阻器滑片P到某處時,電壓表的示數為2.2V,要測量小燈泡的額定功率時,應將滑片P向B端移動(選填“A”或“B“).當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖(乙)所示,則小燈泡的額定功率是0.5W,此時小燈泡的電阻是12.5Ω.該實驗中滑動變阻器除了保護電路外,還有改變燈泡兩端電壓的作用.(6)小亮利用該電路探究電流跟電阻的關系,他將小燈泡換成多個定值電阻R,保持電壓表示數始終為如圖(丙)所示,多次更換阻值不同的定值電阻R,并記錄各次電流表的示數,若不更換其他器材,為了能夠完成實驗,更換的電阻阻值不能夠大于25Ω.例6小艷同學某天在家開燈時,燈不亮,經檢查發現保險絲被燒斷.她在爸爸的協助下用一盞標有“220V??40W”的燈泡L0(檢驗燈泡)取代保險絲接入電路,如圖所示.然后進行如下操作,并觀察到相應的現象:當只閉合開關S1時,L0和L1均發光,但都比正常發光暗;當只閉合開關S2時,L0正常發光,L2不發光.由此可以判斷( B )A.L1和L2所在的支路均短路B.L1所在的支路完好,L2所在的支路短路C.L1所在的支路完好,L2所在的支路斷路D.L1所在的支路短路,L2所在的支路斷路例7小華設計了一個三個檔位的電火鍋,其內部電路如圖所示,R1、R2為電熱絲,R3為電位器(圖中用變阻器表示),通過控制開關S1、S2、S3的通斷可使電火鍋在三個不同的檔位工作,其中檔位Ⅰ、Ⅱ功率較小,功率大小可通過電位器調節;檔位Ⅲ功率為最大值且不可調節.(1)說明此電路處于最大電功率檔時,需要閉合的開關.(2)為使此電火鍋能在電壓不足的山區使用,小華按以下要求進行設計:當電壓200V,最大功率1000W;只閉合開關S1時電路處于檔位Ⅰ,功率可從100W調節到400W,請按上述要求計算出滿足要求的電熱絲R1的阻值和電位器的最大電阻值R3.(3)只閉合開關S2時,電路處于檔位Ⅱ,請計算處于這個檔位時流過電阻絲R2的電流的變化范圍.答案:閉合全部,R1=100Ω,R3=300,0.55~3A(二)、當堂檢測1、有兩個電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關系,如圖甲所示。把它們串聯在電路中,如圖乙所示。閉合開關S,這時電流表的示數為0.4安,則電源電壓為__4.5_____伏,元件B的電功率為____1____瓦。2、1個電冰箱標有“220V110W”,每天起動時間累計10小時,在1個月(30天)內,電流對它做功:(A)A.33千瓦時B.3.3×10焦耳C.3.3×10度D.1.188×10度3、如圖9--4所示,電源電壓恒定,電鍵k斷開時,電燈L正常發光。下列說法不正確的是(AD)電鍵K閉合后,燈L的亮度不變B.電鍵K閉合后,燈L消耗的功率變小,亮度變暗C.電鍵K閉合后,滑片P往a端滑動,燈L還能正常發光D.電鍵K閉膈后,滑片p往b端滑動,燈L還能正常發光4、在圖9--5所示的電路中,L1、L2、L3都標有“220V25W”,電源電壓220伏特,當電鍵K閉合時,L1和L2亮度的變化是:(A)A.L1變亮;L2變暗;B.L1不變;L2變暗;C.L1、L2都不變;D.L1變暗;L2變亮。5、如圖所示的電路中,移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數從6V變為5V,電流表的示數變化了0.2A,則該定值電阻所消耗功率的變化量為( D )A.0.2WB.1.0WC.1.2WD.2.2W6、如圖,電源電壓不變,開關S由斷開到閉合,電流表兩次示數之比為2∶7,則電阻R1∶R2=________,電功率P1∶P2,電功率P1∶P1′=________,電功率P1∶P1=________.答案 R1∶R2=5∶2,P1∶P2=2∶5,P1∶P1′=1∶1,P1∶P=2∶77、兩個燈泡,其中L1標有“6伏 3瓦”,L2沒有標記,但測得它的電阻是4歐,把它們串聯后接在某一電路時,兩燈L1、L2均能正常發光,這個電路兩端的電壓和燈L2的電功率分別是 (B)??A.6伏 3瓦B.8伏 1瓦C.12伏 3瓦D.6伏 1瓦8、標有“6伏 6瓦”、“6伏 1.5瓦”字樣的燈L1和L2,串聯接在某電源上,設燈絲的電阻不變,則通過燈L1和L2的電流強度之比為_______,燈L1和L2的實際功率之比為_______,要保證兩燈安全工作,電源電壓不應超過_____伏特.答案:1∶1,1∶4, 7.5 9、如圖所示的電路中,電源電壓為24伏且保持不變.開關S閉合,滑動變阻器的滑片P至A端時,電流表示數為1安;當S斷開,滑片P滑到變阻器中點O時,電壓表示數為12伏.求:??①滑動變阻器的最大阻值和燈泡的電阻;①RL=24歐RAB=48歐??②若電壓表量程為0~15伏,斷開關開S,在電壓表不超過量程的情況下,燈泡的最小功率。②3.4瓦【提高訓練】1.如圖所示,燈L上標有“6V??3W”字樣(不考慮溫度對燈泡電阻的影響),電阻R1=20Ω.求:(1)燈泡的電阻;(2)當開關S1閉合,S2、S3都斷開時,燈L正常發光,電源電壓;(3)開關S1、S2、S3都閉合,且滑片P在b端時,電流表的示數為2.4A,滑動變阻器R2的最大阻值;(4)當開關S1斷開,S2、S3都閉合,且滑片P在a、b間中點時,在1min內滑動變阻器產生的熱量.12161030722.有一種電加熱恒溫箱,工作原理如圖(甲)所示.控制電路由電壓為U1=9V的電源、開關、電磁繼電器(線圈電阻不計)、電阻箱R0和熱敏電阻R1組成;工作電路由電壓為U2=220V的電源和電阻為R2=44Ω的電熱絲組成.其中,電磁繼電器只有當線圈中電流達到60mA時,銜鐵才吸合,切斷工作電路;熱敏電阻R1阻值隨溫度變化關系如圖(乙)所示.求:(1)電熱絲正常工作時的功率;1100(2)電熱絲正常工作100s產生的熱量;1.1105(3)如果恒溫箱的溫度設定為50℃,電阻箱R0接入電路的阻值.503.如圖所示是某規格的小燈泡L和定值電阻R的U-I圖象。(1)圖中表示小燈泡U-I圖象的是▲(填序號)。(2)若它們串聯、并聯時總電阻的值分別為R串和R并,請在答題卷對應的圖上坐標區域內畫出它們的U-I圖象(R串、R并得U—I圖象分別用③和④表示)。(3)當它們分別以串聯和并聯兩種方式接在同一穩壓電源(已知電源電壓不高于10V)兩端時,從電源流出的電流變化了O.45A。求該穩壓電源的電壓及并聯時電路消耗的總功率。【課后練習】1、下列關于電功率得說法正確的是(C)A、電功率越大,所做的功就越多B、電功率越大,做功所用時間就越少C、電功率越大,電流做功越快D、電功率越大,所消耗的電能就越多2、一臺家用彩色電視機正常工作時的電功率最接近于(C)A、1瓦B、10瓦C、100瓦D、1000瓦3、電燈的亮暗由下列哪個物理量決定的(D)A、額定功率B、額定電壓C、實際電壓D、實際功率4、兩盞電燈串聯接入電路中,閉合開關,看到甲燈比乙燈亮,則下列說法中不正確(D)A、甲燈的電阻比乙燈大B、甲燈的實際功率比乙燈大C、甲燈的兩端電壓比乙燈高D、甲燈的額定功率比乙燈大5、“PZ220—110”的燈泡,接在220V的電路中,通過燈泡的電流有多大?這個燈泡的電阻有多大?“PZ220V—60”的燈泡呢?0.5A440Ω0.27A806.7Ω6、“PZ220—110”的燈泡,接在210V的電路中,實際發出的功率是多大?接在230V的電路中,實際發出功率又是多大?100W120W→0W7、小星同學為實驗室設計了一個多檔位電加熱器,其工作原理圖如圖1所示。其中R1、R2、R3為發熱電阻,三個燈泡為上述發熱電阻相應的的工作指示燈,其所消耗的電功率可忽略不計。小星設想通過開關的組合,使電加熱器能有多檔功率。當只S1閉合時,測得功率為200W;當只S2閉合時,測得功率為100W;小星設計此電熱器最大發熱功率為800W,則(C)(圖1零線地線火線LR3S3LR2S2LR1S1)A.當只S3斷開時,功率為500WB.此電熱器一共可有六檔不同的功率C.三個發熱電阻的阻值之比為5:10:2D.此電熱器可能有一檔的功率為400W8、如圖所示的四個家庭電路,正確的是( C )A.B.C.D.9、初三某班同學到實驗室做“測量小燈泡功率”的分組實驗.待測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω.實驗室有如下器材:A.電源E(電壓為6V)?B.電流表A(0~0.6A,0~3A)C.電壓表(0~3V,0~15V)?D.滑動變阻器R1(5Ω,0.3A)E.滑動變阻器R2(50Ω,0.5A)?F.滑動變阻器R3(500Ω,1A)G.開關S,導線若干(1)在圖甲的虛線框內畫出本實驗應該采用的實驗電路圖;(2)實驗應該選用的最合適的滑動變阻器是E(或R2)(填器材代號);(3)經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片到某一位置,電流表和電壓表的示數如圖乙所示,則小燈泡兩端電壓為1.8V,流過小燈泡的電流是0.22A,此時小燈泡的電阻是8.18Ω(結果保留二位小數);(4)改變滑動變阻器的阻值,多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓,根據記錄的數據,小明畫出小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象如圖丙,根據圖象提供的信息,小燈泡的額定功率為0.625W. 展開更多...... 收起↑ 資源列表 6電能 學生.doc 6電能.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫