資源簡介

(共24張PPT)
物質科學（一）
第14課時
電功和電功率
知識導引
1.電功
實質，電功測量，運用公式計算
3.電流熱效應
焦耳定律，電熱器
2.電功率
定義，物理意義，伏安法測電功率，運用公式計算
1．實質：
2．公式：W＝UIt＝Pt(適用于所有電路)。
3．單位：焦耳(J)，常用單位：千瓦時(kW·h)，俗稱“度”。
1度＝1千瓦時＝1kW·h＝3.6×106J
③無論用電器串聯或并聯，計算在一段時間內所做的總功都可用公式：W＝W1＋W2
。
1.電功
電流做功
電能轉化為其他形式能量(消耗電能)。
7世仁教育
已7教
出風囗
U=1.5V
探針
R=10
金屬
餐廚
其他
能表上的數
V”表示這個電能表
瓦時為單位來顯示所
消耗的電
應該接
電路中使用回回回
(kW·h)”表示接
A”表示該電能表的額定
這個電能表上的用電器,每
為10A,在
內使用時
消耗1kW·h的電能,電能表
允許大一些
不能超過20
的轉盤轉過600轉
kW·h101
kw·h101
125196
12614
6
DD5D443平
DD5D443形
電子式單相電能表電子式單相電能表
220V10A50Hz
220V10A50Hz
1600imp/(kW.h)O
1600imp/(kW.h)O
指示大
指示燈
月初
月末
名稱移動充電寶
池容量2900mA
型號:TS-D005
輸
40V50/6
ax
輸出:5V500
mAqUSB)
執行標準:CB8898-200
泵
出水
輪
保
泵殼
220V
關
R
L
兩端的電壓
V-6V
8
電源電
32
A
電阻/2
動觸頭
彈簧
RI
銜鐵
靜觸頭目電磁鐵
36
24卜-
警示燈
12
40%80%濕度
甲
S
R
R
表3-9記錄表
序號電壓(伏)電流(安)功率(瓦
燈泡亮度變化
實驗探究2測定額定電壓是25V小燈泡的額定功率
實驗步驟
1.使小燈泡在額定電壓下發光,觀察小燈泡的亮度,測出
小燈泡的功率。
2使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,
測出它的功率。
3.使小燈泡兩端的電壓高于額定電壓,(不能超過額定電
壓的1.2倍),觀察小燈泡的亮度,測出它的功率
4.設計實驗電路圖和表格,記錄實驗數據,得出實驗結論。
E
-實驗次數U)I()P()燈泡亮度
123
250.2406正常
20.220.44暗
3|0.280.84亮中小學教育資源及組卷應用平臺
2.5
電功和電功率
學案
知識導引
電功
1.[2019
衢州]空調扇具有“送風、加濕和降溫”等功能，其內部主要結構為風扇、水箱和空氣過濾網等。使用時，通常向水箱中加水，使吹出的風比無水時涼爽。下表是某品牌空調扇部分參數。
（3）小科閱讀參數表發現，該空調扇比較省電。計算該空調扇正常工作10小時消耗的電能。
例1.
[2020
衢州]為提高垃圾分類效率，小科設計了如圖甲所示的垃圾分類機器人。它撿起垃極時，會快速從垃圾上取出標準規格的樣品，通過機械手上的探針檢測樣品的電阻大小來識別垃圾的類別，并投入相應的垃圾桶。該機器人檢測電路如圖乙所示。各類垃圾樣品的電阻參考值如下表。
（2）機器人從某塊垃圾上取樣檢測時，檢測電路電壓表讀數為1伏，檢測時間為0.1秒。
①通過計算說明應將該垃圾放入圖丙中哪個垃圾桶？
②該次檢測電阻過程中，檢測電路消耗的電能為多少？
例2　某同學家的電子式電能表上個月月初、月末的表盤如圖所示，下列說法正確的是(
)
A．該電能表的指示燈每閃爍1600次，表示該同學家消耗了1
kW·h的電功率
B．該同學家的用電器同時工作時最大總電流不能超過10
A
C．該同學家上月共消耗電能105
kW·h
D．該電能表可以用來測量“2.5
V　0.3
A”小燈泡的電功率
2．小明家的電子式電能表的表盤上標有“3200
imp/(kW·h)”字樣。某天，小明將家中“220
V　3000
W”的電熱水器單獨接入電路中燒水，熱水器正常工作2
min，他家電能表的指示燈將閃爍______次；小明發現若家中電腦、電視機、空調等用電器都處于待機狀態下電能表每隔5
min閃爍一次，則這些電器的待機總功率是
W。
3．“充電寶”是指可以直接給移動設備充電且自身具有儲電單元的裝置，是近年比較流行的數碼設備。如圖為某品牌充電寶的銘牌，根據銘牌上的信息，下列分析正確的是(　　)
A．對充電寶充電時充電寶相當于電路組成中的電源
B．該品牌的充電寶在家庭電路中不能正常工作
C．該品牌的充電寶最大可以儲存2900mAh的電能
D．用充電寶給手機充電過程中充電寶中能的總量會不斷減少
電功率
例3．[2019·嘉興舟山](3)某電熱水壺的額定電壓為220V，加熱功率為1100W，保溫功率為55W，工作電路如圖。制作電熱水壺時，所選用電熱絲R1、R2的阻值分別為多少歐姆？
例4
[2020
杭州]如圖電路中，電源電壓恒為9V，燈泡L規格為“6V
3W”。
閉合開關，燈泡正常工作。求：
（1）電阻R的阻值。
（2）燈泡工作5分鐘消耗的電能及電阻R產生的熱量。
4．[2020
湖州]方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
（1）實線表示的是
(選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
（2）求R0的阻值。(寫出計算過程)
（3）當電流表示數為0.5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
[提高題]陰雨天，空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證旅客上下車安全，需在車門旁開啟警示燈。某同學設計了如圖甲所示的模擬電路。
(1)選擇圖乙中的____(選填“R1”或“R2”)濕敏電阻，將它串聯在圖甲電路中的____(選填“A”或
“B”)位置，閉合開關S，警示燈能隨濕度變化而自動調整亮度，且不斷閃爍。
(2)已知電源電壓為6
V，警示燈的規格是“6
V　3
W”，當空氣濕度為80%時，閃爍的過程中，燈較暗時的實際功率是多少？(電磁鐵電阻忽略不計)
例5．(2020
金華麗水)某班同學在實驗室做“測定小燈泡額定電功率”的分組實驗。
實驗老師提供給各小組的實驗器材如下：規格為“3.8V”的小燈泡、學生電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0.6A，0~3A)、電壓表(0~3V，0~15V)、滑動變阻器(“20Ω1A”)、開關各一只，導線若干。
（1）小金組按圖甲正確連接電路，閉合開關，調節滑動變阻器，當電壓表的示數為3．8伏時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為
瓦；
（2）小麗組同學發現，實驗桌上的電壓表0~15V的量程已損壞，其它器材完好。他們經討論后認為，用該電壓表0~3V的量程，通過改變電壓表的連接位置也能測出小燈泡的額定功率。他們的實驗操作步驟如下：
步驟一：按圖甲電路先將電壓表
(0~3V)接在小燈泡兩端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為3伏，斷開開關，拆下電壓表；
步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在
兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器的滑片向
(填“左”或“右”)移動，直到電壓表示
伏，讀出此時電流表的示數，算出小燈泡的額定電功率。
6．[2020
衢州]小科測量額定電壓為
2．0V小燈泡的電功率．電路圖如圖甲所示，電源為兩節干電池，利用測得數據繪制圖像如圖乙、丙所示，圖中
x
為滑片
P
移動的距離
。
（1）當滑片P移動的距離為
a
時，圖丙中電流突然變小的原因
是
。
（2）該小燈泡的額定功率是
。
7.
[2019·臺州]圖甲是測定小燈泡(額定電壓2V)電功率的實驗電路。
(1)某同學根據實驗數據畫出如圖乙所示的圖像，則該小燈泡的額定功率為_________W。老師認為圖乙曲線右半段不符合實驗事實，理由是__________________________________________________。
(2)另一同學為探究電流跟電阻的關系，換用4.5V的電源，并用多個不同阻值的定值電阻替換圖甲中的燈泡，得到如圖丙的圖像，則他選用的滑動變阻器的最大阻值至少為_________Ω。
四、電流熱效應
8．[2019·衢州]下列用電器主要利用電流熱效應工作的是(　　)
9．[2019·湖州模擬]如圖甲和乙是研究“熱量產生多少與哪些因素有關”的實驗裝置。通電后，若要比較電阻絲產生熱量的多少，只需比較與之相連的U形管中_________。乙是探究電熱與_________關系的實驗裝置。本次實驗采用的實驗方法有______________________(寫出兩種)。
第9題圖
例6圖
例6
[2019·衢州模擬]為研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，有同學找來了兩根不同阻值的電阻絲，多塊相同的泡沫塊以及滑動變阻器、開關、導線、電源等，設計的方案如甲圖所示。
(1)實驗時，接通電路過幾秒鐘后發現泡沫塊被電阻絲“切斷”。該實驗方案是通過測量________________________________來比較電流通過電阻絲時產生的熱量多少的。
(2)為研究電流通過導體產生熱量的多少與電流大小的關系，實驗該怎么操作？
_____________________________________________________________________________________。
(3)為研究電流通過導體產生熱量的多少與電阻大小的關系，請你在乙圖中畫上連接導線。
參考答案：
二、1.P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh
例1.（2）I=IR=UR/R=1V/10Ω=0.1A
R總=U/I=1.5V/0.1A=15Ω
R垃圾=R總—R=15Ω—10Ω=5Ω
查表可知，該垃圾屬于金屬垃圾，故應放于金屬類垃圾桶內
（3）W=UIt=1.5V×0.1A×0.1s=0.015J
例2.
B
2.
320
3.75
3.
D
三、例3
?(3)解：開關閉合時，只有R1工作，為加熱狀態：
R1＝＝＝44Ω
開關斷開時，R1、R2同時工作，為保溫狀態：
R總＝＝＝880Ω
R2＝R總－R1＝880Ω－44Ω＝836Ω
答：R1的阻值為44Ω，R2的阻值為836Ω。
?
例4（1）燈泡正常工作電流是：I1=P1/U1=
3W/6V
=0.5A
電阻兩端的電壓：U2
=U－U1=9V－6V=3V
電阻阻值：R=U2/I2
=U2/I1=3V/0.5A=6Ω
（2）5分鐘內燈泡消耗的電能是：W1=P1
t=3W×300s=900J
電阻R產生的熱量是：Q2
=I22Rt=I12Rt=
(0.5A)2×6Ω×300s=450J
4.（1）R0
（2）當I=2A時P
R0=32W
R0=P/I2=32W/(2A)2=8Ω
（3）當I'=0.5A時U
R0=0.5A×8Ω=4V
電源電壓U=P/I=32W/2A=16V
U'R=12V
PR=12V×0.5A=6W
5.(1)R2
B
(2)
例5.（1）1.52
（2）滑動變阻器
左
2.2
6.（1）燈絲斷了（或電壓表所測電路開路）
（2）0.4W
7.
(1)0.8
當實際電壓遠大于額定電壓時，小燈泡會燒毀
（2）15
四、8.A
9.
液面高度
電流
控制變量法、轉換法
例6.（1）泡沫塊被切斷所需的時間
（2）利用甲圖，電阻值和通電時間相同，移動滑動變阻器改變通過電阻絲的電流，分別測量兩泡沫塊被切斷的時間
（3）?【答案】
如答圖所示(串聯)。
跟蹤訓練2(3)題答圖
?
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精品試卷·第
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（共
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