1、第18课时 电功率,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,一、电能和电功 1.电能 (1)利用:把电能转化为其他形式的能。 (2)国际单位:焦耳(J)。 (3)常用单位:kWh 1 kWh=3.6106 J。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,(4)测量工具电能表:,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,2.电功 (1)实质:电能转化为其他形式的能。电功的多少等于电能转化为其他形式的能的多少。 (2)大小:电流做功的大小与电流的大小、电压、通电时间有关,电压越高,电流越大,通电时间越长,用电器做功越多。 (3)计算公式:W=UIt。,知识梳理,自主测试,一,二
2、,三,四,二、电功率 1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。 2.定义:电功与时间之比。4.单位:瓦(W),千瓦(kW),1 kW=103 W。 5.(1)额定电压:用电器在正常工作时的电压。 (2)额定功率:用电器在额定电压下的功率。 (3)实际电压:用电器在实际工作时的电压。 (4)实际功率:用电器在实际电压下的功率。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,三、测量小灯泡的电功率 1.原理:P=UI。 2.器材:电源、开关、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。 3.电路图:4.分析论证:(1)当U实U额时,P实P额,灯泡强烈发光;(2)当U实U额时
3、,P实P额,灯泡发光暗淡;(3)当U实=U额时,P实=P额,灯泡正常发光。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,四、焦耳定律及其应用 1.电流的热效应 电流通过导体时电能转化为内能的现象。 2.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。 (2)公式:Q=I2Rt。 3.电热的利用和防止 (1)利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 (2)防止:用电器装有风扇、散热窗等,将产生的热散去。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,1.右图是小明观察家中的电能表,下列说法正确的是( ) A.此电能
4、表应该接在220 V的电路中使用 B.电能表的额定功率是220 W C.小明家已经消耗的电能为107 J D.此电能表转盘每小时转过3 000转 答案:A 解析:此电能表应该接在220 V的电路中使用,故选项A正确;电能表的额定电压为220 V,故选项B错误;小明家已经消耗的电能为107 kWh,故选项C错误;“3 000 revs/(kWh)”表示每消耗1 kWh的电能,电能表上的转盘转过3 000转,故选项D错误。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,2.右图中电源电压保持6 V不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,开关S闭合后,在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
5、A.灯泡两端的电压不断增大 B.通过灯泡的电流不断减小 C.灯泡消耗的电功率不断减小 D.灯泡消耗的电功率恒定不变 答案:A 解析:由串联电路电压规律可知,并联部分分得的电压越来越大,即灯泡两端电压越来越大,故A正确;由欧姆定律可知灯泡中的电流越来越大,故B错误;由P=UI可知,灯泡消耗的电功率不断增大,故C、D错误。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,3.一个标着“220 V 1 100 W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻为 ;当其两端电压为110 V时,该电炉的实际功率为 W。(不计温度对电阻的影响) 答案:44 275,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,4.如图所示,电源电压不变,L
6、是标有“12 V 6 W”的小灯泡,且其电阻不随温度变化,R1=16 ,滑动变阻器R2的最大电阻值为24 ,只闭合S、S2时灯L恰能正常发光。 (1)求电源电压; (2)同时闭合开关S、S1、S2,且滑片P位于最下端B时,求电流表的示数; (3)当闭合开关S时,求电路的最小总功率和此时电压表的示数。 答案:(1)12 V (2)1.25 A (3)2.25 W 4.5 V,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,解析:(1)只闭合S、S2时,电路为灯泡的基本电路;由于灯泡正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压,即12 V。 (2)同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时,R1与滑动变阻器
7、并联,并且滑动变阻器的全部阻值接入电路,电流表测量干路电流;电路的总电阻,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,电路的最小总功率 P=UI最小=12 V0.187 5 A=2.25 W 由欧姆定律可知,电压表的示数 U=I最小RL=0.187 5 A24 =4.5 V。,1,2,3,1.关于电能表的计算问题 电能表的基本应用主要表现在两个方面,一是根据电能表计算电费,二是根据电能表盘面上的参数计算电能。 (1)计算电费:,1,2,3,【例1】 小明家电能表上月底的示数为08116,本月底的示数如图所示,他家本月消耗的电能为 kWh。若按0.5元/(kWh)计费,本月应付电费 元。他家同时使用的用
8、电器总功率不得超过 W。 解析:消耗电能为W=W1-W2=951.6 kWh-811.6 kWh=140 kWh;电费的单价为0.5元/(kWh),所以应交电费为140 kWh0.5元/(kWh)=70元;U=220 V,I=10 A,则使用的用电器总功率不得超过P=UI=220 V10 A=2 200 W。 答案:140 70 2 200,1,2,3,1,2,3,(2)根据盘面参数计算电能: 【例2】 下图是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6 min时,电能表指示灯闪烁了320次,则该用电器消耗的电能是 kWh,它的功率是 W。 答案:0.
9、1 1 000,单相电子式电能表 DDS879 3 200 imp/(kWh)220 V 5(20) A 50 Hz,1,2,3,1,2,3,某城市实施阶梯电价,具体方案如下表:小刚留心观察了一下自家电能表,分别记录了他家第一天早8:00,晚21:00和第二天早8:00这三个时刻的读数,如图所示。则他家这一天共消耗电能 kWh,应付电费 元。,1,2,3,答案:6 2.8 解析:第一天早8:00、晚21:00和第二天早8:00这三个时刻电能表的示数分别为1 359.0 kWh、1 363.0 kWh、1 365.0 kWh,则高峰期消耗的电能为1 363.0 kWh-1 359.0 kWh=4
10、 kWh,低谷期消耗的电能为1 365.0 kWh-1 363.0 kWh=2 kWh,这一天共消耗电能4 kWh+2 kWh=6 kWh;需要缴纳的电费为0.55元/(kWh)4 kWh+0.3元/(kWh)2 kWh=2.8元。,1,2,3,2.巧用不变量妙解电功率问题 电功率的计算是同学们在电学学习过程中的一道难关,如何利用不变量正确选用公式是解决此类问题的关键。 【例3】 如图所示,电源电压不变。将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3 W,R2消耗的功率为6 W,则R1= R2;若将它们并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为 W。,1,2,3,答案:0.5 40.
11、5,1,2,3,1,2,3,在如图所示的电路中,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样。当只闭合开关S1时,灯泡L恰能正常发光,电阻R1的功率为P1;当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3 A,电阻R2的功率为P2。已知P1P2=209,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则电阻R1与R2的比值为 。 答案:45,1,2,3,1,2,3,3.与实际有关的电功率问题解题方法探究 电功率问题往往与生活科技联系非常密切,因此许多创新题目都是从人们的生活和生产实际中挖掘出来的,使所学知识能灵活地应用到生活实际中来解决实际问题。主要涉及电路的串联和并联、电能表、电功、电功率等内容,题型多为计算题。,1,2,3,【
12、例4】 小杨家买了一个家用电吹风,如图甲所示,简化电路如图乙所示,主要参数如表格中所示,则(不考虑温度对电阻的影响):,1,2,3,(1)选择开关应旋至何处时,吹风机工作的功率最大?此时电路中的总电流多大?(计算结果保留一位小数) (2)当电路供电电压为110 V时,吹风机电热丝的实际功率为多大?,答案:(1)AB处 5.5 A (2)250 W,1,2,3,1,2,3,图甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图(图中R是给水加热的电阻),则: (1)该电热水器正常工作时电流是多大? (2)该电热水器正常工作10 min消耗的电能是多少? (3)用电高峰时,若此电热水器两端的实际电压仅为200 V,它的实际功率为多大?(电热水器的电阻恒定,结果保留一位小数),1,2,3,答案:(1)30 A (2)1.1 kWh (3)5 454.5 W,
