1、课时 20 电能 电功率,第七单元 电与磁,焦耳(J),千瓦时(kWh)或度,3.6106,电,电压,电流,通电时间,UIt,Pt,I2Rt,UIt,快慢,1.电功率,P,瓦特(W),103,UI,正常工作,2.额定电压与额定功率,额定电压,220V,60W,例1如图20-1所示是小峰家中的电能表,小峰通过表盘信息得出下列一些结论,正确的是 ( ) A.家中用电器的总功率不能超过550 W B.电能表示数为13625 kWh C.家里只有微波炉工作时,电能表在1 min内转了50转,微波炉此时的电功率为1103 W D.这个电能表的标定电流是5 A,C,图20-1,变式1 2017鄂尔多斯 小
2、龙家上月初电能表示数为 ,电能表的部分参数及上月末的示数如图20-2所示。表盘上“3200 imp/(kWh)”表示每消耗1 kWh的电能,指示灯闪烁3200次。下列选项正确的是 ( ) A.小龙家上月消耗的电能为680 kWh B.小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2200 W C.指示灯闪烁的次数越多,电能表所在电路接入的用电器总功率越大 D.断开其他用电器,只让阻值是100 的电热棒单独工作3 min,指示灯闪烁64次,此时小龙家的实际电压是200 V,图20-2,变式2 2017邵阳 孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖,用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱,电热箱的规格如下表。
3、 (1)求电热箱内发热丝的电阻。 (2)求正常工作0.5 h,电热箱消耗的电能。 (3)某一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通电热箱,发现家中如图20-3所示 的电能表的表盘在5 min内转了100转,则电热箱的实际功率是多少?,图20-3,(2)求正常工作0.5 h,电热箱消耗的电能。,(3)某一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通电热箱,发现家中如图20-3所示 的电能表的表盘在5 min内转了100转,则电热箱的实际功率是多少?,例2将“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A” 的两个小灯泡接在合适的电源上,小灯泡均没有烧坏,两灯相比较与事实相符的是 ( ) A.若两灯
4、串联,“3.8 V 0.3 A”的灯更亮 B.若两灯串联,“2.5 V 0.3 A”灯的两端电压更大 C.若两灯并联,“3.8 V 0.3 A”的灯更亮 D.若两灯并联,通过“3.8 V 0.3 A”灯的电流更大,例32017荆州改编 如图20-4所示的电路,闭合开关S后,下列说法正确的是 ( ) A.当滑片P向右移动时,电压表示数变小,灯变暗 B.当滑片P向右移动时,电流表A2示数变小,灯变亮 C.当滑片P向左移动时,电路消耗的总功率变大,电压表示数不变 D.当滑片P向左移动时,电流表A1示数变小,灯亮度不变,C,图20-4,变式1如图20-5所示,将标有“8 V 8 W”的灯泡L1和“8
5、V 16 W”的灯泡L2接在12 V的电路中,闭合开关S,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是 ( ) A.灯泡L1、L2都能正常发光 B.灯泡L1、L2一样亮 C.灯泡L2比灯泡L1亮 D.灯泡L1比灯泡L2亮,D,图20-5,变式2小琳同学在探究影响灯泡亮度的因素时,用甲、乙两个小灯泡连成如图20-6所示的电路。闭合开关S后,甲、乙两灯均正常发光,但甲灯亮度比乙灯亮度大。下列说法中正确的是( ) A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 B.两灯均正常发光时,甲灯的功率等于乙灯的功率 C.若将两灯位置互换,则乙灯亮度比甲灯亮度大 D.如果将两灯串联在该电源上,甲灯亮度仍然会
6、大于乙灯亮度,图20-6,变式3甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图20-7所示,下列说法中正确的是 ( ) A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C.两灯串联在220 V的电路中,甲灯比乙灯亮 D.将乙灯接入110 V电路中,它的实际功率为50 W,C,图20-7,例4如图20-8所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器的最大阻值为12 。当开关S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,电压表示数为6 V;当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数为2 A。 (1)当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时
7、,电压表的示数是多少? (2)电源电压是多少? (3)S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L在10 min内消耗的电能是多少?,图20-8,(2)电源电压是多少?,(3)S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L在10 min内消耗的电能是多少?,变式1 2017滨州 如图20-9所示,将标有“6 V 3 W”字样的灯泡L1和标有“6 V 6 W”字样的灯泡L2串联在电路中,使其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,不考虑温度对电阻的影响。求: (1)灯泡L1正常工作时的电流。 (2)灯泡L2的电阻。 (3)电源电压。 (4)此电路工作2 min消耗的电
8、能。,图20-9,(2)灯泡L2的电阻。,(3)电源电压。,(4)此电路工作2 min消耗的电能。,变式2如图20-10所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20 ,定值电阻R2=30 ,灯L上标有“6 V 3.6 W”字样且电阻不变。当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合开关S1时,灯L刚好正常发光。求: (1)灯L正常工作时的电阻。 (2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5 min内做的电功是多少。 (3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少。,图20-10,(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5 min内做的电功是多少。,(
9、3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少。,例2017河北改编 小明利用如图20-11甲所给的实验器材测量小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为6 V,小灯泡正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 ,滑动变阻器的规格为“20 2 A”。,图20-11,(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。 (2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路的故障是 。(电路故障只有一处),滑动变阻器断路,答案 (1)如图所示解析 (2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路可能有断路,电压表瞬间满偏,说明电压表到电源间是通路,所以电路的故
10、障是与电压表并联的滑动变阻器断路。,(3)排除故障后,继续实验,闭合开关,移动滑片,当电压表的指针在某电压值时(请在图乙中标出相应的电压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,小灯泡的额定功率是 W。 (4)测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是 。,1.14,灯丝电阻随温度升高而增大,答案 (3)如图所示解析 (3)根据题意可知,电流表的量程选择的是00.6 A,分度值为0.02 A,所以灯泡正常发光时的电流为0.3 A,则灯泡的额定功率P=UI=3.8 V0.3 A=1.14 W。,实验延伸 小红也利用上述器材对该小灯泡的额定
11、功率进行了测量,实验电路图如图丁所示,实验结束后,两人对实验进行了交流与评估。 (5)小红的实验结果误差较大,理由是。 小明的实验更不容易操作,理由是 。 (6)利用图甲所示的装置,还能完成初中物理电学中的 实验。,小红的实验电路中,电压表应选择015 V量程,量程大,所以电压的测量不够精确,开始操作时不易确定滑片的位置,测小灯泡的电阻,(7)小红在实验时,电压表出现了故障不能使用。她向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知),设计了如图20-12所示的电路图,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为 时,再将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额= 。(均用I、U额、R0表示),图20-12,
