内容正文:
15.3 怎样使用电器正常工作(教师版)
课程目标
1.知道用电器的额定功率与实际功率.
2.测量小灯泡的电功率;
3.认识用电器的铭牌,根据铭牌的参数计算电阻和电功率.
4.利用电功率的公式进行综合计算。
知识点01 额定电压与额定功率
1.额定电压:用电器正常工作时的电压.
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时所消耗的功率.
3.实际电压:用电器在实际使用时的电压.在实际使用时,实际电压有时略高于或略低于额定电压,用电器也能工作.
4.实际功率:用电器在实际电压下工作所消耗的功率..
【即学即练1】电灯泡上标着“PZ 220-100”,这里的“100”表示的是灯泡 ,此灯泡正常工作时的电流为 A,1度电可供它正常工作 小时.
【答案】额定功率 0.45 10
【解析】电灯泡上标着“PZ 220-100”,“220”是指灯泡的额定电压为220V,“100”是指灯泡的额定功率为100W,灯泡正常工作时的电压U=U额=220V,电功率P=P额=100 W,由P=UI可得灯泡正常工作时的电流;1度=1 kW·h,正常工作时的电功率P=P额=100 W=0.1 kW,由P=可得1度电可供它正常工作的时间。
【即学即练2】实验用的小灯泡上标有“2.5 V 0.3 A”的字样,2.5 V表示小灯泡的 ,0.3 A表示小灯泡的 .灯泡正常工作时的电功率是 W.灯泡正常工作时的电阻是 Ω
【答案】额定电压 额定电流 0.75 8.3
【解析】2.5 V表示灯泡的额定电压,0.3 A表示灯泡的额定电流(即灯泡正常工作时的电流),灯泡正常工作的功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W,灯泡正常工作时的电阻为R=≈8.3 Ω。
知识点02 测量小灯泡的电功率
1.实验原理:P=UI.
2.实验电路图:如图15-3-1所示
【即学即练1】某实验小组利用如图15-3-2甲所示的电路图测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压为2.5 V.
(1)测量小灯泡电功率的原理是 .
(2)请按图甲,用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整.(要求导线不得交叉)
(3)正确连接完电路,调节滑动变阻器滑片到阻值最大处,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是 .
A.电流表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻丝断了
(4)将故障排除后,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表示数是2.1 V,要测量小灯泡额定功率,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动.
(5)当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W.
(6)测量小灯泡的电功率 (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 .
【答案】(1)P=UI (2)略示 (3)B (4)右 (5)0.3 0.75 (6)不需要 小灯泡在不同电压下的功率不同
【解析】(4)灯泡在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为2.1 V,小于灯泡的额定电压2.5 V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;
(5) 当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其值为0.3 A,小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W;
(6)测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是小灯泡在不同电压下的功率不同。
知识点03 额定功率和实际功率的计算
1. (1)当U实=U额时,I实 I额,P实 P额,灯泡能正常发光;
(2)当U实<U额时,I实 I额,P实 P额,灯泡不能正常发光;
(3)当U实>U额时,I实 I额,P实 P额,灯泡容易损坏.
2.电功率的相关计算公式
①定义公式:P= ,电功W的单位为J,时间t的单位为s,电功率P的单位就是W.
②实验公式:P= ,电压U的单位为V,电流I的单位为A,电功率P的单位就是W.
③电功率P=UI的推导公式:根据欧姆定律得U= IR,P=UI=(IR)×I= .
④电功率P=UI的推导公式:根据欧姆定律得I= ,P=UI=U× = .
【串联电路功率计算】一个标有“2.5 V 0.