内容正文:
3.6 电 能(第二课时)
有两个灯泡,一个是55W,还有一个是100W,请问把它们连入220V的电路后,哪个灯泡更亮一些?
55W
100W
为什么不是100W的更亮呢?
55W
100W
取两组电功率不同的灯泡:
220V 55W、220V 100W,分别以串联和并联的方式接到电路中,通电后,观察它们发光的亮度。
55W
100W
55W
100W
55W较亮
100W较亮
在串联和并联电路中,同一灯泡的亮暗程度是不同的。
灯泡两端的电压变大时,灯泡变亮,消耗电功率变大。
灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
决定灯泡亮度的不是额定功率,而是实际功率。
实际电功率越大,说明电流做功越快,在相同的时间内电流对它所做的功就越多,所转化的电能就越多,所以灯泡就越亮。
对结论的解释:
实际
功率
U实
实际电压
P实
实际功率
U额
额定电压
P额
额定功率.
(3)当U实>U额时,
用电器都不正常工作
用电器正常工作
(1)当U实=U额时,
(2)当U实<U额时,
P实
=
P额
P实
<
P额
使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。这是为什么吗?
实际功率过大会损坏电器;实际功率过小电器就不能正常工作。
P实
>
P额
小灯泡的电功率跟哪些因素有关?
3.研究方法:若要研究小灯泡的电功率跟电流和电压的关系,需要运用控制变量的方法进行实验研究。
2.建立假设:
(1)小灯泡的电功率跟电压有关,电压越高,电功率就越大。
(2)小灯泡的电功率跟电流有关,电流越大,电功率就越大。
1.提出问题:灯泡的电功率跟哪些因素有关呢?
探究
(一)研究电功率与电流的关系
1.需要控制相同量是… ? 变量是… ?
2.怎样判断小灯泡电功率的大小?
3.如何选择小灯泡?
4.实验中需要观察的现象和记录的数据有哪些?
除电流外的其他条件都相同,唯一的变量是电流的大小。
测量并联电路(电压相等)中两个灯泡的电流大小
规格不同的小灯泡。
灯的电压、电流、亮度等。
研究方案:
把2只不同的小灯泡并联在电路上,从而控制小灯泡两端电压不变,用电流表分别测量通过小灯泡的电流。通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率大小,看看电功率大小跟电流有什么关系。
灯L1 灯L2
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
电压相同
(二)研究电功率与电压的关系
1.需要控制相同量是… ? 变量是… ?
2.怎样判断小灯泡电功率的大小?
3.如何选择小灯泡?
4.实验中需要观察的现象和记录的数据有哪些?
除电压外的其他条件都相同,唯一的变量是电压的大小。
测量串联电路(电流相等)中两个灯泡的电压大小
规格不同的小灯泡。
灯的电压、电流、亮度。
研究方案:
把2只不同的小灯泡串联在电路上,从而控制通过它们的电流相等,用电压表分别测量小灯泡两端的电压。通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率大小,看看电功率大小跟电压有什么关系。
灯L1 灯L2
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
电流相同
小灯泡电功率的影响因素
小灯泡的电功率大小跟小灯泡的电流有关,
通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电功率越大。
小灯泡的电功率大小跟小灯泡的电压有关,
通过小灯泡的电压越大,小灯泡的电功率越大。
【实验结论】
实验结论1:
在电压相等的情况下,通过灯泡电流越大,灯泡消耗的电功率越大。
实验结论2:
在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡消耗的电功率越大。
小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。
在电压相等的情况下,通过小灯泡的电流越大,小灯泡的电功率越大;
在电流相等的情况下,小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电功率越大。
进一步实验表明:
电器消耗的电功率,等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。
电功率的计算公式:P= UI
其中,P为用电器消耗的功率,U为用电器两端的的电压,I为通过用电器的电流。
【分析与论证】
计算公式:
P=UI
变形式
U=P/I
I=P/U
对于纯电阻电器(只有电阻在做功)
欧姆定律 I=U/R
推导公式
P=U 2/R(已知U和R求P)
P=I 2R(已知I和R求P)
单位:
1瓦 = 1 伏·安= 1伏2/欧 =1安2 ·欧
电功率的计算
U=I·R
变形式
I=U/R
思考:
公式 P = W / t 和 P = UI有什么不同?
P=W/t
P=UI
定义公式
计算公式
决定了电功率描述的是电流做功的快慢。
反映了电功率的大小跟哪些因素有关(电流和电压)。
任何情况下都适用