内容正文:
电功率
课标要求:1.电能、电能的计量、电功、“千瓦时”的来历。(了解知道)
2.电功率、额定电压、额定功率、测量小灯泡的电功率。(理解应用)
知识点一 电能
1.电能
(1)获取:电源提供电能
(2)使用:用电器将电能转化为其他形式的能
(3)单位:基本单位:焦耳;
常用单位:千瓦时。
换算关系:1 kW·h=3.6×106J。
2.电能表及其使用
(1)作用:测量消耗的电能。
(2)单位:千瓦时。
(3)参数:
220 V
额定电压为220 V
10(20)A
标定电流为10 A
额定最大电流为20 A
600 r/(kW·h)
每用1度电,表的转盘转600转
2500 imp/(kW·h)
每用1度电,表的指示灯闪2_500次
(4)读数:家用电能表计数器末尾数字表示小数位
知识点二 电功率
1.电功率
(1)定义:用电器单位时间内所消耗的电能。
(2)意义:表示用电器消耗电能的快慢。
用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多。
(3)单位:瓦特,符号W;1 kW=103W。
(4)公式:P==UI。
2.电功和电功率常用公式
基本公式
导出公式
电功
W=Pt=UIt
W=t=I2Rt
电功率
P==UI
P==I2R
适用范围
普遍适用
纯电阻电路
3.额定电压和额定功率
额定电压
额定功率
概念
用电器正常工作的电压
用电器在额定电压下的功率
铭牌
灯泡“PZ 220V 40 W”指灯泡的额定电压为220 V,额定功率为40 W
知识点三 焦耳定律
1.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)基本公式:Q=I2Rt(普遍适用)。
(3)导出公式:Q=W=Pt=UIt=(纯电阻适用)。
2.纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)电路为纯电阻电路,如电饭煲等,电能全部转化成内能,则Q=W=UIt=I2Rt=。
(2)电路中包含电动机、电解槽等用电器,电能除部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等,则电功W=UIt,电热Q=I2Rt,而Q<W。
①电动机的总功率:P=UI;
②电动机的发热功率:P热=I2R;
③电动机的机械功率:PE=UI-I2R;
④电动机的效率:η=×100%=×100%。
3.电热的利用和防止
(1)电热的利用——电热器
①原理:电流的热效应;
②组成:主要结构为发热体;
③优点:清洁卫生无污染,效率高,可以方便地控制和调节温度;
④示例:电饭煲、电烙铁、电烤箱等。
(2)电热危害及防止
①危害:烧坏用电器,加速绝缘材料的老化,造成输送电能过程中电能损失;
②防止:电视机是安装散热窗,电动机外壳是安装散热片,电脑机箱内安装散热风扇。
4.电热的计算——电热器的高低温档位
在电源电压不变的情况下,通过改变电阻大小来改变电功率,由P=可知,高挡位电阻小,低挡位电阻大。常见的电路有两种:
(1)串联短路型
①同时闭合S1和S2时,电阻R2被短路,只有R1工作,此时为高温挡,P高=。
②只闭合S1时,R1与R2串联,总电阻变大,总电流变小,总电功率变小,此时为低温挡,P低=。
(2)并联断路型
①只闭合S1时,电阻R2断路,只有R1工作,此时为低温挡,P低=。
②同时闭合S1和S2时,R1与R2并联,总电阻变小,总电流变大,总电功率变大,此时为高温挡,P高=+。
教材图片
命题解读
RJ九P88图18.1-1
(电能表参数的物理意义)
(1)10(20)A表示这个电能表的标定电流为10A。额定最大电流为20A。
(2)600revs/(kW·h)接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h时的电能,电能表上的转盘转过600转
RJ九P91图18.2-1
(灯泡参数的物理意义)
(1)节能灯上“220 V”表示额定电压为220_V;“24 W”表示额定功率为24_W
(2)该节能灯正常工作时通过的电流约为0.11A
RJ九P93图18.2-2
(铭牌上参数的物理意义)每天正常使用3h,一个月用电13.5kW·h(按30天计算)
RJ九P99图18.4-1
(电热器的工作原理)使用这些电器时,利用了电流的热效应,将电能转化为内能
RJ九P99图18.4-2
(研究方法)(1)电流产生的热量的多少通过U形管两侧液面的高度差反映出来
(2)两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,目的是使通过两段电阻丝的电流相同
(3)实验表明,在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多
RJ九P100图18.4-3
(研究方法)(1)右侧容器外面的电阻的作用是分流
(2)实验表明,在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多
实验一 测量小灯泡的电功率
【实验方案与证据】
1.实验原理:P=UI。
2.实验电路图
3.实验过程
(1)按照电路图连接电路。连接电路时,开关要断开,滑动变阻器的滑片要移动至阻值最大处。电压表的量程由电源电压及灯泡的额定电压决定,电流表的量程由欧姆定律来判断。
(2)调节滑动变阻器改变灯泡两端的电压,使电压表的示数等于、稍大于和小于灯泡的额定电压,测量出对应的电流值。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2
3
4.计算小灯泡的功率并分析实验数据。
【结论与解释】
5.小灯泡的额定功率P额=U额I额。
6.实际功率越大,小灯泡越亮。
【交流与反思】
7.多次实验的目的是寻找小灯泡的实际电功率或亮度与实际电压的关系。
8.小灯泡的实际电功率随电压的改变而改变,测小灯泡的额定功率不能(选填“能”或“不能”)求平均值。
9.实验中,小灯泡不发光,不一定是小灯泡断路,还可能是由于滑动变阻器连入的阻值太大,使电路中的电流太小,小灯泡的实际功率太小(选填“太大”或“太小”),以致灯泡不发光。此时电流表和电压表指针会稍有偏转。
实验二 探究影响电流热效应的因素
【实验方案与证据】
1.猜想:电流的热效应可能与导体电阻、电流大小、通电时间等有关。
2.实验装置:
3.实验方法:
(1)转换法:通过U形管两侧液面的高度差来判断电流产生的热量的多少。
(2)控制变量法:
①探究电热与电阻的关系,控制通过电阻丝的电流(两电阻丝串联)和通电时间相同,选择两个不同的电阻丝(如图甲)。
②探究电热与电流的关系,控制电阻丝的电阻和通电时间相同,改变两个阻丝中的电流(如图乙)。
③探究电热与通电时间的关系,控制通过电阻丝的电流和电阻相同,改变通电时间的长短。
4.进行实验,记录实验现象。
【结论与解释】
5.分析实验现象,得出实验结论:电流通过导体时产生的热量的多少与导体电阻、电流和通电时间有关。
【交流与反思】
6.被加热的材料选用煤油和空气的原因:煤油比热容小且绝缘;空气热胀冷缩明显。
7.对被加热物质的要求:初温和质量相同。
8.多次实验的目的:避免偶然因素对实验结论的影响,得出普遍规律。
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电功率
课标要求:1.电能、电能的计量、电功、“千瓦时”的来历。(了解知道)
2.电功率、额定电压、额定功率、测量小灯泡的电功率。(理解应用)
知识点一 电能
1.电能
(1)获取: 提供电能
(2)使用:用电器将电能转化为其他形式的能
(3)单位:基本单位: ;
常用单位: 。
换算关系:1 kW·h= J。
2.电能表及其使用
(1)作用:测量 。
(2)单位: 。
(3)参数:
220 V
额定 为220 V
10(20)A
标定 为10 A
额定最大电流为20 A
600 r/(kW·h)
每用1度电,表的转盘转 转
2500 imp/(kW·h)
每用1度电,表的指示灯闪 _ 次
(4)读数:家用电能表计数器末尾数字表示小数位
知识点二 电功率
1.电功率
(1)定义:用电器单位时间内 。
(2)意义:表示用电器消耗电能的 。
用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多。
(3)单位: ,符号W;1 kW= W。
(4)公式:P= = 。
2.电功和电功率常用公式
基本公式
导出公式
电功
W=Pt=UIt
W=t=I2Rt
电功率
P==UI
P==I2R
适用范围
普遍适用
纯电阻电路
3.额定电压和额定功率
额定电压
额定功率
概念
用电器正常工作的电压
用电器在额定电压下的功率
铭牌
灯泡“PZ 220V 40 W”指灯泡的 为220 V, 为40 W
知识点三 焦耳定律
1.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比。
(2)基本公式:Q=I2Rt(普遍适用)。
(3)导出公式:Q=W=Pt=UIt=(纯电阻适用)。
2.纯电阻电路与非纯电阻电路
(1)电路为纯电阻电路,如电饭煲等,电能全部转化成内能,则Q=W=UIt=I2Rt=。
(2)电路中包含电动机、电解槽等用电器,电能除部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等,则电功W=UIt,电热Q=I2Rt,而Q<W。
①电动机的总功率:P= ;
②电动机的发热功率:P热= ;
③电动机的机械功率:PE= ;
④电动机的效率:η=×100%= 。
3.电热的利用和防止
(1)电热的利用——电热器
①原理:电流的 效应;
②组成:主要结构为发热体;
③优点:清洁卫生无污染,效率 ,可以方便地控制和调节温度;
④示例:电饭煲、电烙铁、电烤箱等。
(2)电热危害及防止
①危害:烧坏用电器,加速绝缘材料的老化,造成输送电能过程中电能损失;
②防止:电视机是安装 ,电动机外壳是安装散热片,电脑机箱内安装 。
4.电热的计算——电热器的高低温档位
在电源电压不变的情况下,通过改变电阻大小来改变电功率,由P=可知,高挡位电阻小,低挡位电阻大。常见的电路有两种:
(1)串联短路型
①同时闭合S1和S2时,电阻R2被短路,只有R1工作,此时为高温挡,P高= 。
②只闭合S1时,R1与R2串联,总电阻变大,总电流变小,总电功率变小,此时为低温挡,P低= 。
(2)并联断路型
①只闭合S1时,电阻R2断路,只有R1工作,此时为低温挡,P低= 。
②同时闭合S1和S2时,R1与R2并联,总电阻变小,总电流变大,总电功率变大,此时为高温挡,P高= 。
教材图片
命题解读
RJ九P88图18.1-1
(电能表参数的物理意义)
(1)10(20)A表示这个电能表的标定电流为 A。额定最大电流为 A。
(2)600revs/(kW·h)接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h时的电能,电能表上的转盘转过 转
RJ九P91图18.2-1
(灯泡参数的物理意义)
(1)节能灯上“220 V”表示 _ ;“24 W”表示 _
(2)该节能灯正常工作时通过的电流约为 A
RJ九P93图18.2-2
(铭牌上参数的物理意义)每天正常使用3h,一个月用电 kW·h(按30天计算)
RJ九P99图18.4-1
(电热器的工作原理)使用这些电器时,利用了电流的 效应,将电能转化为 能
RJ九P99图18.4-2
(研究方法)(1)电流产生的热量的多少通过U形管两侧液面的 反映出来
(2)两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,目的是使通过两段电阻丝的电流
(3)实验表明,在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越
RJ九P100图18.4-3
(研究方法)(1)右侧容器外面的电阻的作用是
(2)实验表明,在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越
实验一 测量小灯泡的电功率
【实验方案与证据】
1.实验原理: 。
2.实验电路图
3.实验过程
(1)按照电路图连接电路。连接电路时,开关要 ,滑动变阻器的滑片要移动至 处。电压表的量程由电源电压及灯泡的额定电压决定,电流表的量程由欧姆定律来判断。
(2)调节滑动变阻器改变灯泡两端的电压,使电压表的示数等于、稍大于和小于灯泡的额定电压,测量出对应的电流值。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2
3
4.计算小灯泡的功率并分析实验数据。
【结论与解释】
5.小灯泡的额定功率P额= 。
6.实际功率越大,小灯泡越 。
【交流与反思】
7.多次实验的目的是寻找小灯泡的实际电功率或亮度与实际电压的关系。
8.小灯泡的实际电功率随电压的改变而改变,测小灯泡的额定功率 (选填“能”或“不能”)求平均值。
9.实验中,小灯泡不发光,不一定是小灯泡断路,还可能是由于滑动变阻器连入的阻值太大,使电路中的电流太小,小灯泡的实际功率 (选填“太大”或“太小”),以致灯泡不发光。此时电流表和电压表指针会稍有偏转。
实验二 探究影响电流热效应的因素
【实验方案与证据】
1.猜想:电流的热效应可能与导体电阻、电流大小、通电时间等有关。
2.实验装置:
3.实验方法:
(1)转换法:通过U形管两侧液面的 来判断电流产生的热量的多少。
(2)控制变量法:
①探究电热与电阻的关系,控制通过电阻丝的 (两电阻丝串联)和通电时间相同,选择两个不同的电阻丝(如图甲)。
②探究电热与电流的关系,控制电阻丝的 和通电时间相同,改变两个阻丝中的电流(如图乙)。
③探究电热与通电时间的关系,控制通过电阻丝的电流和电阻相同,改变通电时间的长短。
4.进行实验,记录实验现象。
【结论与解释】
5.分析实验现象,得出实验结论:电流通过导体时产生的热量的多少与导体 、 和 有关。
【交流与反思】
6.被加热的材料选用煤油和空气的原因:煤油比热容 且绝缘;空气热胀冷缩明显。
7.对被加热物质的要求:初温和 相同。
8.多次实验的目的:避免偶然因素对实验结论的影响,得出普遍规律。
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