15.3 用电器的正常使用（教学课件）物理沪粤版2024九年级上册

小胖子今天要测额定电压是2.5伏的小灯泡的额定功率怎么做呢？额定功率是正常发光的小灯泡的功率，所以要让小灯泡正常发光。下边这个太亮了不行，这个又太暗了也不行，只要控制小灯泡为额定电压就可以了。要用的滑动变阻器和电压表，接下来根据P等于UI还要测额定电流来电流表就行了，再加上电源开关连成这样就可以了。然后我们连实物图，注意换拉动变阻器的滑片要在最大组织处，电压表、电流表要选好量程。之后闭合开关调节滑动变阻器的滑片。当电压表的示数为额定电压2.5伏，这时读出电流表的读数就能计算额定功率了。小胖子完成后，电流表读数是这样的那额定功率是额定电压2.5伏，量程0到0.6，电流大小0.32，乘一下就出来了，0.8的很简单。总结一下，要测小灯泡的额定功率，先根据额定电压把小灯泡调到正常工作状态，再测出这个状态下的额定电流，然后计算即可，你学会了吗？ null如图所示的电路图，电源电压保持不变，R一等于十欧姆，R2比R3等于2比3。当开关S一闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6安培。当S1、S2都断开，电表的示数为0.4安培。那当S1S2都闭合时，电路的总功率为多少？这是电功率的综合计算题。首先画出等效电路图，当S一闭合，S2断开，R一被短路，R3断路，只有R2接入电路画成这个样子，此时电流为0.6安培。当S1、S2都断开，R1与R2串联画成这个样子，此时电流为0.4安培。当S1、S2都闭合，R23并联化成这个样子，要求此时的电功率也标出来，R一等于十欧姆。已知标上电源电压不变，也标上要求它的总功率。得知道电压电流可什都没有。所以我们还是先利用前两幅图，尽可能多的求出有用信息。这幅图上R一的组织15，已知通过R一的电流0.3倍也已知，可以算出R一两端电压为4伏。接下来该怎么办？别忘了抓不变量。这两图中的电源电压不变，该图中的电源电压等于这个式子，而该图中的电源电压等于这个式子，两式连等一项之后，就可以算出R等于20欧姆。带回去可以算出电源电压为12伏，12伏与20欧全部都标上。哇塞，别忘了它俩的比值是2比3，这下可以算出这个是30欧姆。现在可以求P总了，直接套公式。总电压为12伏，总电流等于各支路电流之和。R的电流为12伏除以20欧姆等于0.6安培，R3的电流为12伏除以30欧姆等于0.4安培，加起来是总电流一安培，算的P总为12瓦，棒棒哒。总结一下电功率综合计算问题。首先画等效电路图，利用欧姆定律和电功率公式尽可能算出有用信息。一筹莫展时别忘了抓不变量。联立式子你学会了吗？呵呵。 如图所示的电路图，电源电压不变。当开关S闭合时，电压表V一的示数为U1，电压表V2的示数为U2。此时灯泡正常发光功率为P0，R一的功率为P1。当S断开开始R的功率为P2，灯泡的功率为PL已知U1比上U2等于1比4，P0比上PL等于4比1，那么P1比上P2为多少？这是实物图的电功率综合计算，还是先画出等效电路图，当开关S闭合时，电压表看成断路，R被短路，RE与灯泡L串联化成这个样子。电压表V一测量的是R一两端的电压，示数为U1，V2表测量的是灯泡L两端的电压，示数为U2。灯泡此时的功率为P0，标出来R一的功率为P1，也标出来电源电压为U不变。再来看另一情形，当开关S断开时，R1R2与L串联化成这个样子，灯泡功率为PL标出来，R的功率为P2，标出来电源电压为U不变。对于这类复杂的电功率计算，只要能求出各电阻之比，一切问题就迎刃而解。因为题目已知U1比上U2等于1比4，这幅图根据串联分压特点就可以得到R一与灯泡的电阻之比为1比4，有点棒。还有一个电阻R2必须要看这幅图，可是这幅图信息稀少怎么办呢？别忘了抓不变量R1，灯泡的电阻RL还有电源电压都不变。不过题目已知P0比上PL等于4比1，这是灯泡的电功率。那么显然应该抓住灯泡电阻不变。利用电功率公式，假设两次电路的电流分别为I1I2，那P0就等于这个PL就等于这个，代入式子就可以得到电流的平方比为4比1，可以算出电流比为2比1。再接再厉，电源电压不变，电流之比为2比1，说明两次总电阻之比为1比2。第一次总电阻为这两个电阻之和，第二次总电阻为这三个电阻之和。聪明如你一定可以利用丰富的数学知识看出R1加上R2就应该等于R2，所以可以得到电阻之比为1比5比4，棒呆了。电阻比在手，天下我有。可以来看要求的P1比上P2了，直接套用公式，P1就等于这个式子，P2等于这个式子。代入电流比为2比1，平方比为4比1，R1比R2等于1比5，最终可以得到电功率之比为4比5。完美总结一下实物图，电功率综合计算题，首先画出等效电路图，然后紧抓不变量，利用公式尽可能的求出各电阻阻值之比，最后可以利用公式轻松算出结果，你学会了吗？呵呵。 我们已经知道不同的用电器电功率一般不同，比如电吹风一般五百瓦左右，吸尘器约800瓦。我们又发现即使是同一个灯泡接在不同的电压下，它的电功率也不一样，这跟它的额定功率与实际功率有关。我们仔细观察这个灯泡，发现上面标有36伏、十八瓦，这表明该灯泡在36伏的电压下会正常发光，而且此时的电功率为18瓦。我们就把用电器正常工作时的电压叫做额定电压，写作U额。用电器在额定电压下工作的电功率叫做额定功率，写成P额。所以36伏是该灯泡的额定电压，十八瓦是该灯泡的额定功率。根据电功率的公式，P等于U方除以R我们可以得到灯泡的电阻，R就等于U额的平方除以P额，算一下为72欧姆棒。若是把这个灯泡接在24伏的电路中，会发现它发光暗淡，测得此时的功率为八瓦。而把它接在48伏的电路中，它发光强烈，测得此时的功率为32瓦。此时的24伏、48伏都是该灯泡的实际电压对应的电功率，八瓦、32瓦就是实际功率。可见，当实际电压偏低时，灯泡电功率会偏低，亮度较暗。实际电压偏高，灯泡太亮，此时电功率超过额定功率，有可能会损坏灯泡。有了上述知识，我们来看这题。已知小灯泡标有220伏、100瓦电阻保持不变，那它接在某电压下实际功率为64瓦时，此时的电压为多大？220伏100瓦表示灯泡接在额定电压220伏下可以正常工作，而此时的额定功率为100瓦之前提过灯泡的电阻R等于UR的平方除以P额，而64瓦是实际功率要求的电压为实际电压。根据电功率的公式也满足灯泡电阻R等于U10的平方除以P10，灯泡电阻不变，两是连等就可以算出实际电压为176服完美总结一下额定功率与实际功率，用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作的电功率叫做额定功率。我们可以根据电阻不变，通过电阻把额定状态与实际状态联系起来，你学会了吗？呵呵。 沪粤版 九年级上册 第十五章 电能与电功率 15.3 用电器的正常使用 学习目标 1．科学观念：通过学习，能理解额定电压、额定电流、额定功率、实际电压、实际功率的概念，明确它们之间的区别与联系，知道用电器铭牌上相关参数的含义； 2．科学思维：能运用电功率公式​P=UI及推导公式，解决实际问题中用电器实际功率的计算，如根据用电器的额定参数计算电阻和不同电压下的实际功率，培养分析和解决问题的能力； 3．科学探究：通过参与测量小灯泡电功率的实验，学会设计实验方案，正确连接电路，规范操作实验器材，能对实验数据进行记录和分析，得出实验结论，体验科学探究的过程； 4．科学态度与责任：认识到正确使用用电器的重要性，了解实际电压过高或过低对用电器的影响，培养安全用电、节约用电的意识，树立科学使用电器的态度。 重点难点 1．额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的概念，以及它们之间的区别和联系； 2．运用电功率公式​P=UI及相关推导公式，计算用电器的额定功率和实际功率，如根据电陶炉的额定参数计算不同电压下的实际功率； 3．测量小灯泡电功率的实验，包括实验原理、器材选择、电路连接、实验操作以及数据记录与分析。 1．测量小灯泡电功率实验中，实验电路的正确连接，特别是滑动变阻器的使用和调节，以及根据实验数据准确分析小灯泡在不同电压下的发光情况与功率的关系； 2．运用电功率公式解决复杂问题，如串联或并联电路中用电器实际功率的计算，需要结合电路特点和公式进行推导计算。 用电器铭牌上的 “7W”、“1200W” 表示电功率，那其他数字和符号是什么意思？怎样正确使用用电器？ 情景引入 01 02 CONTENTS 额定电压与额定功率 测量小灯泡的电功率 探究新知 PART ONE 额定电压与额定功率 用电器工作时对应的几个概念 用电器铭牌上的 “7W”、“1200W” 表示电功率，那其他数字和符号是什么意思？怎样正确使用用电器？ 一般来说，用电器的铭牌上均标有工作时的参数，如：额定电压、额定功率等工作参数值 电器在实际工作中，实质电压比额定电压有时大、有时小，有时相等，灯的亮暗也各有不同 观察思考 实验目的：探究灯泡亮度与电压的关系​ 实验器材：“2.5V” 和 “3.8V” 的小灯泡​L1​、​L2​、滑动变阻器、电压表、电流表、电源、开关、导线等​ 电路图：如右图 实验步骤：分点列出（选取灯泡、连接电路、改变滑动变阻器电阻观察现象、记录数据），每一步配对应操作示意图 实验记录表： 活动1 观察灯泡的亮度变化 电压表示数情况 电压表的示数等于灯泡上标示的电压值 电压表的示数略大于灯泡上标示的电压值 电压表的示数小于灯泡上标示的电压值 灯泡L1的亮度 灯泡L2的亮度 观察思考 活动1 观察灯泡的亮度变化 1、观察灯泡上标注的电压值，U=           v 观察思考 活动1 观察灯泡的亮度变化 2、参照图所示的电路图选择实验器材，并连接电路 3、改变电路中滑动变阻器的电阻，观察电压表示数的变化，同时观       察灯泡亮度的变化情况，填入表格中 观察思考 活动1 观察灯泡的亮度变化 电压关系 功率关系 用电器工作情况 U实＜U额 P实＜P额 暗、用电器不能正常工作 U实=U额 P实=P额 用电器正常工作 U实＞U额 P实＞P额 过亮、用电器有被烧坏的危险 实验现象 实验结论 实验表明，当加在灯泡两端的电压等于其标示的电压值时，灯泡能正常发光；当电压略大于标示值时，灯泡发光偏亮；当电压小于标示值时，灯泡发光偏暗。 观察思考 额定电压 额定电流 额定功率 1、额定电压（U额）：       用电器正常工作时的电压值，也是用电器上标明的电压值 2、额定电流（I额）：     用电器在额定电压下正常工作时的电流值 3、额定功率（P额）：       用电器在额定电压下正常工作时，单位时间里消耗电能的多少 物理量，用电器上标明的功率值就是其额定功率 4、实际电压（U实）：用电器实际工作时的电压，有时可能高于或低于额定电压  5、实际功率（P实）： 用电器在实际电压下工作，单位时间内所消耗电能的多少，表示电流做功的快慢 PART TWO 测量小灯泡的电功率 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 实验原理：​ P=UI，通过测量电压和电流计算电功率​ 实验器材：电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电压表、电流表、导线 实验步骤：​ 连接电路时，滑动变阻器滑片置于阻值最大位置，​分三种情况调节电压（额定电压、高出额定电压的 1/5、额定电压的 4/5），分别记录电流和亮度​ 实验记录表：需要填写的额定电压、电流、电功率等项​ 注意事项：强调电路连接的规范性、滑动变阻器的正确使用方法 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 1、实验目的：测量小灯泡的额定功率 2、实验原理：   3、实验电路图： 实验方法：伏安法 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 4、实验器材： 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 5、实验过程：       1）按电路图连接实物电路       2）闭合开关，调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压低于、等于      高于额定电压（2.5V）发光，记录各表示数及灯泡亮度       3）分别计算出相应的电功率 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 小灯泡的额定电压是2.5V 6、 实验数据、现象 序号 灯泡两端 电压U/V 通过灯泡 电流I/A 灯泡的亮度 灯泡电 功率P/W 1 1.5 0.22 暗 0.33 2 2.5 0.36 正常发光 0.9 3 3 0.43 很亮 1.29 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 7、结论： 1）用电器工作时消耗电能的快慢取决于它的实际功率 2）额定功率大的用电器工作时消耗电能不一定多 3）U实=U额用电器正常工作 活动2 测量小灯泡的电功率 实验操作 7、实验注意事项： 1）选取器材时，      ①电源的电压应高于小灯泡的额定电压；                  ②电压表的量程要大于小灯泡的额定电压，                  ③电流表的量程要大于电路中的最大电流；                  ④滑动变阻器的最大电阻应略大于或接近小灯泡的电阻，以使调节效果明显。 2）连接电路时要断开开关，滑动变阻器接入电路的阻值应调到最大 3）利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压时，要一边调节滑动变阻器的滑片，一边观察电压表的示数，以免烧坏灯泡。 4）不能将多次测得的电功率求平均值 例题解析 题目呈现：电陶炉铭牌标有 “220V 1600W”，求接入 220V 和 110V 电路时的实际功率​ 分析过程：分步讲解（实际电压等于额定电压时实际功率等于额定功率、根据额定参数求电阻、再求 110V 时的实际功率） 信息浏览 用电器名称 额定功率 P/W 用电器名称 额定功率 P/W 电子表 约10-5 液晶电视机 100~300 电子计算器 约5×10-4 电冰箱 约 100 智能扫地机 约 10 电饭煲 约 800 排风扇 约 20 壁挂式空调 约 1000 节能灯 3~40 电热水器 1500~3000 台式电脑 约 200 "天河一号" 超级计算机 4.04×106 从表中你能发现不同用电器额定功率的特点吗？ 课堂小结 布置作业 1．现有甲、乙、丙三盏灯，分别标有“220 V　40 W”“110 V　40 W”“36 V　40 W”的字样，它们均在额定电压下正常工作，比较它们的亮度，哪一盏灯最亮 A．甲 B．乙 C．丙 D．一样亮 【答案】D 【答案】（1）6Ω；（2）9Ω；（3）12W~24W 2．如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光的电阻是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值为多少？ （3）该电路总功率变化范围是多少？ 3．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B．电源电压为10V C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．滑片P在最右端时，整个电路消耗的功率为3W 【答案】C 4．某同学家电能表的表盘上标有2500r/(kW▪h)字样。他将一个“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表的转盘转了500转。在此工作过程中，该用电器的实际功率为______W，该电路的实际电压为______V。 【答案】 1000 200 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$