内容正文:
九年级物理学科教案(学案)
15.2 电功率
第 2 个教案
学习目标:
1.认识用电器的额定功率和实际功率。
2.通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识。
学习重点:
1.U、I、R、P 四个量中知二求二 。
2.区分额定功率和实际功率及计算额定功率和实际功率。
学习难点:区分额定功率和实际功率及计算额定功率和实际功率。
温故知新 导引自学
1.学习用的台灯工作1小时和家里空调工作1小时消耗的电能大小关系?为什么?
2.看一看家里用电器的铭牌,你能看到哪些数据?
交流质疑 精讲点拨
活动⼀:额定功率和实际功率
1. 观察电热水器的铭牌,完成以下内容:
此电热水器的额定电压为_________,额定功率为_________.
______________________________叫额定电压,⽤ U额表示
______________________________叫额定电流,⽤ I额表示 P额=U额 I额
______________________________叫额定功率,⽤ P额表示
2.了解⼀些家⽤电器的额定功率值:
电扇约为_________; 电热水器约为________;
液晶电视约为________; 洗衣机约为_________;
微波炉约为_______; 电水壶约为__________;
3. ______________________________叫实际电压,⽤ U实表示
______________________________叫实际电流,⽤ I实表示 P实=U实 I实
______________________________叫实际功率,⽤ P实表示
关系:每个用电器的额定功率只有_____个,实际功率有_____个,电压不同,实际功率就_______,。
实际值和额定值的关系为:
(1)U实_____U额时,P实_____P额,⽤电器处于正常⼯作状态;
(2)U实_____U额时,P实_____P额,⽤电器不能正常⼯作;
(3)U实_____U额时,P实_____P额,⽤电器寿命减短,且容易烧坏。
活动二:U、I、R、P 四个量中知二求二
例 1.灯泡如图所示,额定电压是____________,额定功率是___________。
你能求出哪些物理量?
练习1.请利⽤所学公式直接求解以下铭牌的隐含数据.
(1)“220V 60W” 公式及过程:
(2)“1A 10Ω” 公式及过程:
(3)“6V 0.5A” 公式及过程:
(4)“440Ω 110W” 公式及过程:
例 2.对⼀个“220V 2A”的定值电阻。
(1)其额定电压、额定功率分别是多少?
(2)当接在 110V 的电压下时,其电阻、实际电流和实际功率分别为多少?
当堂反馈 拓展迁移
1、家⽤电饭煲的额定电功率约为( )
A.7000 瓦 B.700 瓦 C.70 瓦 D.7 瓦
2.某灯泡上标着“PZ220—40"的字样,以下说法正确的是 ( )
A.灯泡的额定电流为5.5A B.灯泡的额定电压为40V
C.灯泡的额定功率为40W D.灯泡正常发光时的电阻为5.5Ω
3.下列四盏灯正常发光时,通过灯丝的电流最大的是 ( )
A.“220V 60W” B.“l10V 100W” C.“36V 40W” D.“24V 25W”
4.标有“220V 60W”和"36V 60W”字样的甲、⼄两只灯泡,都在额定电压下⼯作,两灯泡
⼯作 2 h 消耗的电能 ( )
A.甲灯泡消耗的多 B.乙灯泡消耗的多 C.两灯泡消耗的⼀样多 D.无法比较
5.⼀盏标有“36V 40W”的电灯接在某电路上,通过灯的电流是1A,这灯的实际功率为 ( )
A.等于 40W B.⼤于 40W C.等于 36W D.⼩于 36W
6.A、B 两灯的额定电压均为 6V,测得其电流与电压变化的关系图象如图所示,则A灯的额定功率为______W;B 灯的额定功率为______W.若 A、B 两并联在3V的电路中,A、B 两灯的实际功率分别为______W, ______W.将 A、B 串联接在某电源两端,使 B灯恰好正常发光,此时电路中电流为______A,A 灯电阻为______Ω.
7.⼀个标有“PZ220-25"的灯泡.(1)正常⼯作时,通过灯泡的额定电流是多少?(2)该灯泡连续正常⼯作 20 分钟,消耗多少电能?(3)若该灯平均每天使⽤ 4 ⼩时,则每⽉消耗多少度电?(以 30 天计)
8.某导体接到 6V 电压下,它消耗的功率是 6 W,则导体的电阻为多少?将该导体改接到 3V 的电压下,这个导体的功率是多少?(假设电阻不随温度改变)
学后反思:通过今天的学习,你收获了哪些,感悟到了什么?
课后作业:
1.小明观察到家⾥只有⼀种⽤电器⼯作时电路中的电流为 5A,该用电器可能是( )
A.电视机 B.半导体收⾳机 C.微波炉 D.日光灯
2.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是( )
A.该灯泡只能在 220V 电压下⼯作 B.该灯泡的实际功率是 40W 不变
C.该灯泡每秒消耗的电能是 40W D.该灯泡正常发光时的功率是40W
3.小明假期随父母出国旅游时,发现该国家的电压比220V低。小明一家携带的一个标有“220V 1000W”的吹风机,在该国家使用时比在家使用时( )
A.额定电功率减小 B.额定电流不变 C.实际电功率增大 D.电流做功变快
4.⼀只电阻两端的电压由 3V 增⼤到 4V 时,通过该电阻的电流增加了 0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了( )
A. 0.25W B. 1.75W C. 0. 75W D. 1W
5.甲、⼄两个灯泡的铭牌分别是“PZ220—25”、“PZ220—100”,关于这两个灯泡的描述正确的是( )
A.甲灯的灯丝粗,电阻大 B.甲灯的灯丝细,电阻⼤
C.⼄灯的灯丝细,电阻⼩ D.⼄灯的灯丝粗,电阻⼤
6.将“6V 3W”的灯泡 L1 和“6V 2W”的灯泡 L2 并联后接入 6V 电路中,则电路的总功率为_______W;将他们串联后接入 6V 电路中,L1 的实际电功率为_______W,L2 的实际电功率为_______,电路的总功率为________W。(灯泡电阻不随温度变化)
7.小华同学按照如图所示的电路图连接了电路,灯泡L2标有“6V 3W”字样,灯泡L1和L2是 连接的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图所示,其中A2表的读数是 A;流过灯泡L2的电流大小是 A.此时L2 (选填“是”或“不是”)正常发光的,灯泡L1的电阻是 Ω,灯泡L1的电功率是 W。
8.把“6 V 3 W”与“4 V 1 W”的电灯 L1、L2 串联在电路中,则 L1 和 L2 的最⼤功率为多少W?将他们并联在电路中,则 L1 和 L2 的最⼤功率为多少W?(灯泡电阻不随温度变化)
9.如图所示,电源电压为 6V 并保持不变,滑动变阻器规格为“24Ω 1A”.当滑片P移⾄最左端时,灯泡 L 正常发光,电流表示数为 0.5A;当滑⽚P移⾄中点时,电流表示数为0.3A .
(1)灯泡正常发 光时灯丝电阻多⼤?
(2)滑片P在最左端时,5min 内电流通过灯泡做功多⼤?
(3)滑片P在中点时,灯泡的实际功率多⼤?
10.如图所示,R1=25Ω,⼩灯泡 L 的规格为“2. 5V 0.3A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2 都断开时,⼩灯泡 L 正常发光,求电源电压。
(2)S1、S2 都闭合时,电流表示数变为 0.6A,求 R2 的功率。
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九年级物理学科教案(学案)
15.2 电功率
第 1 个教案
学习目标:
1.理解电功率的概念,知道电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.会用电功率的公式进行相关问题的分析与计算。
3.会推导电功率拓展公式,用简单快捷的电功率公式解决问题。
学习重点:会用电功率的公式进行相关问题的分析与计算。
学习难点:分析问题选用相应适合简洁的公式进行电功率计算。
温故知新 导引自学
1.在力学中用什么来表示力对物体做功快慢?它的表达式是什么?它的单位是什么?
2.利用电能表可以测出用电器在一定时间内消耗的电能。通过实验可知,不同的用电器(或同一用电器处于不同挡位)在相同时间内消耗的电能一般是不相等的。这说明什么?
3.(1)小华家电能表的表头有“3000imp/(kw•h)”的字样,然后,她把家里的其他所有用电器都关闭,只让洗衣机单独工作,此时她观察到平均1min,她家电能表指示灯闪烁了10次,电流做功多少?
(2)玩具电动机两端所加的电压是1.5V,通过电动机的电流是1A.则通电1h电流做功多少?
(3)你知道怎么比较以上两用电器电流做功的快慢呢?
交流质疑 精讲点拨
活动一:理解电功率的定义、单位及意义
1.电功率的物理意义:
2.电功率公式推导:
3.电功率单位:国际单位:瓦特(W), 常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
换算关系: 1kW = 103 W 1 W = 103 mW
还有哪些单位也表示电功率?写一写。
练一练:
1.接在电路中的两个用电器,电功率大的( )
A.消耗的电能一定多 B.通过的电流一定大 C.电流做功一定快 D.两端的电压一定大
2.以下各单位中不是电功率单位的是( )
A.kW•h B.J/s C.W D.V•A
3.做同样多的功,电功率大的用电器用的时间 ,而电功率小的用电器用的时间 ;在相同的时间里,电功率大的用电器做的功 ,而电功率小的用电器做的功 。
活动二:掌握电功率的定义式及推导式
1.电功率的推导公式
推导过程:
总结:P= = = =
例1.把5Ω的电阻R1与10Ω的电阻R2串联接在一电压不变的电源上,如果通过电阻R1的电流为0.4A,则R1此时的电功率为 W,R2此时的电功率为 W;
例2.将一阻值为121Ω的电阻丝接到220V的电路中,该电阻丝的电功率多大?
例3.电阻R1=2Ω,R2=4Ω串联后接在某电源两端,经过相同时间电功率之比为 ;如果并联后接在该电源两端,经过相同时间电功率之比为 。
(你能得出什么规律吗?)
注意:
1.以上两个推导公式只适用于纯电阻电路的计算。
2.纯电阻电路是指用电器工作时将电能全部转化成内能的电路。如:电灯、电水壶、电热水器、电热毯、电烙铁等。
3. 而像发动机,电风扇,洗衣机、电视机、手机、MP3等,除了把电能转化成内能以外,还同时转化成其他形式的能比如光能、声能、机械能等,所以这些是非纯电阻电路。
当堂反馈 拓展迁移
1.电功率是表示用电器消耗电能 的物理量。用符号 表示,单位是 。
2.360mW= W,4200kW= W。
3.普通日光灯的功率是40W,它表示的物理含义是 。
4.如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R2=20 Ω,且R1<R2。闭合开关S,电流表A1、A2的指针均指在图示位置,则电源电压为________V,电流通过R1、R2消耗的电功率之比为________.
5.某用电器的电功率为100W,它工作20s钟消耗的电能是 J;另一个用电器工作40s,消耗的电能是1600J,则它的功率是 W。
6.把一个阻值为10Ω的导体接到某电源上,通过它的电流是2A,则在10s内电流通过导体所做的功为 J,电功率为 W。
7.下列表示的电功和电功率的单位正确的是( )
A.KW·h和J B.KW和W C.J和W D.W和J
8.下列关于电功率的说法中正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量 B.电功率是表示电流做功效率高低的物理量
C.电功率是反映电流做功的快慢程度的物理量 D.电功率是反映电能转化为其他形式能的物理量
9.家庭中彩色电视机电功率最接近下列哪个数值( )
A.20W B.150W C.800W D.200mW
10.如图所示,手电筒中的电流为0.5 A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.0.25 W B.0.75 W C.2.25 W D.9.00 W
11.小明观察到家里只有一种用电器工作时电路中的电流为4A,该用电器可能是 ( )
A.电视机 B.电风扇 C.电饭煲 D.日光灯
12.某灯泡接在220V的电路中时,消耗的电功率是100W,求:
(1)通过灯丝的电流是多大?(2)灯丝的电阻是多少?(3)工作10min,消耗电能多少J?
学后反思:通过今天的学习,你收获了哪些,感悟到了什么?
课后作业:
1.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是( )
A.空调 B.电冰箱 C.电视机 D.台灯
2.对于电功率的认识,以下说法中正确的是( )
A.电功率大的用电器做功一定多 B.做相同的功,用时短的用电器电功率大
C.电功率是反映电流做功多少的物理量 D.两个用电器工作时,通电时间短的电功率大
3.电路两端的电压变为原来的2倍,电路的电阻变为原来的3/4,则电路消耗的功率为原来的( )
A.4/3倍 B.3/4倍 C.3/16倍 D.16/3倍
4.“地球一小时”活动,号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时,以响应节能减排的环保要求,每节约一度电可以减少0.997kg的CO2排放,在日常生活中1度电可以使( )
A.80W的电视机正常工作50h B.40W的日光灯正常工作60h
C.50W的电风扇正常工作20h D.1000W的电吹风机正常工作5h
5.如图所示,虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后,电流表示数减小0.2A,整个电路消耗的电功率减小1.6W。下列选项中,电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是( )
A. B. C. D.
6.如图,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,则电源电压为 V;若再闭合开关S2时,发现电流表的示数变化了0.2A,则电路的总功率为 W。
7.如图所示电路,电源电压为3V,闭合开关,电阻R两端的电压为1V,电路中的电流为0.2A.求:(1)电阻R的阻值;(2)灯泡L的电功率.
8.一个电阻为24Ω的灯泡正常工作时的电流为0.5A,它的电功率是多大? 如果某时刻这个灯泡的电功率为15.36W,则此时流经灯泡的电流又是多少安培?(灯丝的电阻保持不变)
9.一只11Ω的电热丝,要使它的功率为44W,应将它接在电压为多少伏的电源上?接通后1min电热丝消耗的电能是多少?
10.小华家中的电能表标有“220V 10A"和“3000imp/(kW·h)”的字样.求:
(1)他家能同时使用的用电器的最大总功率是多少?
(2)小飞和小华想要测量他家刚买的70寸液晶电视的电功率。于是他俩做了一个实验:小华仔细检查并关闭家中所有用电器,再单独打开电视机,让它连续工作20min,小飞在此阶段观察到电能表指示灯闪烁了300次.请你帮助他们算出这台电视机的电功率是多大?
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$ 九年级物理学科教案(学案)
15.2 电功率
第 3 个教案
学习目标:
1. 学会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
2. 知道小灯泡的亮暗是由实际功率决定。
3. 会用多种方法测量小灯泡额定功率。
4. 了解电灯的发展历史,感受科技的进步。
学习重点:测量小灯泡的电功率。
学习难点:多种方法测量小灯泡额定功率,分析并解决测量电功率过程中遇到的问题。
温故知新 导引自学
1.回忆怎样测量小灯泡的电阻?请写出实验原理 ;
实验电路图:
滑动变阻器在这个实验中的作用主要是: 。
2.观察家中某一个led灯在晚上7:00、9:00、11:00的亮度,有什么发现?并分析原因。
3.说一说测量小灯泡的电功率需要测量什么物理量?
交流质疑 精讲点拨
活动一: 测量小灯泡的电功率
1.实验目的:测量小灯泡的额定功率和实际功率
2.实验原理:
灯泡规格
电压表示数U / V
电流表示数I / A
灯泡亮度
灯泡电功率P/W
U额=2.5V
3.实验器材:
4.用笔画线表示导线将图中器材连接起来并画出相应电路图:
5.实验中要用滑动变阻器的目的是:
实验中测量三组数据的目的:
6.进行实验
(1)按电路图连接电路。
(2)调节滑动变阻器,使其接入电路中的电阻最大。
(3)闭合开关,调节滑片P的位置,先后使电压表示数小于、等于、略大于灯泡额定电压,观察灯泡亮度,读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。
分析:从上述数据中可以得出:
①小灯泡的额定功率为: 。
②可以发现实际功率和额定功率之间的关系:
当U实>U额时,P实 P额。
当U实 = U额时,P实 P额。
当U实<U额时,P实 P额。
③小灯泡的亮度与小灯泡的电功率有什么关系?
7.交流与思考,实验中可能遇到的问题:
序号
现象
原因分析
①
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表均无示数
②
闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数很大接近电源电压
③
闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数
④
闭合开关,灯泡特别亮
⑤
闭合开关时,灯泡不亮,电流表、电压表有示数
活动二:多种方法测量小灯泡的额定功率
1.用电压表和定值电阻测量小灯泡的额定功率
例1.小美设计了如图所示的电路图,测量出了小灯泡的额定电功率。已知电源电压恒为U,小灯泡额定电压为U额,定值电阻的阻值为R0。
实验步骤如下:
(1)只闭合S、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U额;
(2)保持滑片P不动,断开S2,闭合S1,读出电压表示数为U1;
(3)小灯泡的额定电功率P= (用已知量和所测物理量符号表示)。
总结:
2.用电流表和定制电阻测量小灯泡的额定功率
例2. 一名同学发现不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额;
②闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R的滑片 (选填“左移”、“右移”或“保持不动”),记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。(用I额、R0、I表示)
总结:
活动三:阅读生活 物理 社会“电灯的发明与发展”
当堂反馈 拓展迁移
1. 白炽灯的亮度决定于它的( )
A.额定功率的大小 B.实际功率的大小 C.灯泡两端电压的大小 D.灯泡中通过电流的大小
2. 现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220V 36W”和“36V 36W”字样。如果它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定
3.为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图甲所示的电路。
(1)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______端(选填“左”或“右”)。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为_______A。
(3)要测得小灯泡的额定功率,他还应继续将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,若此时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定电功率为________W。
4.在没有电流表的情况下,用如图所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率P额= (用U额、U和R表示)。
5.小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路。丁
(1)图甲中有一根导线没有连接,用笔画线代替导线画出正确的连线;
(2)电路连接正确后,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压且保持不变。为了排除故障,小芳检查了开关并拧紧两端接线柱,小明则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,则 (选填“小芳”或“小明”)排除电路故障的操作是正确的;
(3)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,滑动变阻器应该向 端(选填“左”或“右”)移动。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,额定功率为 W;
(4)小明发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻 (选填“变大”或“变小”),导致小灯泡亮度变暗;
(5)小明用如图丁所示的电路测量出另外一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率。电源电压不变,R1、R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为10Ω。实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表示数为3.8V;
②只闭合开关S、S2,调节 ,使电压表示数为3.8V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表示数是6V;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数是3V;则小灯泡的额定功率是 W。
学后反思:通过今天的学习,你收获了哪些,感悟到了什么?
课后作业:
1.甲、乙两只灯泡,若甲灯比乙灯亮,则 ( )
A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大
C.甲灯的额定功率一定比乙灯的大 D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大
2.在测定小灯泡额定功率实验中,某同学正确连接电路,闭合开关后灯泡发光,但怎么调滑动变阻器,电压表都不能达到灯泡额定电压,可能原因是( )
A.变阻器总电阻太大 B.电压表量程太大 C.灯泡灯丝断开 D.电源电压太低
3.小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时,他设计了如图所示的电路,正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是( )
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了 B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 D.重新连接一次电路
4.在“伏安法测电功率”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
5.在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论,正确的是( )
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A.灯丝的电阻随电压增大而减小 B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
6.已知小灯泡的额定电压,小明打算增加一个定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。如图是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是( )
A.甲和丙 B.乙和丙 C.乙和丁 D.丙和丁
7.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材
电源(输出电压恒为4.5V)、小灯泡(额定电压为3.8V)、滑动变阻器、电压表(量程0~3V,0~15V档已损坏)、电流表。
(1)实验小组初步设计电路如图甲所示。经分析,此电路无法测出小灯泡的额定功率,原因是 。
(2)重新设计电路,如图乙所示,请对照图乙在图丙中完成实物图的连接。
(3)连接电路完成后,闭合开关,发现电流表不动,电压表也无示数。若电路中只有一处故障,可能是 。
A.小灯泡断路 B.电压表断路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。此时电流表示数如图丁所示,则小灯泡的额定功率P额= W。
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