内容正文:
电功和电功率复习
微波炉是一种效率很高的家用电器。可是有一天,小宇在商场中听到了顾客和售货员的一段对话:售货员说,微波炉很省电,加热食品又快; 顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开保险丝就熔断。小宇听了很迷惑,到底谁说得对呢?他用家里的微波炉(铭牌见表)和一个“220V,800W”的电热水壶进行了对比实验。
防触电保护类别Ⅰ类 额定容积20L
规格型号 NN-S313WF
额定电压220V 电源频率50Hz
最大功率1000W 质量12kg
问题一:铭牌上告诉我们哪些信息?你能求出哪些科学量?
请你帮小宇计算出:
微波炉以最大功率加热2分钟消耗的电能和
电热水壶在额定电压下工作4分钟所消耗的电能。
问题二:为了比较两个用电器哪个更省电?小宇进行了以下实验:
小宇将一瓶550毫升的矿泉水倒入杯子中,用温度计测得初温为20℃,放入微波炉中以最大功率加热2分钟,取出后测得水温为62℃。接着又用电热水壶,使等量的水升高同样的温度用了4分钟。
1.2×105J
1.92×105J
消耗的电能少
(电流做功少)
可见,售货员说“省电”的意思是 ;
问题三:微波炉一开保险丝就熔断的原因是什么?
应如何解决?
请你帮小宇计算出以下两个量:
⑴电热水壶在额定电压下工作的电流
⑵微波炉以最大功率加热时电路中的电流。(结果保留两位小数)
3.64A
4.55A
工作时通过的电流大,应更换额定电流稍大一点的保险丝。
可见,顾客说“费电”是从微波炉_______的角度来说的.
电功率
特点 科学
比较 概念 电 功(W) 电 功 率(P)
概念
意义
公式
单位
测量方法
联系
电流在单位时间内所做的功
电流做功多少
电流做功快慢
W=Pt=UIt
纯电阻:W=I2Rt=U2t/R
P= W/t=UI
焦 千瓦时(度)
瓦 千瓦
用电能表直接测量
用伏安法间接测量
W=P t
电流所做的功
电功和电功率的区别和联系
1千瓦时=3.6×106焦
1千瓦= 1000瓦
纯电阻: P=I2R =U2/R
一个月黑风高的晚上,教学楼三楼传来了吵闹声,原来是灯泡小粗和小细两姐妹的声音:只听小粗大声的说:“我比你要亮,工作的更多,放出更多的热量。”“我比你更‘苗条’,但我所能做的一点都不比你差!” 小细毫不示弱。它们越吵越凶,也惊动了小灯泡忧忧。
情景
忧忧出示了小粗与小细的“身份证”
话题一:谁亮
1、根据铭牌上的信息你能确定它们的身份吗?
小粗
小细
姓名:
身份证号:PZ220V-100W
住址:闹村中学教学楼
决定灯泡亮度的因素是什么?
姓名:
身份证号:PZ220V-40W
住址:闹村中学教学楼
-------灯泡实际功率
结论:
并联时:电阻小的灯泡(小粗)更亮,
串联时:电阻大的灯泡(小细)更亮。
观察100W 和40W灯泡的电阻粗细,算出她们的电阻值分别是R粗=___ Ω,R细=____Ω
串联呢?
2、比一比,算一算
484
1210
把她们并联接在220V的电路中,能否正常工作?实际功率各是多少?谁亮?
(3)当U实>U额时,P实>P额
用电器都不正常工作
用电器正常工作
(1)当U实=U额时,P实=P额
(2)当U实<U额时,P实<P额
归纳
实际功率与额定功率的关系
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第二级
第三级
第四级
第五级
3、把小粗和小细并联接在220V的电路中,
求她们的实际功率之比P粗:P细= ________
把小粗和小细串联在220V的电路中,
实际功率之比P粗:P细=________
5:2
2:5
结论:
串联电路中, P1:P2 = R1:R2
并联电路中, P1:P2 = R2:R1
已知:R粗:R细=2:5
比一比:把她们并联接在220V的电路中,相同时间谁做功的更多?谁放出更多的热量?
话题二:谁做功多,放热多
串联呢?
结论:相同时间内,
并联时电阻小的灯泡(小粗)做功多,放热多。
串联时电阻大的灯泡(小细)做功多,放热多。
W=U2t/R
W=I2Rt
拓展1:电熨斗的电阻为110Ω,正常工作时,在1分钟内,通过的电流为2A,则电熨斗产生的热量是多少?电流所做的功是多少?
焦耳定律:
Q=I2Rt =(2A)2×110Ω×60S=26400J
W=UIt =220V×2A×60S=26400J
拓展2:小明家有一台电风扇,接在照明电路中使用,通过它的电流为 0 . 2 A,它的电阻为 50 欧,则它在 1 分钟内, (1)电流做的功是多少? (2)电流产生的热量是多少?
(1)W=UIt=220V×0.2A×60s=2640J
(2)Q=I2Rt=(0.2A)2×50Ω×60s=120J
电流通过导体,电能没有全部转化为内能时W>Q
小结:
电流通过导体时,电能全部转化为内能时W=Q
电热与电功的关系
咳,终于不吵了,可忧忧皱着眉头说:“我还是有点烦,别人都有身份证,可我的身份仍然不明。”
话题三
2.5V
忧忧
同学们你们知道忧忧在烦什么吗?你们能帮她吗?
1.实验原理:
2.实验器材:
3.电路图:
4.实验方法:
实验:测定小灯泡的功率
P = UI
滑动变阻器的作用:
开关应断开
一上一下,滑片在最大阻值处
回忆:连接电路时开关和变阻器应注意什么?
调节小灯泡两端的电压
例、如图所示的是测定额定电压为
2.5V灯泡忧忧的额定功率的电路图.
(1)a是______表,b是_______表.
(2)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由2节干电池串联组成,电流表有量程为0.6A和3A两档,电压表有量程为3V和15V两档,则a表量程应选______ 档,b表量程应选用_________档.
(3)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向 ______ 端移动,才能使电压表示数为_____ ,此时灯泡的实际功率就是额定功率.
电压
电流
0-3V
0-0.6A
左
2.5V
(4)若实验中电流表、电压表的示数如图2所示,则I=____;U=____;小灯泡的实际功率是____瓦。额定功率是_ ___瓦。
2.5V
0.2A
1
0.5
0.5
(5)请编写忧忧的“身份证”
姓名:
身份证号:
住址:闹村中学实验室
忧忧
2.5V 0.5W
小粗与小细的纷争解决了,忧忧的忧愁也解决了,但小粗和小细如果长时间开着,不仅浪费电能,灯很容易损坏,有没有办法延长它的寿命?
话题四
?
U=220V
R灯
R
串联电阻
串联电灯
U=220V
R灯
R灯
整个电路是否省电?
P= U2/R灯
P`=U2/(R灯+R)
所以:P`<P
若工作相同时间,消耗的电能少,省电!
有资料了!
知识应用
60W的白炽灯与11W的电子节能灯的发光效果相当,有关数据如下表:
10000小时照明花费:售价+电费
节能灯:2×30+0.011KW×10000h×0.5 =65元
白炽灯:10×1.5+0.06KW×10000h×0.5 =315元
需要10000小时照明该买哪种灯?
电饭锅有两档:高温加热和保温,处于哪一档时需要大量的电能?以下是三位同学设计的电饭锅电路图,你觉得哪些设计方便应用、容易操作?
知识综合运用:谁的设计更合理
K
R2
R1
U=220V
R2
R1
U=220V
甲
乙
丙
知识应用:1、 有一种XX-88型号电水壶的铭牌如下表,图4是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。
若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,则:
① 电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
型号:XX-88
额定电压:220V
额定功率1100W
频率:50Hz
容积:2L
220V
R0
R
S温控器
图4
② 当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是0.2A,此时电路电阻消耗的总电功率是多少?
44Ω
44W
③电水壶保温2分钟,消耗的电能为多少?
5280J
2、如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌
(1)该电热水壶正常工作时的电阻为 欧。
(2)该电热水壶正常工作时、烧开一壶水需要5分钟,
其消耗的电能是多少?
(3)在用电高峰期使用,如果电压只有200伏,这时
电热水壶的实际功率有多大?(不考虑电阻的变化)
44
330000J
909W
1、如图是某节能型家用电饭锅简化的电路图。当S1 S2都闭合时,R1、R2 两个发热体同时给锅加热,处于高温加热状态。当只闭合S1时,处于保温状态。已知R2工作时的阻值为88Ω,电饭锅保温状态时的功率为40W。试求:
(1)高温加热状态时,通过R2的电流是多少安?
(2)低温保温状态时,R1 的阻值是多少欧?
(3)如果做一次米饭(高温加热状态)
用30min,则消耗多少电能?
知识应用
220V
S1
R1
R2
S2
2.5A
1210Ω
1062000J
1、将一台“220V、1OOW”的电风扇、一个“220V、1OOW”的电视机、一把“220V、1OOW”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是 ( )
A、电烙铁 B、电视机
C、电风扇 D、一样多
2、甲灯是“220V,100W”,乙灯是“110V,100W”,当他们正常发光时,消耗的电能是( )
A、甲灯多 B、乙灯多 C、一样多 D、不能确定
A
C
$