内容正文:
第二课时 额定电压 额定功率
13.2 电功率
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物理
BS
九年级上册
目
录
导入新课
01
讲授新课
02
习题解析
03
课堂小结
04
无论哪种用电器,它们的铭牌上都会有这样的标注,这些标注的意义是什么呢?
导入新课
额定电压与额定功率
额定电压与额定功率
额定电压:
用电器正常工作时的电压
额定功率:
在额定电压条件下用电器的电功率
该电烤箱在220V电压下工作时,电功率为1600W
该电动机在380V电压下工作时,电功率为1500W
讲授新课
额定电压与额定功率
实际电压与实际功率
如果用电器的工作电压不是它的额定电压,它的实际功率就不等于它的额定功率。
实际电压:
用电器实际工作时的电压
实际功率:
在实际电压条件下用电器的电功率
工作电压与额定电压的关系
用电器的工作情况
大于
等于
小于
正常工作
不能正常工作
讲授新课
额定电压与额定功率
一些用电器常见的额定电压值和额定功率值
用电器 额定电压/ V 额定功率/ W
家用轿车大灯的灯泡 12 约60
普通照明灯 220 5 ~ 40
家用电视机 220 70 ~ 200
台式计算机 220 200 ~ 300
微波炉 220 700 ~ 2000
电烤箱 220 500 ~ 2500
空 调 220 700 ~ 2000
不同的用电器额定功率通常不同;同类用电器,由于规格型号的差异,额定功率通常也不同。
讲授新课
额定电压与额定功率
根据额定功率解决实际问题
例题 小明用一个额定电压为220V、额定功率为1100W的电热水壶烧水。若此时小明家中的实际电压为198V,这时电热水壶实际的电功率是多少(不计电热水壶电阻随温度的变化)
分析 本题中给出的实际工作电压不等于额定电压,这时电热水壶实际的电功率不是额定功率。要想知道电热水壶实际的电功率,首先要知道电热水壶的电阻值,然后利用欧姆定律和电功率的计算公式,根据实际电压就可以求出电热水壶实际的电功率。
讲授新课
额定电压与额定功率
根据额定功率解决实际问题
解:根据电功率的计算公式求出电热水壶的额定电流
根据欧姆定律求出电热水壶的电阻
根据欧姆定律求出通过电热水壶的实际电流
根据电功率的计算公式求出电热水壶实际的电功率
P实 = U实 I实 = 198V × 4.5A = 891W
答:电热水壶实际的电功率为 891W。
讲授新课
额定电压与额定功率
根据额定功率解决实际问题
对于上述例题中的问题,你还有其他解决方法吗?实际上电热水壶的电阻随温度的升高是要变大的,那么例题中的计算结果与实际结果相比是偏大还是偏小?将你的想法与同学交流。
答:由于电热水壶所在的电路是纯电阻电路,在计算出电热水壶的电阻后就可以用电功率的推导式 进行计算;
可以利用电功率的推导式 进行分析,当电热水壶的电阻随温度升高而变大时,分母越大,分数的数值越小,因此随着温度的升高,电水壶的实际功率减小,计算结果比实际结果大。
讲授新课
额定电压与额定功率
根据额定功率解决实际问题
练习 如图,是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。当电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值是多少?
解:据题意得,电热水杯正常工作时,U=U额=220W,P=P额=880W。
则加热电阻R为
答:该加热电阻阻值为55Ω。
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验方案】
测量用电器的电功率,可以先测量用电器工作时的电压和电流,然后利用 P=UI 计算出它的电功率。
请设计一个可以测量小灯泡两端电压及通过小灯泡电流的实验电路。注意,你设计的电路应可以改变小灯泡两端的电压值。将你设计的电路与同学交流。
滑动变阻器
电压表
电流表
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验方案】
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验操作和记录】
实验之前,请先思考以下问题:
(1)小灯泡的参数(电压、电流等)对实验设计与操作有什么帮助?
(2)实验中应该如何选择电压表和电流表的量程?依据是什么?怎样连接?
(3)在闭合开关前,滑动变阻器的滑动头应该放在什么位置?为什么?
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验操作和记录】
1. 在实验过程中,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压等于额定电压,观察小灯泡亮度,记下电压值和电流值,算出它的电功率,这个电功率就是它的额定功率;
2. 调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压低于额定电压,观察小灯泡亮度,记下电压值和电流值,算出它的实际功率;
3. 调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压高于额定电压(约为额定电压的1.2倍),观察小灯泡的亮度,记下电压值和电流值,算出它的实际功率;
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验操作和记录】
4. 将实验搜集到的数据填入表中
实验序号 电压 U / V 电流 I / A 电功率 P / W 小灯泡亮度
1
2
3
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【实验操作和记录】
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【分析与论证】
实验序号 电压 U / V 电流 I / A 电功率 P / W 小灯泡亮度
1 2.5 0.26 0.65 正常
2 2.0 0.24 0.48 较暗
3 3.0 0.28 0.84 较亮
讲授新课
小灯泡在不同的电压时,其电功率______,电压越______,电功率越_______。
学生实验 测量小灯泡的电功率
【分析与论证】
根据实验结果,绘制通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,并与小组成员分析讨论实验结论。
I / A
U / V
2.0
2.5
3.0
0.22
0.24
0.26
0.28
不同
高
高
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【分析与论证】
在实际使用用电器时,用电器两端的电压略高于或略低于额定电压时,用电器也能工作。
U实 = U额 I实 = I额 P实 = P额 用电器正常工作
U实 > U额 I实 > I额 P实 > P额 用电器可能被烧坏
U实 < U额 I实 < I额 P实 < P额 用电器不能正常工作
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【评估与交流】
与同学交流你的实验方案和实验结论,并针对以下问题进行反思和研讨。
(1)小灯泡工作时的实际功率与小灯泡发光的亮度有怎样的关系?这样的关系说明了什么?
答:小灯泡工作时的实际功率越高,小灯泡的亮度越亮。
小灯泡是将电能转化为光能的用电器,小灯泡工作时的实际功率代表小灯泡每秒实际转化为光能的电能的数量,实际功率越高代表每秒转化为光能的电能越多,因此小灯泡越亮,
讲授新课
学生实验 测量小灯泡的电功率
【评估与交流】
与同学交流你的实验方案和实验结论,并针对以下问题进行反思和研讨。
(2)你所绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像是一条直线吗?这个图像的形状说明了什么?
答:绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图线是一条直线。
该图像呈现直线说明在本次实验测量的电压范围内,小灯泡的电阻变化很小,近似于一个定值电阻。但当实际计算小灯泡电阻时,其实际电阻随电压升高而增大,这体现了灯丝电阻受温度影响的特征。
讲授新课
2. 甲灯标有“220V 60W”、乙灯标有“220V 100W”字样,把它们并联在220V电路上时___________更亮,灯泡的亮度由___________决定。
1. 将标有“ 3V 6W”的小灯泡L1, 标有“ 3V 3W ”的小灯泡L2串联接入电路中,闭合开关后,两灯均发光,则两灯的电流之比为________;若将两灯并联后接入电路中,则灯泡________更亮。
1:1
L1
乙灯
实际功率
3. 某家用电器标牌如图所示,请根据图中信息回答:
(1)该用电器的额定电流为_________安;
(2)正常工作10小时,消耗电能_________度。
0.2
0.44
习题解析
4. 两盏灯L1和L2,分别标有“220 V,100 W”和“220 V,200 W”字样,如图所示,要使L1与L2组成串联电路,应闭合开关___________,此时L1与L2消耗的电功率之比为___________。
S2
2:1
习题解析
5. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接电路时开关应______;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中实验电路连接完整(要求:闭合开关后滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大);
断开
习题解析
5. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(3)检查电路无误后,闭合开关调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电流表示数如图乙,其示数为______A;继续调节滑片,当小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为______W;
0.2
0.75
习题解析
5. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(4)多次实验记录数据,绘制得出I-U图像如图丙所示,分析图像可知小灯泡的电阻受______影响。
温度
习题解析
额定电压
额定功率
额定功率和实际功率
额定电压与额定功率
实际电压与实际功率
根据额定功率解决实际问题
学生实验 测量小灯泡的电功率
课堂小结
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