1、第七章 电功率 一、单元复习目的 1、知识与技能目标： （1）更好地掌握电功和电功率概念、单位、公式及意义 （2）能灵活运用知识解有关问题，特别是电功率公式的正确选用； （3）理解实际功率与额定功率的区别； （4）测定电功率的方法P=UI 2、过程与方法目标： 观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系，通过科学探究电功率与用电器 两端电压的关系，培养学生的科学探究能力。 3、情感、态度与价值观目标： （1）培养学生细心观察周围事物的能力，使学生懂得科学就在我们身边。 （2）通过有关社会实践活动，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的 理念及科学技术社会（STS）教育。 （3
2、）形成节约用电的意识和习惯。 二、复习的重点和难点 电功率的计算；深刻理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。区分实际 功率和额定功率。 三、知识梳理 电能和电功的关系 电能的测量 电功率 电热功率公式 电热的利用和危害 家庭电路中电流过大的原因 保险丝的材料及作用 电能 电流热效应 安全用电 ， 用 电 器 不 能 发 挥 正 常，当 ， 用 电 器 易 被 烧 坏，当 ， 用 电 器 正 常 工 作，当实 际 功 率 与 额 定 功 率、单 位 ：公 式 ： 做 功 的 多 少定 义 ： 单 位 时 间 内 电 流 功 的 快 慢物 理 意 义 ： 表 示 电 流 做）电 功 率
3、（ 测 量 仪 表 ： 电 能 表或单 位 ：公 式 ： 形 式 能 的 过 程实 质 ： 电 能 转 化 为 其 它定 义 ： 电 流 所 做 的 功发 光 、 发 声 等 现 象 动 、 发 热 、种 用 电 器 使 之 产 生 的 转表 现 形 式 ： 电 流 通 过 各）电 功 （ 额实额实 额实额实 额实额实 PUkWRUItPJhkWJtRUIPtIW262)10.31( 四、教学课时：三课时 第一课时 一、复习引入 出示问题： 将一个标有“220V，40W”的灯泡接入 220V 的电路中，灯泡为什么会发光？ 将它分别接在 220V 与 110V 的电路中，哪种情况下灯比较亮？为什
4、么？ 若把“220V、100W”与“110V，100W”的两灯泡分别接在 110V 的电器中，哪个灯亮？ 这些问题的解决就涉及到电功、电功率的知识？ 二、复习内容及过程 （一） 、电功： 1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流 做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的 表现。 3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时 间的乘积。 4、计算公式：W=UIt=UQ=Pt（适用于
5、所有电路） 电 功 和 电 功率 对于纯电阻电路可推导出：W= I 2Rt= U2t/R 串联电路中常用公式：W= I 2Rt 。 并联电路中常用公式：W= U 2t/R W1:W2= R2:R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式 W= W1+W2+Wn 5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1 度=1 千瓦时=1 kwh=3.610 6J 6、测量电功： 电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 电能表上“220V” “5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压 220V；允 许通过的最大电流是
6、 5A；每消耗一度电电能表转盘转 3000 转。 读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电 能 表 前 后 两 次 读 数 之 差 ， 就 是 这 段 时 间 内 用 电 的 度 数 。 如：电能表月 初读数 月 底读数是 这个月用电 度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在 10 分钟内转 36 转则 10 分钟内电器消耗的电能是 J。 （二） 、电功率： 1、定义：电 流 单 位 时 间 内 所 做 的 功 。 2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
7、3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I 2R= U2/R 无论用电器串联或并联。计算总功率。 常用公式 P= P1+P2+Pn 4、单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kw） 5、额定功率和实际功率： 额定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率。P 额 =U 额 I 额 =U2 额/R 某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压 220V，额定功率 25W 的 灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为 220V，额定功率 25W，额定电流 I=P/U=0.11A 灯丝阻值U2 额
8、/。 当 U 实 =U 额 时，P 实 =P 额 用电器正常工作（灯正常发光） 当 U 实 U 额 时，P 实 P 额 用电器不能正常工作（灯光暗淡） 3 2 4 6 8 3 2 6 5 4 实际功率随电压变化而变化根据 P=U2/R 得 当 U 实 U 额 P 实 P 额 长 期 使 用 影 响 用 电 器 寿 命 (灯 发 光 强 烈 ) 三、典型例题 例 1：（济宁市 2008）物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家 电能表的情况如图 3 所示然后从记录本上查出上月电能表的示数是 811.6kWh若按 0.5 元kWh 计费，李明家本月应缴电费_ _元。李明家 同时使用的用电器总功率
9、不得超过 W。 例 2：（广州市海珠区）一个家用电能表的盘面上标有“3000 rkWh”字样，它表示每消耗 1kWh 的电能，电能表的转盘转 3000 转若某个电热水 器单独使用时，电表转盘在 300s 内转了 210 转，则热水器消耗的电能是 ，这个 热水器放出的热量能使质量为_的水温度升高 10 假设没有能量损失，已知： c 水 = 4.210 3 J/（kg） 例 3：（广州市）供电局以每两个月为一个抄表计费周期，小明家收到 06 年 1、2 月的 电费通知单，通知单上附有他家近几个月的用电量图表，如图 15 所示 （l）根据以上图表提供的信息，填写下表中的空格 时间（年/月） 05/3
10、、4 05/11、12 06/1、2 用电量（ kWh） 902.1 （2）与 05 年 11、12 月比较，小明家 06 年 l、2 月多用了一个额定电压 220V、额定 功率 1100W 的电暖器，其他用电器的使用情况与 05 年 11、12 月相同这台电暖器在额定电压下工作 时电流多大？请你估算小明家 06 年 1、2 月使用电暖器共多少小时 四、堂上练习。 1、一个家用电能表的盘面上标有“3000 rkWh”字样，它表示每消耗 1kWh 的电能， 电能表的转盘转 3000 转若某个电热水器单独使用时，电表转盘在 300s 内转了 210 转， 则热水器消耗的电能是 ，这个热水器放出的热
11、量能使质量为_的水温 度升高 10 假设没有能量损失，已知：c 水 = 4.210 3 J/（kg） 2、小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过 W. 当小明家只有一盏电灯工作时，3min 内转盘正好转过 5 圈，则该灯泡消耗的 电能是 J，它的电功率为 W. P 实 P 额 U2 额 U2 实 图 3 五、教学反思 第二课时 一、复习内容 （一）测量： 、 伏安法测灯泡的额定功率： 原理：P=UI 电路图： 选择和连接实物时须注意： 电源：其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑 动变阻器。 电压表：并联在灯泡的两端“
12、+”接线柱流入， “”接线柱流出。根据额定电压选择电 压表量程。 电流表：串联在电路里“+”接线柱流入， “”接线柱流出。根据 I 额 =P 额 /U 额 或 I 额 =U 额 /R 选择量程。 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t （二） 、电热 1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃 管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 2、焦耳定律：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。 3、计算公式：Q
13、=I 2Rt (适用于所有电路) 二、典型例题 例 1：在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压 为 25V，电阻约为 10，滑动变阻器上标有“20 lA字样，某同学已连接的部分电路 如图甲 (1)该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“”标明 (2)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 (3)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为 25V，电流表示数如图 乙所示，则此时小灯泡中的电流是_A，小灯泡的额定功率是_W (4)另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时 可能出现的问题是_ 例 2：小刚
14、家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额 定电压为 220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热 烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电 热烘干机工作 6 小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求： (1)电热烘干机工作 6 小时消耗的电能是 千瓦时。 (2)电热烘干机额定电功率是多大? (3)电热烘干机发热体的电阻是多少? 例 3：某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V 40W”的白炽灯， 每晚亮 10 小时。同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来， 学校电工用两
15、盏 “220V 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果， 两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。 (1)改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？ (2)改装后两灯的总功率是多少？比原来省电还是费电？ (3) 小明是一位爱动脑筋的同学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资 料知道有一种“光控开关”天黑时自动闭合，天亮时自动断开；还有一种“声控 开关”有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开。小明利用这两种 开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自 动亮起来。请判断小明设计的电路图是 。 ， 得 分 评卷人 三、堂上练习 1、家庭电路中有一
16、只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、 钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。 说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤: 首先按测量要求设计合理的测量电路图. 观察电能表,记下它每 的转数 N .kWhA 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的) 都停止工作. 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点) 时所用时间 .nts 利用公式 计算出所测用电器的功率值为多少瓦? 3.610nJPtts 2、测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其中小灯泡上标有“38V”的字样，它的 电阻约10。 （1）请你用笔画线代
17、替导线，把图 8 中的器材连接成实验电路（导线不要交叉） 。 （2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚 提出以下猜想： A可能是灯丝断了 B可能是小灯泡短路 C可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障） 。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的， 并把其序号填写在对应的空格里。 电流表 电压表 判断结果 示数不为零 示数为零 示数为零 示数不为零 示数为零 示数为零 （3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图 9 所示， 则通过小灯泡
18、的电流为_A，小灯泡的额定功率为_W。 3、小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是 3.8V，其中电源是 三节新的干电池，灯丝电阻大于 10，滑动变阻器上标有“10 1A”字样. 图甲是测定 灯泡的额定功率的电路。 （1）小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因 可能是灯泡 。 （选填“短路”或“开路” ） （2）小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是 _W. （3）若电压表 015V 的量程损坏，换用 03V 的量程后，应将电压表中“” 接线柱连 入图甲中的 点， “3” 接线柱连入图甲中的 点，也可测
19、出灯泡的额定 功率，实验过程中，当电压表的读数 为 V 时，灯泡正常发光。 四、教学反思 第三课时 一、复习内容 通过习题的练习，帮助学生深化概念，并能灵活运用电学公式解决一些综合问题，从 而提高分析问题解决问题的能力。 二、复习过程 例 1：甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯外他们所使用的器材规 格均相同,小灯的额定电压可能是“2.2V” 、 “2.5V”或“3.8V” ，小灯功率相差不大。甲同 学正确连接好电路，闭合电键时记录了第 1 组数据，当小灯正常发光时记录了第 2 组数据， 把滑片移到端点时小灯闪亮一下，后熄灭，并记录了第 3 组数据，如下表所示。则他们所 用电源
20、的电压为_伏,甲同学所用小灯的额定功率为_ 瓦。当乙同学所选用的小 灯正常发光时，电压表的示数如图 14 所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动 变阻器连入电路的电阻值为_欧，乙同学所选用小灯正常发光时的电流为_安。 物理量 实验序号 电压表 示数 电流表 示数 小灯 亮暗程度 L1 L2 A V S 图乙图甲 1 1.3V 0.16A 暗 2 2.5V 0.26A 正常发光 3 4.5V 0A 不发光 图 14 例 2：妈妈新买一台电磁沪，好奇的小明立即翻开说明书 ( 1 ）为什么要单独使用 10A 以上的插座？请通过计算说明。 ( 2 ）小明想通过实验比较不同材料的电磁炉锅具的使用
21、效果家里现有四种锅具 小明计划选用其中的两个锅具烧水，你认为较合理的选择是_（填字母） ( 3 ）在 1 标准大气压下，小明用该电磁炉将一壶 2.2 千克的水从 20 烧至沸腾，需要 多长时间？ 假定电磁炉消耗的电能全部转化为热能被水吸收。水的比热 C = 4.2103 焦/(千克. ） （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图 16 乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 电磁炉使用说明书 额定电压: 220V 额定功率：2200W 适用容器：底部平坦且底部直径 12-28 厘米的生铁锅、 不锈铁锅、搪瓷锅 安全须知：请单独使用 10A 以上的擂座 例 3：莱芜市 2006 年小明的爸爸从国外
22、带回一只旅行电热壶，右表是其译 成中文的说明书。 (1)小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你 解释其原因 。 (2)小明说可以将此壶与一只电阻串联后使用，请你帮他 计算出该电阻的阻值是多少？ (3)此壶正常工作时，在标准大气压下，将一壶20的水 烧开至少需要多长时间？(不计热损失) 例 4.王磊同学学习了电学知识后，对客厅里的照明电路进行 了改装，将原来由一只开关控制的五个灯泡组成的照明电路， 分成两组，分别由两只开关控制，需要较强的亮度时全部灯泡都亮，不需要很亮时只有两 个灯泡亮，白天或厅内无人时则全部关闭。王磊同学经过较长时间的统计，得到下列一组 数据： 平均每天开灯 时间 需较
23、强亮度时 间 不需很亮时间 每个灯泡的功 率 6h 2h 4h 60W 请你根据王磊同学统计的数据，通过计算回答以下问题： （1）改装后每月(按 30 天计算)可以节约多少度电? (2)如果用电热水器给水加热，每月节约的电能可以将多少 20的水加热到 60用来洗 澡?水的比热容 4.2103J(Kg) 三、堂上练习 1、在测定额定电压为 、电阻约为 的小灯泡的额定功率的实验中，某同学将器材2.5V10 连成如图所示的电路。 请指出该电路连接中错误或不妥： 、 ； 、 。ab 将上述错误或不妥改正后，闭合开关发现电流表有示数，但电压表无示数，灯泡也不 发光，出现故障的原因是 。 故障排除后，调滑
24、动变阻，使灯泡正常发光，此时电流表示数如上图所示，则该灯泡 的额定功率为 W。 2按图示电路对额定电压为 3.8V 的小灯泡进行实验时，测得 5 组实验数据，并记录在表 中，同时记录了小灯泡亮度变化情况。 请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题： 小灯泡的额定功率是 W 小灯泡亮度变化规律是 。 3某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将九只不同规格的灯泡分别接 入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。 该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且 第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。实验中记录的有关数
25、据分别如表 19-3、表 19-4、 表 19-5 所示。 分析比较实验序号 1 与 4、2 与 5、3 与 6 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是： 额定电压 110V 额定功率 550W 容积 1L 。 分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得出的初步的结论是：当通过灯泡 的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。 请进一步综合分析比较表 19-3、表 19-4、表 19-5 中的数据及观察到的现象，并归纳得出 结论。 分析比较表 19-3、表 19-4 或 19-5 中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 分析比较表 19-3、表 19-4 或 19-5 中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 五、教学反思
