苏科版 初三物理 下学期 第十五章 电功和电热 第二节 电功率 计算提优
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2020–2021学年苏科版九年级物理下册第十五章电功和电热二、电功率第1课时说课稿本节课是九年级物理下册电力与电磁课程中的第十五章电功和电热的第一课时,主要内容是电功率的概念和计算方法。
通过本节课的学习,学生将了解电功率的重要性以及如何计算电功率。
掌握电功率的概念和计算方法对于理解电热效应以及电器的使用和设计都具有重要意义。
一、教学目标1.知识目标:–了解电功率的定义和计算公式;–掌握计算电功率的方法和步骤;–了解电功率与电流、电压之间的关系。
2.能力目标:–能够使用所学知识计算简单的电功率;–能够分析电器的功率大小对电网的影响。
3.情感目标:–培养学生对物理知识的兴趣和探究精神;–培养学生的合作意识和团队合作能力。
二、教学重难点1.教学重点:–电功率的定义和计算方法;–电功率与电流、电压之间的关系。
2.教学难点:–培养学生的电功率计算能力;–培养学生的思辨和分析能力。
三、教学过程1. 导入(5分钟)通过提问和举例子导入本节课的内容:我们平时使用电器时是否有注意到它们的功率大小有差异?你们能举例一些功率较大的电器吗?2. 知识讲解(15分钟)1.电功率的定义:电功率是指单位时间内消耗/转化的电能。
2.电功率的计算公式:P = U × I,其中P表示电功率,U表示电压,I表示电流。
3.电功率的单位:国际单位制中电功率的单位是瓦特(W)。
3. 计算实例(15分钟)通过几个简单的计算实例来让学生掌握计算电功率的方法和步骤。
例如:如果一台电吹风的电压为220V,电流为10A,那么它的功率是多少?4. 讨论与总结(10分钟)让学生分享他们计算电功率的过程和结果,对学生的答案进行讨论,并总结出计算电功率的要点和注意事项。
5. 拓展延伸(5分钟)提出一些拓展问题,让学生思考电功率与电流、电压之间的关系,以及电功率对电网的影响。
例如:电功率较大的电器对电网的影响是什么?6. 归纳总结(5分钟)概括本节课的内容和要点,并让学生课后复习和总结。
第十五章 电功和电热知识总结: 1.电功A. 基本概念和公式a .定义:物理学中,当电能转化为其他形式能时,我们就说做了电功(俗称电流做功).b .物理意义:电功是量度电能转化为其他形式能的多少的物理量.c .计算公式:i .普遍适用的公式: w=UIt=U Ω(Ω为电荷)ii .仅适用于纯电阻性电路的公式: Rt I W 2= t RU W 2= 说明:把电能全部转化为内能的用电器叫做纯电阻性用电器,如电炉、白炽灯等,连接纯电阻性用电器的电路叫做纯电阻性电路;把电能的绝大部分转化为内能以外的其他形式能的用电器叫做非纯电阻性用电器,如电动机、电铃、充电器等,连接非纯电阻性用电器的电路叫做非纯电阻性电路. d .单位:在国际单位制中,电功的单位是焦耳(J). 111J V A s V C =⋅⋅=⋅实用单位是千瓦时(kW ·h). J h kw 6106.31⨯=⋅B 电能表用来测量电路消耗电能(即电功)的仪表叫做电能表. a .主要技术参数i .“电压”表示电能表适用的额定电压.额定电压是指用电器或电学仪表正常工作时的电压. ii .“电流规格”表示电能表持续工作时的最大电流,括号里的数字表示允许在短时间内通过电能表的最大电流.iii .“每千瓦时转数”表示用电1 kW·h 电能表转盘转动的圈数.现在,电子式单相电能表已经开始使用,其重要参数imp /(kW·h)表示用电l kW·h 耗电指示灯闪烁的次数,如:6400 imp /(kW .h).b .用电能表测量电功i .直接测量:电能表计数器上前后两次读数之差.ii .间接测量:先数出转盘转过的转数,再利用电功与转数成正比计算电功. 2.电功率A 基本概念和公式 a. 物理意义:电功率是反映用电器消耗电能(即电流做功)快慢的物理量. b .定义:用电器单位时间里消耗的电能叫做电功率. c. 计算公式:i .普遍适用的公式: .Wp UI ==ii .仅适用于纯电阻性电路的公式: R I p 2= RU p 2=d. 单位:在S1中,电功率的基本单位是瓦特(W),另外还有千瓦(kw)和毫瓦(mW),换算关系为:W kw 3101= mW W 3101=e.用电器的额定功率和实际功率用电器在额定电压下的功率叫做额定功率,用电器在实际电压下的功率叫做实际功率. 当U 实=U 额时,P 实=P 额. 使用用电器时,加在其两端的电压一般不能超过额定电压,否则会造成用电器实际功率超过额定功率,用电器会因为过热而烧毁.推论:对于纯电阻性的用电器,若不考虑温度对其电阻的影响,则 22()()1s s s e e e p UIp U ==用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率.灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,实际功率越大,灯泡越亮. B .用电能表测量用电器的电功率a .仅让待测功率的用电器单独工作,用电能表,测出电功w ,用秒表测出时问t ,则P=W/t .b .先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作相同的时间,分别数出电能表转盘转过的转数n 0和n ,由 00000,,w w P W n t P p p w n ===⋅=即 ⋅=00p n n p c .先后让已知功率为P 0的用电器和待测功率的用电器工作一段时间,使它们在工作时间内电能表转盘转过的转数相同,用秒表分别测出它们工作的时间t 0和t ,由0000,tw p t pt p P t ===⋅3.电热由于导体具有电阻,所以当有电流通过时,导体会发热,将电能转化为内能,这种现象称为电流的热效应.A. 焦耳定律和公式乱内容:电流流过某段导体时产生的热量,跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比. b .公式:i .普遍适用的公式: .12Rt Q =ii .仅适用于纯电阻性电路的公式:UIt Q = t R U Q 2= pt Q =(P 为电功率)c .单位: 在国际单位制中,电热的单位是焦耳(J).d .电热Ω与电功W 大小的关系: 对于纯电阻性用电器Ω=WB 电热的利用和防止 a .电热器利用电流做功将电能转化为内能的装置,统称为电热器。
教案:苏科版九年级物理 15.2电功率一、教学内容本节课的教学内容选自苏科版九年级物理教材,第15章第二节“电功率”。
本节课主要讲述电功率的概念、计算方法以及电功率的计算在实际生活中的应用。
具体内容包括:1. 电功率的概念:电功率是指电流在单位时间内做功的多少,是表示电流做功快慢的物理量。
2. 电功率的计算:电功率P=UI,其中U表示电压,I表示电流。
3. 电功率的应用:通过实例分析,了解电功率在实际生活中的应用,如家庭电路的电压和电流的测量等。
二、教学目标1. 理解电功率的概念,掌握电功率的计算方法。
2. 能够运用电功率的计算公式解决实际问题,如家庭电路的电压和电流的测量。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学思维能力。
三、教学难点与重点重点:电功率的概念,电功率的计算方法。
难点:电功率在实际生活中的应用。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备。
学具:课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示家庭电路的图片,让学生思考:如何测量家庭电路的电压和电流?2. 概念讲解:介绍电功率的概念,用电功率的定义公式P=UI进行解释。
3. 计算方法讲解:讲解电功率的计算方法,用电功率的计算公式P=UI进行演示。
4. 实例分析:通过实例分析,让学生了解电功率在实际生活中的应用,如家庭电路的电压和电流的测量。
5. 随堂练习:布置练习题,让学生运用电功率的计算公式解决实际问题。
6. 板书设计:黑板上写出电功率的定义公式P=UI,以及电功率的计算方法。
7. 作业设计:布置作业题,让学生运用电功率的计算公式解决实际问题。
六、作业设计1. 请用表格形式列出家庭电路中各用电器的电压和电流,计算各用电器的电功率。
答案:用电器 | 电压(V) | 电流(A) | 电功率(W)|||电灯 | 220 | 0.5 | 110电视 | 220 | 0.7 | 154冰箱 | 220 | 1.0 | 220电路中有一台电压为220V,电流为4A的电风扇,以及一台电压为220V,电流为5A的电冰箱。
苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热档位类计算提优计算题1.某电热水器的额定电压为 220V,有高温和低温两个档位,低温档的电功率为 484W,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,R2=56Ω,简化电路如图所示。
求:(1)低温档工作时电路总电流大小;(2)高温档的电功率大小;(3)高温档工作时将 0.5kg初温 12℃的水加热至 100℃时,所用时间为 210s,该电热水器的加热效率大小。
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]2.如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃,还可以自动保温,特别适合夜间使用.图乙是机器的参数表及电路简图(R1、R2为电热丝,S为双触点自动开关,“1”、“2”、“3”时为三个档位,接“1”时不工作).求:(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保留两位小数)?(2)电阻R2的阻值?(3)若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s,则调好的奶粉的比热容是多少(不计热损失)?3.市场上有一种暖手鼠标垫,它的额定电压为24V,鼠标垫内有一个发热电阻R0,其额定发热功率为48W。
(1)求鼠标垫的发热电阻R0的阻值大小。
(2)小明同学学习了电学知识后,想要改装一个多档位的暖手鼠标垫。
于是他在原鼠标垫电路的基础上,增加了另一个发热电阻R1=48Ω,如图所示。
求改装后的鼠标垫正常工作时的高温档电功率是多少瓦?(3)改装后暖手鼠标垫工作10h,正常工作时最多产生多少焦耳的热量?4.如图是一款壁挂式电热水器的内部简化电路图,R1和R2为相同的发热丝,开关S1可分别与触点a、b接触,电热水器有低、中、高三个档位的发热功率.已知用高档加热时,可在 5min内将1kg水从20℃加热到80℃.请分析和解答以下问题:(1)当开关S1置于b端、S2断开时,电烤箱处于什么档位?简述理由.(2)1kg水从20℃升温到80℃,需要吸收多少热量?(3)若没有热损失,电热水器高档时的功率为多少W?5.某型号家用电饭锅有加热和保温两个档位,加热档功率大于保温档功率。
苏科版初三物理下学期 第十五章 电功和电热 多开关类计算提优1 / 11苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热多开关类计算提优计算题1. 如图所示的电路.电源电压保持不变.电灯L 上标有“6V 9W ”字样,当开关S 1闭合,S 2断开时,电灯恰好正常发光,电压表读数为3V ,求:(1)电源电压; (2)电阻R 0的阻值:(3)当开关S 1、S 2都闭合时,电阻R 0消耗的功率。
2. 如图所示,L 是标有“6V 1.2W ”字样的小灯泡,R 是定值电阻,断开开关S 2,闭合开关S 1和S 3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.5A .(1)求灯泡正常发光时,1min 内灯泡消耗的电能. (2)求定值电阻R 的阻值.(3)断开开关S 1和S 3,闭合开关S 2,若灯泡还能正常发光,则电源电压应变为多少。
3. 如图甲所示电路中,电源电压恒为3V ,图乙是定值电阻R 的电流、电压变化图像,假设小灯泡电阻不变,求:(1)由图乙得到电阻R的的电阻是多大?(2)在图甲中,当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.9A,小灯泡正常工作时的电流是多少?(3)当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,整个电路消耗的功率是多大?4.如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值R为24Ω,电源电压保持不变.当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,小灯泡恰好正常发光.保持滑片P的位置不变,闭合S、S1、S2,发现电流表的示数变化了1A.求:(1)电源电压.(2)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值.5.在如图所示电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯泡的规格分别为L1“9V 1.8W”和L2“12V 4W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,不计温度对灯丝电阻的影响。
滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2、S3时,灯L1正常发光。
苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热第二节电功率计算提优计算题1.如图所示的电路.电阻R为5Ω.当开关s断开时,电流表的示数为2A;当开关S闭合时,电流表的示数为3A,此时小灯泡L正常发光.求:(1)电源电压;(2)小灯泡L的额定功率.2.一个标有“220V100W”字样的灯泡L1,求:(1)1度电可供该灯泡工作多少小时?(2)若将灯接入110V电路中,它的实际功率为多少?3.如图所示为电吹风的电路原理图.电动机M上标有“220V100W”字样,电热丝的电阻R=88Ω.求:(1)电动机正常工作时,通过它的电流多大?(2)求当闭合S1,S2,电路正常工作时,电阻R消耗的电功率.(3)闭合S1,断开S2,电动机正常工作8min,电动机消耗的电能.4.如图所示的电路中,电源为可调压学生电源,定值电阻R0=10Ω,小灯泡上标有“6V3W”字样。
闭合开关S,小灯泡正常发光,设灯丝电阻不变,求:(1)小灯泡的电阻;(2)电流表的示数;(3)若电源电压调至3V,电路消耗的总功率。
5.如图所示电路,电源电压保持6V不变,R1是定值电阻,R2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
闭合开关,当R2的滑片位于最左端时,电路中的电流为0.6A.求:(1)电阻R1的阻值;(2)滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
6.如图所示,电源电压为8V,且保持不变,R1=4R2.当开关S断开时,电流表的示数为2A.求:(1)电阻R1的阻值为多少?(2)当开关S闭合后,电阻R2的电功率为多大?7.如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω.当开关S闭合时,电压表示数为4V。
求:(1)电阻R2的阻值;(2)电阻R1消耗的电功率P1。
8.将电阻R1、R2串朕后接在电路中,如图所示,在a、b间接一根导线时,电路中的电功率将变为原来的4倍;在a、b间接电压表时,其示数为3V,在a、b间接电流表时,其示数为1A,求:(1)电压U;(2)R1的阻值;(3)电路的总功率。
9.一只标有“220V 1100W”的白炽灯,求:(1)正常工作时电流是多少?(2)此时灯丝电阻是多少Ω?(3)正常工作5小时消耗电能是多少?(4)当通过它的电流大小为0.2A时,它消耗的实际功率是多少?(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)10.(1)灯两端电压为220时,灯的电阻为多少?(2)灯两端电压为110V时,通过灯的电流为多少?通电100s灯消耗的电能是多少?11.如图所示电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:(1)电源电压;(2)电阻R2的电功率。
12.如图所示的电路中,电源电压不变,R2的阻值为30Ω.闭合开关之后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.1A,求:(1)R1的阻值;(2)电源电压;(3)电路消耗的总功率。
答案和解析1.【答案】已知:R=5Ω,I电阻=2A,I=3A求:U,P解:(1)电源电压为U=I电阻R=2A×5Ω=10V;(2)灯泡的额定电流为I灯泡=I-I电阻=3A-2A=1A,灯泡的额定功率为P灯泡=UI灯泡=10V×1A=10W.答:(1)电源电压为10V;(2)小灯泡L的额定功率为10W.【解析】(1)开关断开时,电流表的示数则为通过电阻R中的电流;然后利用U=IR求出电源电压;(2)开关断开时,为基本电路,电流表测量R中的电流,闭合开关后,电阻R和灯L 并联,并且通过电阻R中的电流不变,而电流表此时测量干路电流,因此根据并联电路,干路电流等于各支路电流之和求出通过灯L中的电流,又由并联电路两端的电压等于电源电压,直接利用P=UI即可求出额定功率.本题的重点知道并联电路的电压和电流规律,然后根据欧姆定律的变形公式以及电功率的计算公式直接进行计算.2.【答案】解:(1)由P=可得,1度电可供该灯泡工作的时间:t===10h;(2)由P=可得,灯泡的电阻:R===484Ω,将灯接入110V电路中时的实际功率:P实=实==25W。
答:(1)1度电可供该灯泡工作10h;(2)若将灯接入110V电路中,它的实际功率为25W。
【解析】(1)灯泡正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出1度电可供该灯泡工作的时间;(2)根据P=求出灯泡的电阻,再根据P=求出灯泡的实际功率。
本题考查了电功公式和电功率公式的应用,要注意1度=1kW•h。
3.【答案】解:(1)电动机M上标有“220V 100W”字样,表示额定电压为220V,额定功率为100W,根据P=UI可得,=≈0.45A;正常工作时的电流I=额额(2)闭合S1,S2时,R与M并联,电路正常工作时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R的电流:I R===2.5A,电阻R消耗的电功率P R=UI R=220V×2.5V=550W;(3)闭合S1,断开S2时,电路为M的简单电路,由P=可得,电动机正常工作8min消耗的电能:W M=P M t=100W×8×60s=4.8×104J;答:(1)电动机正常工作时,通过它的电流为0.45A;(2)当闭合S1,S2,电路正常工作时,电阻R消耗的电功率为550W.(3)闭合S1,断开S2,电动机正常工作8min,电动机消耗的电能4.8×104J;.【解析】(1)电动机M上标有“220V 100W”字样含义,根据P=UI求正常工作时的电流;(2)闭合S1,S2时,R与M并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流,根据P=UI求出电阻R消耗的电功率;(3)闭合S1,断开S2时,电路为M的简单电路,根据P=求出正常工作8min消耗的电能;本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,难度中等.4.【答案】解:由电路图可知,灯泡L与电阻R0并联,电流表测R0支路的电流.(1)由P=UI=可得,小灯泡的电阻:R L===12Ω;(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压U=U L=6V,则电流表的示数:I0===0.6A;(3)因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R===,当电源电压调至3V时,电路消耗的总功率:P===1.65W.答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;(2)电流表的示数位0.6A;(3)若电源电压调至3V,电路消耗的总功率为1.65W.【解析】由电路图可知,灯泡L与电阻R0并联,电流表测R0支路的电流.(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=求出小灯泡的电阻;(2)根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出电流表的示数;(3)根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用P=UI=求出电源电压调至3V时电路消耗的总功率.本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.5.【答案】解:(1)当R2的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,由I=可得,电阻R1的阻值:R1===10Ω;(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I=,滑动变阻器消耗的电功率:P2=I2R2=()2R2====,所以,当R2=R1=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则滑动变阻器的最大功率:P2大===0.9W。
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;(2)滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器的最大功率为0.9W。
【解析】(1)当R2的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,知道电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,根据表达式判断出滑动变阻器电功率最大时接入电路中的阻值,进一步求出滑动变阻器的最大功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的表示出滑动变阻器消耗的电功率是关键。
6.【答案】解:(1)当开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,由I=可得,电阻R1的阻值:R1===4Ω;(2)由R1=4R2可得,R2的阻值:R2=R1=×4Ω=1Ω;当开关S闭合后,两电阻并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R2的电功率:P2===64W.答:(1)电阻R1的阻值为4Ω;(2)当开关S闭合后,电阻R2的电功率为64W.【解析】(1)当开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;(2)根据题意求出R2的阻值,当开关S闭合后,两电阻并联,根据并联电路的电压特点和P=UI=求出电阻R2的电功率.本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题.7.【答案】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U-U2=12V-4V=8V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I===1A,则电阻R2的阻值:R2===4Ω;(2)电阻R1消耗的电功率:P1=U1I=8V×1A=8W。
答:(1)电阻R2的阻值为4Ω;(2)电阻R1消耗的电功率为8W。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;(2)根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道基础题目。
8.【答案】解:(1)原电路中两电阻串联,在a、b间接一根导线时,R2短路,为R1的简单电路:因电功率将变为原来的4倍,根据P=,在电压不变时,电功率与R成反比,根据电阻的串联规律有:+,故R2=3R1;a、b间接电压表时,其示数为3V,根据分压原理,R1的电压为1V,根据串联电路电压的规律:电源电压U=3V+1V=4V;(2)在a、b间接电流表时,R2短路,其示数为1A,即通过R1的电流为1A,由欧姆定律:;(3)由(1)知,R2=3R1=3×4Ω=12Ω,根据电阻的串联,电路的总电阻:R=R1+R2=4Ω+12Ω=16Ω,电路的总功率:。
答:(1)电压U为4V;(2)R1的阻值为4Ω;(3)电路的总功率为1W。
【解析】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是电路的分析。
(1)原电路中两电阻串联,在a、b间接一根导线时,R2短路,为R1的简单电路:根据P=,在电压不变时,电功率与R成反比结合电阻的串联规律得出两电阻大小关系;根据已知条件,根据分压原理,得出R1的电压根据串联电路电压的规律求出电源电压;(2)在a、b间接电流表时,R2短路,其示数为1A,由欧姆定律求出R1;(3)由(1)知得出R2大小,根据电阻的串联求电路的总电阻,根据求电路的总功率。