《电功率》 导学案
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《电功率》 导学案
一、学习目标
1、 知道电功率的物理意义、定义、单位。
2、 理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单的计算。
3、 能区别用电器的额定功率和实际功率。
二、学习重难点
1、 重点
(1)电功率的概念、单位及计算。
(2)额定功率和实际功率的区别。
2、 难点
(1)理解电功率和电流、电压的关系。
(2)实际功率的计算。
三、知识链接
1、 电能的单位有焦耳(J)和千瓦时(kW·h),1kW·h = 36×10^6
J。
2、 电能表是测量电能的仪表,其读数方法是两次读数之差。
四、学习过程 (一)电功率的概念
1、 思考:在生活中,我们发现不同的用电器消耗电能的快慢是不一样的。比如,电灯泡和电暖器在相同的时间内消耗的电能不同,这说明它们消耗电能的快慢不同。那么,如何比较用电器消耗电能的快慢呢?
2、 实验探究:比较小灯泡消耗电能的快慢
器材:两个不同规格的小灯泡、电源、开关、导线、电压表、电流表
步骤:
(1)将两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,观察两灯泡的亮度,并记录通过两灯泡的电流和两灯泡两端的电压。
(2)将两个小灯泡并联接入电路,闭合开关,观察两灯泡的亮度,并记录通过两灯泡的电流和两灯泡两端的电压。
分析:在串联电路中,通过两灯泡的电流相同,灯泡越亮,说明消耗电能越快,其两端的电压越大;在并联电路中,两灯泡两端的电压相同,灯泡越亮,说明消耗电能越快,通过的电流越大。
结论:用电器消耗电能的快慢与通过用电器的电流和用电器两端的电压有关。
3、 电功率的定义:电功率表示用电器消耗电能的快慢。 4、 电功率的计算公式:P = W / t ,其中 P 表示电功率,W 表示消耗的电能,t 表示消耗电能所用的时间。
5、 电功率的单位:国际单位是瓦特(W),常用单位还有千瓦(kW),1kW = 1000W。
(二)电功率和电流、电压的关系
1、 理论推导
由 P = W / t ,W = UIt (其中 U 表示电压,I 表示电流,t 表示时间)可得:
P = UI
2、 实例分析
一个灯泡接在 220V 的电路中,通过的电流为 05A,求该灯泡的电功率。
解:P = UI = 220V × 05A = 110W
(三)额定功率和实际功率
1、 额定电压:用电器正常工作时的电压。
2、 额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
3、 实际电压:用电器实际工作时的电压。
4、 实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率。 例如,一个标有“220V 40W”的灯泡,220V 是额定电压,40W 是额定功率。当该灯泡接在 110V 的电路中时,其实际电压为 110V,此时的实际功率可以通过 P = U^2 / R 计算(其中 R 为灯泡的电阻,电阻通常不变)。
(四)电功率的计算
1、 已知用电器的额定电压和额定功率,求正常工作时的电流
由 P = UI 可得:I = P / U
2、 已知用电器的实际电压和电阻,求实际功率
由 P = U^2 / R 可得
(五)电功率的测量
1、 测量小灯泡的电功率
实验原理:P = UI
实验器材:电源、开关、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线
实验步骤:
(1)按照电路图连接电路,注意开关要断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,记录此时电流表的示数。 (3)继续移动滑片,使电压表的示数分别低于和高于额定电压,记录相应的电流值。
(4)根据实验数据计算不同电压下小灯泡的电功率。
2、 电能表和秒表测电功率
只让某一用电器单独工作,记录电能表转盘在一段时间内转过的圈数 n 和所用时间 t ,根据电能表的参数算出消耗的电能 W ,再根据 P
= W / t 计算出电功率。
五、课堂练习
1、 一个电热水壶的额定功率是 1500W,正常工作 10 分钟,消耗的电能是多少?
2、 某灯泡标有“220V 100W”字样,其电阻是多少?若将其接在
110V 的电路中,实际功率是多少?
六、课后作业
1、 复习本节课所学内容,完成课本上的习题。
2、 调查家中一些用电器的额定功率,并记录它们在一定时间内消耗的电能,计算实际功率。
七、总结
通过本节课的学习,我们了解了电功率的概念、单位、计算公式以及与电流、电压的关系,掌握了额定功率和实际功率的区别,学会了电功率的计算和测量。希望同学们能够将所学知识运用到实际生活中,解决相关问题。