《电功率》专题复习教案

《电功率》专题复习周建明【复习目标】知识点1：知道电能的转化、单位；会用电能的计算公式计算电能；了解电能表的作用及其计数方法，会用电能表测量电功；知识点2：知道什么是电功率及额定功率和额定电压；会用电功率公式和推导公式进行串、并联电路的关于电功率的计算与分析；知识点3：会用“电能表、秒表”法和“伏安”法测量家用电器、小灯泡的电功率；知识点4：知道什么是电流的热效应；理解焦耳定律的内容；会用焦耳定律公式进行串、并联电路中关于电热的计算和分析；了解电热器的原理和应用。

【复习重点和难点】重点：①读懂电能表、深刻理解电功率的定义，电功率的计算；②伏安法测电功率；③串并联电路中关于电功、电功率和电热的计算与分析。

难点：①区分实际功率和额定功率；②伏安法测电功率；③涉及动态、串并联电路的关于电功率、电热的计算与分析。

引入：强调教材地位的重要性、引入复习“电功率”是初中电学的重、难点；“欧姆定律”的递进延伸；中考最重要的考点。

同时由于综合性强、涉及动态电路变化、研究对象多、物理量多、公式和变形公式多、联系生活实际内容多，试题本身的能力要求高；对学生的抽象思维能力、概括推理能力、运用数学知识分析物理问题的能力要求达到最高级；所以大部分同学会感到难度大、会成为初中物理电学学习的分水岭。

设疑：万丈高楼从地起，我们先来回顾一下本章基础知识。

一、基础过关温故知新1．电功(W)(1)概念：_______转化为_______________的过程，我们就说电流做了功．(2)常用单位：________，符号：_________，俗称“度”．国际单位：________，简称焦，符号：_______. 单位换算：1 度＝1 kW·h＝____________J.(3)计算式：W＝_________________________(任何情况都适用)．推导式：W＝_________________________(只适用于纯电阻电路)．2．电能表(1)作用：测量．(2)读数方法：电能表表盘上__________________就是这段时间内消耗的电能．(3)铭牌上参数的意义：3、电功率（P）（1）定义：用电器在单位时间内．（2）单位是 ，简称 ，符号是 ．常用单位有 kW ，1 kW ＝ W. （3）定义式：P = . （普遍适用）（4）变形式：P = . （只适用于纯电阻电路或纯电阻用电器） （5）额定功率和实际功率额定功率：用电器在 下工作时的功率．实际功率：用电器在 下工作时的功率． （6）无论两个灯泡串联或并联，消耗的总功率都等于 ,即： . 5、测量小灯泡的电功率（1）原理： . 电路图 实物图 （2）电路图和实物图（“4+3”）电路的四个基本组成部分（电源、用电器、开关、导线） 三个工具（电流表、电压表、滑动变阻器） （3）实验结论①额定功率只有一个，且不变；实际功率会随实际电压的改变而改变；灯泡的亮度决定于它的实际功率，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．②根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据I ＝U R 或I ＝PU选择电流表的量程．5、焦耳定律（1）内容：电流在导体上产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比． （2）公式： . （普遍适用）推导： . （只适用于纯电阻电路或纯电阻用电器） （3）电流产生的热量跟 、 和 有关．二、典例解析 举一反三 设疑：电能表是电功、电功率知识点在生活实际中的一个最常规“落脚点”，你了解电能表吗？【问题1】根据电能表铭牌上的参数你能提出什么问题？求哪些物理量？比比看，看谁设计的问题多！ 思路点拨：考查什么知识点？→怎么提问→怎么解答？需要注意什么？ （1）考查电能表读数方法→电能表的读数是多少？→注意：末位为小数位（2）根据电能表求最大总功率→该电路中同时使用的用电器的最大总功率是多少？→正常工作时，可同时使用用电器的最大功率为：标额I U P =max ；注意：区分标I 与额I 。

（3）用电能表测电能、电功率→若一段时间t 后示数为2W ，求消耗电能及电功率→根据两次示数（期初1W ，期末2W ）之差测电能：12W W W -=（注意单位）；tWP =（4）时间t 内根据参数N 及转数n 测电能→电能表的铝盘在时间t 内转n 转，则电路中消耗多少电能？→根据参数N 及转数n 测电能：N n W =（注意单位）；tW P =例1、如图所示是小明家的电能表，小明单独打开房间里的空调制冷，发现6 min 内电能表的铝盘转了200 r ，那么这段时间这台空调消耗的电能是 kW·h ，合 J ，空调的实际功率是 W ，若图中电能表显示的数值是计时初的示数，则6 min 末电能表示数是 ；正常工作时小明家可同时使用用电器的最大功率为 W ．思路点拨：【归纳】1、电能表测量电能的方法：（1）根据两次示数之差测电能：12W W W -= （2）根据参数N 及转数n 测电能：Nn W = 2、电能表测量电功率的方法：当用电器单独使用时，根据1测得电能W ，并测出对应时间t ，则功率为：tW P =3、“10（20）A ”标定电流10A 是正常工作．．．．时允许通过的最大电流，额定最大电流20A 是短时间内能通过的最大电流。

正常工作时，可同时使用用电器的最大功率为：标额I U P =max 。

设疑：小灯泡是电学里的一大主角，你了解小灯泡吗？【问题2】根据下面图象所给的信息你能提出什么问题？再加上一个条件你又可以设计出多少问题？ ①“6V12W”的含义是什么？其实际功率一定是12W 吗？ ②该灯炮正常发光时的电流是多少？ ③该灯泡正常发光时的电阻是多少？④该灯泡正常发光1小时消耗的电能是多少？ ⑤1.2千瓦时的电能可使该灯泡正常发光几小时？⑥若把“6V12W”的灯泡接到3V 的电路中，该灯泡的实际功率是多少？⑦若把“6V12W”的灯泡接入9V 的电路中，要使它正常发光，需要串联一个多大的电阻？1A ，其实际功率是多少？→RI P 2实实=思路点拨：（写出公式）“6V 12W ”表示小灯泡的 额定电压 为6V ， 额定功率 为12W ，且不变； 实际 功率会随 实际电压 的改变而改变。

⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=→→→→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛额额时间电能电阻电流和已知灯泡正常工作t W R P I P U ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=→⨯=⋅=→Ω=→=→⇒ht Jh kW W R A I 1001032.4012.0324时间电能电阻电流 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛U 实分压电阻实际功率实际电压灯泡实际工作⎩⎨⎧Ω=→=→⇒5.13R W P 分压电阻实际功率实例2：灯泡亮度问题若把“6V12W”的灯泡L 1和“6V6W”的灯炮L 2并联在电路中，哪个亮些？ 若把“6V12W”的灯泡L 1和“6V6W”的灯泡L 2串联在电路中，哪个亮些？ 思路点拨：1、灯泡的亮度决定于它的实际功率。

2、找不变量额额P U R 2=；3、注意串、并联电路中P 与电阻的关系：⎪⎩⎪⎨⎧==→→==→→R I UI P R U UI P 224电流相同串联电路电压相同并联电路、选择适当的公式 串联时，电流相同，又R 1<R 2，根据R I P 2=可知21P P <，即L 2亮些；【归纳】1、灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大灯越亮。

在电压或电流相同的情况下，电功率的大小就可以从比较电阻大小中作出判断。

灯串联（电流相同）：电阻大的实际功率大灯越亮。

灯并联（电压相同）：电阻小的实际功率大灯越亮。

2、串联电路中，用电器的功率与电阻成正比，电阻越大，功率越大，即2121::R R P P =；3、并联电路中，用电器的功率与电阻成反比，电阻越大，功率越小，即1221::R R P P =；4、当实际电压为额定电压的21时，实际功率为额定功率的41。

5、额定电压相同的用电器，串联时：额额实实1221P P P P =拓展：有两只灯泡L 1、L 2并联接入电路后，发现L 1比L 2亮。

若把这两只灯泡L 1、L 2串联接入同一电路中，则（ ）A.L 1比L 2亮B. L 2比L 1亮C. L 1和L 2一样亮D.无法比较它们的亮度当它们串联时，因电流相同，由R I P 2=可知，'<'21P P ，即L 2比L 1亮。

故选B.例3：档位问题下图为某小电热水器的电路图，R 1为发热板，当热水器处于加热状态时，水迅速被加热；达到预定温度后，S 自动切换到另一挡，处于保温状态．(1)说明S 分别接a 、b时，热水器对应的工作状态．(2)若热水器加热时的功率为550 W ，保温时发热板的功率为88 W ，求电阻R 2.(3)当S 接a 时，电路在5 min 内消耗的电能．思路点拨：总功率总总总I U P =，同一电路中总电压不变，因此总电流最小时总功率最小，总电流最大时总功率最大。

【分析】（1）根据公式P=可知，电路电阻越大，消耗的电功率越小，S 接a 时，两电阻串联，电路电阻最大，电功率最小，S 接b 时，电路电阻最小，电功率最大． （2）已知热水器加热时发热板的功率，根据公式R=可求R 1的阻值，还知道保温时发热板的功率，根据公式P=I 2R 可求此时串联电路电流，根据串联电路电压的规律列出等式，进一步求出电阻R 2的阻值． （3）当S 接a 时，两电阻串联，根据公式W=t 可求电路在5min 内消耗的电能．【解答】解：（1）S 接a 时，电功率最小，饮水机处于保温状态， S 接b 时，电功率最大，饮水机处于加热状态． （2）S 接b 时，发热板的电阻R 1===88Ω；I===1A（3）当S 接a 时，电路在5min 内消耗的电能W=t=×5×60s=6.6×104 J ．答：当S 接a时，电路在5min 内消耗的电能为6.6×104 J ．【点评】本题考查电阻、电流、消耗电能等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道开关在不同位置时电路的连接情况，这也是本题的难点，还要知道串联电路电流和电压的规律。

【归纳】⎩⎨⎧↔↔↔⇒↔↔↔⇒=电阻串联电阻最大电流最小总电功率最小保温电阻并联电阻最小电流最大总电功率最大加热档位问题总总总I U P拓展：如图是高、中、低“三档”电热器（R 1＞R 2）的工作电路，如果将电热器调至高温档工作，应该闭合开关S 和；如果调至中温档工作，已知电源电压为U ，则它的功率的表达式为：P= ．解析：由图及题意知，该电路中总电阻大小组合为：12R R R <<并．要将电热器调至高温档工作，即电热器电功率最大，则须总电阻最小，故两电阻并联，所以应闭合开关S 和S 1、S 2．同理，要调至中温档工作，则须总电阻中等大小，即只有R 2工作（闭合开关S 和S 2），又因为例4：电动机综合问题一抽水机的配套电动机，它的线圈电阻是2Ω，额定电压是220V ，额定功率是1100W ，如果这台电动机正常工作10min ，求：（1）电流做了多少J 的功；/这台电动机正常工作10min 消耗的电能为多少J ？ （2）产生多少J 的热量；（3）有多少J 的电能转化为机械能．（4）电动机正常工作时由电能转化为机械能的效率是多少？ （5）如果电动机卡死，产生的热量又是多少？思路点拨：电动机正常工作时，电能转化为内能和机械能；电动机卡死时，电动机成为纯电阻电路，电能全部转化为内能。