初三物理电能电功、电功率专题复习教案
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知识导航 图1 220V10A 50Hz 1800R/kW·h
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电能 电功率 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,等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 4.计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:W=I2Rt=2tUR ①串联电路中常用公式:W=I2Rt 。 W1︰W2︰W3︰…︰Wn=R1︰R2︰R3︰…︰Rn ②并联电路中常用公式:W= U2t/R W1︰W2= R2︰R1 ③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(kW?h) 1度=1千瓦时=1 kW?h=3.6×106J 6.测量电功: ⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内消耗电能(某一段时间内所做电功)的仪器。 ⑵如图1所示,电能表上“220V”、“10A”、“1800R/kW?h”等字样,它们的含义分别表示: ①“220V” 表示:电能表的额定电压是220V; ②“10A” 表示:电能表的标定电流是10A; ③“1800R/kW?h”表示:每消耗一度电电能表转盘转1800转。 ⑶读数: A.测量较大电功时用刻度盘读数。 ①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 B.测量较小电功时,用表盘转数读数。 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) 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= I2R= 2UR ①串联电路中常用公式:P=I2R。 P1︰P2︰P3︰…︰Pn=R1︰R2︰R3︰…︰Rn 精讲精练
P实 P额 U2
U2=
图2 220V10A 50Hz 1800R/kW·h
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②并联电路中常用公式:P=U2/R P1︰P2=R2︰R1 ③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: ⑴ 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“PZ220V-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R=U2额/P=2936Ω。 ⑵ 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) ①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得 ②根据P=U2/R 如果U 减小为原来的1/n 则P′= 如:U实=1 2U额 P实 = 1 4P额
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)
P实= 0 用电器烧坏(灯丝烧断) ⑶ 灯L1“220V 100W”, 灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同) 则:L1灯丝电阻较小,L2灯丝电阻较大。 判断哪个灯较亮的口诀:“串小(功率)并大” (U额 相同) 则:两灯串联时,灯L2较亮,两灯并联时,灯L1较亮。 ⑷“1度”的规定:1kW的用电器工作1 h消耗的电能。 P=W/ t 可使用两套单位:“W、J、s”、“kW、kW?h、h” 【例题1】某用电器单独工作,电能表(3000R/kW?h)在10min内转36转,则10min内电器消耗的电能是_________J,功率是_________W。 〖同步练习1〗如图2,为一个电能表的正面照片, 下列说法不正确的是 ( ) A.该电能表的标定电流为10A B.该电能表应在220V的电压下使用 C.该电能表应在50Hz的交流电路中使用 D.接在该电能表上的用电器,每消耗2kW·h的电能,电能表上的转盘转1800转 【例题2】标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率 ( ) A.大于100 W B.小于100 W C.等于100 W D.无法判断 〖同步练习2〗 1.一个标有“220V 40W”的灯泡接入某电路,测得通过它的电流是0.15A,则灯泡的实际功率 A.等于40W B.等于33W C.小于33W D无法判断 ( ) 2.家用的手电筒用干电池作电源,正常发光时电流为0.32A。小灯泡的电功率接近( ) A.1W B.10W C.0.1kW D.1kW 3.将灯丝熔断的灯泡重新搭上,接在原来的电路中,继续使用,灯泡的实际功率将( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
P = R
U)2 n
1
n 2 1 ( 图3 图4
【例题3】学校的路灯经常烧坏,更换十分不便,电工师傅用“挑担灯”解决了这个问题,即将“220V 100W”和“220V 60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路。上述两盏灯相比较,灯丝较粗的是______灯,两灯工作时,较亮的是______灯。(选填“甲”或“乙”) 【例题4】某电阻两端的电压变化了2V,电流由0.4A变为0.6A,则该电阻的阻值为____10Ω, 该电阻的功率变化了____2W。
电能 1.小明的家中有150W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,800W的电饭煲一只,40W的照明灯8盏,则安装电能表时,选用以下哪一种电能表最合适 ( ) A.220V 5A B.220V 10A C.220V 15A D.220V 20A
2.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是 ( ) A.空调 B.电冰箱 C.电视机 D.台灯 3.小鹏同学家的电能表如图3所示,则小鹏家已消耗的电能为
______kW?h,转盘已转过______转;他发现家里 只使用一只电水壶(其它用电器都关闭)时,观察到电能表转盘 3min转过100转,电水壶工作时的实际电功率为_____W。 电功率 4.如图4所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该 手电筒小灯泡的功率最接近 ( ) A.0.25W B.0.75W C.2.25W D.9.00W 5.小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是 ( ) A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小 C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小 6.规格分别为“220V 40W”、“36V 40W”、“110V 40W”的三盏电灯,各自在额定电压下工作,其发光情况为 ( ) A.“220V 40W”电灯最亮 B.“36V 40W”电灯最亮 C.“110V 40W”电灯最亮 D.三盏电灯一样亮 7.下列白炽电灯正常发光时,亮度最亮的是 ( ) A.“PZ220V 15W” B.“PZ 220V 25W” C.“PZ 220V 40W” D.“PZ 220V 60W”
8.小华发现家里电能表的示数在3h内由 变成 ,则他家在这段时间用电____kW·h,用电器消耗的实际功率是____W。如果电能表标有“220V 2.5(10)A”字样,则电路中____(选填“能”或“不能”)再接入一个额定功率为800W的电饭煲。 9.一个弧光灯的电阻是5Ω,正常发光时的功率为500W,若想将它接入220V的电源上,仍使其正常发光。必须______________联一个______________的电阻。 10.走廊路灯并不需要太强的照度,为了节约用电,延长灯泡寿命,人们通常将两只“220V 100W” 的白
基础训练 学力提升 图7 220V10A50Hz 600R/kW·h
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炽灯串联接入220V照明电路中使用。这样使用通过灯泡的电流是____A(结果保留两位小数),两只灯泡的实际耗电总功率是_____W。
11.家庭电路的电压在用电高峰时段,有时会降低到198V。此时一盏“220V、100W”的灯泡工作时的实际功率将____100W(选填“大于”、“等于”或“小于”)。灯泡的实际亮度会比正常发光时______(选填“亮”或“暗”)些。 12.小华有4V的蓄电池和规格为“3V 3W”的小灯泡各一只,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图5所示的电路.求: ⑴小灯泡正常发光时的电流; ⑵小灯泡正常发光1min消耗的电能; ⑶定值电阻的阻值。 10.图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A,求: (1)电源电压; (2)电阻R2的阻值; (3)电路消耗的总功率。 13.通过灯泡L1与L2的电流随其电压变化的关系曲线如图6 所示。求: ⑴当L2中通过的电流为0.3A时,L2消耗的电功率是多少? ⑵若L1、L2串连接在电源上,通过L2的电流为0.5A,此时 L1的电阻为多大?
电能 1.石刚家的电能表上月的数字是 ,这个月的数字如 图7所示,可知他家本月用电_____度,若每度电0.45元,则他 家本月应支付电费______元;目前他家已有40W的灯泡5颗,15W的台灯4个,70W的电视机一台,200W的洗衣机一台,200W的电冰箱一个,750W的电饭锅一个;一天他的父亲未经计算,又购回了一台800W的电磨,石刚的妈妈说:不行了。而石刚说:不要紧。于是石刚为家里提出了一条合理的用电措施,你认为这条用电措施可能是______________。(此空的答案不唯一,只要回答合理均可给分) 电功率 2.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图8所示。现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,下列分析正确的是 ( ) A.甲的电阻值大于乙的电阻值 B.甲的电压大于乙的电压 C.甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率 D.甲消耗的电能多于乙消耗的电能 3.如图9所示是A、B两定值电阻的U﹣I图象,由图象中信息可知 ( ) A.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B两端的电压大
图8
图5