参考实用初中物理电功率计算专题复习教学设计.docx
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参考实用初中物理电功率计算专题复习教学设计
电功率计算专题复习教学设计
万江三中初三物理备课组
一、复习目标
(1)更好地掌握电功率概念、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.
二、复习的重点和难点
(1)电功率的计算;
(2)理解电功率的定义,学习用探究实验研究电功率问题;
(3)能区分实际功率和额定功率;
(4)动态电路计算;
(5)测算生活中常见电器的电功率.
三、知识梳理
四:
上课过程
(一)、电功率
项目
电功
电功率
定义
电流所做的功
电流单位时间内所做的功
意义
表示电流做功的多少
表示电流做功的快慢
公式
W=UIt
P=W/tP=UI
单位
焦耳(J),千瓦时(kW·h)
瓦特(W)千瓦(kW)
单位关系
1kW·h(度)=3.6G106J
1kW=1000W
(二)、电功率常用公式
电功率
适用条件
P=W/t
已知电能和时间
P=UI
已知电压和电流
P=I2R
已知电流和电阻(一般用于串联)
P=U2/R
已知电压和电阻(一般用于并联)
(三)、额定功率和实际功率
怎样使灯泡正常工作
电压关系
实际功率与额定功率的关系
灯泡亮度
U实=U额
P实=P额
正常发光
U实
P实
灯泡比正常发光暗
U实>U额
P实>P额
灯泡很亮,甚至烧坏
(四)重点解析:
1.估计生活中某些用电器的电功率
典例1.“4A”最可能是下列哪个用电器工作时的电流()
A.家用电冰箱B.家用空调器C.普通计算器D.普通的白炽灯
2.从电能角度求电功率
典例2.【山东省莱芜市2015年】一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家的电度表在10min内转了60转.如图所示,小华利用物理课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为kW.如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kW•h.假设爷爷家平时用电时,用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电4h,一个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是元.
3.灯泡的实际功率和额定功率
典例3.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图6所示,下列说法中正确的是()
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的额定功
率仍为60W
C.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较小
D.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
4.动态电路中计算电功率
典例4-1.【内蒙古2015年】如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻R0为5Ω。
闭合开关后,移动滑片,发现能使电流表(“0~0.6A”或“0~3A”)和电压表(“0~3V”或“0~15V”)的指针同时达到满偏,则R0的电功率与电流的关系图像可能是()
典例4-2.如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R0为电热丝,M为电动机),下表是该电吹风的铭牌.不计电热丝阻值随温度的变化,求:
额定电压/V
220
频率/Hz
20
吹热风时的功率/W
460
吹冷风时的功率/W
20
(1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝R0的电流多大?
(2)吹热风时,1min内电流通过电热丝R0产生的热量为多少?
5.求生活中常见用电器的电功率
典例5-1.某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。
如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热;当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。
若加热器电阻阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压,求:
(1)电
水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
(2)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是2A,此时电阻R
0的电功率是多少?
额定电压
220V
额定功率
4400W
水壶装水质量
10kg
频率
50Hz
典例5-2.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图16甲所示。
R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。
煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图16乙所示。
求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量。
6.伏安法测电功率
典例6.小勇在测量额定电压是2.5V小灯泡电功率的实验中:
(1)为完成实验,请用笔画线代替导线,将甲图连接完整.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最________(填“左”或“右”)端.若开关闭合后,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡发光较暗且亮度一直不变,则故障原因是________________________________.
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为________A,小灯泡此时的电功率为________W.若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为________V为止.
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电流表及对应电压表的示数,并画出图丙所示的IU图象,从图象可算出小灯泡的额定功率为________W.
(5)小勇继续调节滑动变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭,电压表示数________(填“变大”“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断.
随堂小练:
1、如下图所示,所列用电器的额定功率最接近1000W的是()
2、小明家电能表的表盘如图所示,他家能同时工作的用电器的总功率不宜超过___________W。
若将一台额定功率为1000W的冷暖空调接入电路中,当它正常工作2h后,他家电能表上计数器的示数为_______。
3、【山东省临沂市2015年】如图所示,将标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则( )
A.两灯的实际功率之和等于12W
B.两灯的实际功率之和大于12W
C.
灯泡L1比灯泡L2亮
D.灯泡L2比灯泡L1亮
4、【青海省2015年】如图所示是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B.
乙元件
是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.甲、乙并联在电
路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
5、如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),水的密度1.0×1
03kg/m3。
求:
(1)电热壶电阻丝的电阻;
(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水
从20℃加热到100℃所需要的时间;
(3)当电压为200V时,电热壶的实际功率.
6、【2015•雅安】在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(4)某同学还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于 Ω.
课后练习题
一、填空题
1、电灯泡上标着“PZ220V100W”字样,它表示正常工作时,这盏灯的功率是W,此时通过它的电流是 A,灯泡的电阻是Ω。
把它接入110V的电压的电路中,这盏灯的功率是W。
2、两只灯泡,L1标有“220V4OW”,L2标有“220V100W”的字样,如果把它们串联在220V的电源上,如图1所示,则通过它们的电流I1:
I2=,(此括号内为选做:
它们的电功率P1:
P2=);如果把它们并联在220V的电源上,如图2所示,则它们的电功率P1:
P2=;
图2
图1
3、如图3所示,目前农村使用的电能表上标有“600r/kW·h”字样。
某同学家的电能表10min转过了120转,在这段时间内,他家用电器消耗的电能是kW·h,用电器的功率是W。
图3
4、在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图4所示。
由图可知,元件甲的电阻
是 Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,流过元件乙的电流是 A,此时乙元件的电功率是_____w.
图4
图5
5、在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图5所示。
由图可知,元件甲的电阻
是Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,电路消耗的电功率是W。
6、图6某同学探究电流与电压关系的电路图。
开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图7所示。
由图像可得:
通过Ro的电流与Ro两端的电压成,电阻Ro的阻值是Ω。
实验时,电源电压3V保持不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是W。
图7
图6
二、计算题
7、如图8所示,现有一只小灯泡,规格为“4V1.6W”。
如果只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个多大的电阻?
图8
8、如图9所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V3W”的字样,闭合开关S1,小灯泡L正常发光,再闭合开关S2,电流表A的示数为0.8A,求:
图9
(1)电源电压;
(2)R1的电阻值;
(3)R1的电功率。
9、有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。
把它们串联在电路中,如图(乙)所示。
闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A.
(1)求电源电压和元件A的电阻;
(2)此时元件B的电功率;
(3)元件B通电10分钟所耗的电能。
图10
10、如图10为伏安法测小灯泡电阻的电路图。
滑动变阻器R的阻值调节范围为0~20Ω,电源电压不变。
当滑片P置于变阻器的中点时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.3A,电压表示数为3V。
求:
(1)小灯炮的阻值R;
(2)电源电压是多少?
(3)当滑片P滑至最右端时,小灯炮的实际功率。
11、(2015•雅安)如图所示,灯L标有“6V3W”字样,电源电压恒为6V,定值电阻R=6Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化.求
(1)灯L正常发光时的电阻是多少?
(2)只闭合S1、S3时,电阻R在60s内产生的热量是多少?
(3)要使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0),各开关的合闭情况应如何?
此时的最小电功率为多少?
12、(20XX•苏州)某型号的家用电饭煲有两档,其原理如图所示.“1”档是保温焖饭,“2”档是高温烧煮.若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,求:
(1)当开关S置于“1”档时,电路中的电流I1和R0两端的电压U0;
(2)当开关S置于“2”档时,电饭煲高温烧煮的功率P.