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.

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