电功和电功率(课堂PPT).ppt

,第25课电功和电功率,专题一 电功,考点1:描述电功的概念,b,【,基础盘点,】,1电功的定义：指_通过用电器时所做的功。,电流,【,深化理解,】,1电流通过电扇中电动机做功，这是_能转化为,_能；电流通过灯泡的灯丝做功，这是_,能转化_能。所以，电流通过用电器做了多少,功，就有多少_能转化为_,的能。,电,机械,电,内,电,其他形式,专题一 电功,考点2:知道电功的单位,a,【,基础盘点,】,1电功的单位：焦耳(J)，常用单位有：千瓦时(kWh)。,21焦耳_瓦秒_伏安秒；,1千瓦时_焦。,1,1,3.610,6,【,深化理解,】,2下列是电功的单位的是 (),A伏特 B安培,C焦耳 D欧姆,C,专题一 电功,考点3：列举决定电功大小的因素,a,【,基础盘点,】,1影响电功大小的因素：_、_和_,。,电压,电流,通电时间,【,深化理解,】,3电流通过某段电路所做的功取决于 (),A电路中的电流,B电路中的电流和电路两端的电压,C电路中的电流、这段电路的电阻及通电时间,D电路中的电流、电路两端的电压和通电时间,D,解析,电流做功的取决因素有三个方面，即通电电流、电压以及通电时间。同时不能将功和功率混为一谈。,专题一 电功,考点4：知道用电器消耗的电能可以用电功来量度,a,【,基础盘点,】,1电流做了多少功，就有多少的_能转化为_,的能。电功量度用电器消耗多少电能。,电,其他形式,【,深化理解,】,4小红家的洗衣机工作0.5h，电流做功3.610,6,J，这台洗,衣机消耗的电能是 (),A1.810,6,J B3.610,6,J,C7.210,6,J D14.4J,解析,电流做功的过程，实质上是消耗电能转化为其它形式的能的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。,B,专题一 电功,考点5：应用电功的公式计算用电器消耗的电能,c,【,基础盘点,】,1电功的计算公式：,W,_，,W,Pt,。,2在纯电阻电路中，,W,Q,I,2,Rt,U,2,t,/,R,，,Q,I,2,Rt,(焦耳定律)。,UIt,【,深化理解,】,5一只灯泡接在4V电路中，通过它的电流为0.4A，通电,10s，则下列说法中不正确的是 (),A灯泡此时的电阻为10,B灯泡此时的电功率为1.6W,C电流对灯泡做的功为16J,D灯丝放出的热量为40J,D,解析,灯丝电阻：RU/I4V/0.4A10，故A正确；灯泡此时的电功率：PUI4V0.4A1.6W，故B正确；电流对灯泡做的功：WUIt4V0.4A10s16J，故C正确；灯丝放出的热量：QI,2,Rt(0.4A),2,1010s16J，故D错误。,专题一 电功,考点6：根据电能表读数的变化估算消耗的电能,b,【,基础盘点,】,1测量仪器：_(千瓦时计)，测量一段时间内电,路所消耗的电能。,2电能表的读数：一般家庭电路中的电能表的示数有4位,数，分别是千位、百位、十分位、个位。,电能表,【,深化理解,】,6(2011玉林)安装在家庭电路中的电能表，它测量的物,理量是 (),A电流 B电压,C电能 D电阻,C,解析,电能表是用来测量用电器在单位时间内所做的功，即电能。,专题二 电功率,考点7：概述电功率的概念,b,【,基础盘点,】,1电功率的定义：_，,它反映_。电功率大表示电流做功,快，表示电能转化为其他形式的能量快。,2影响电功率大小的因素：_和_。,电流在单位时间内所做的功,电流做功快慢,电压,电流,【,深化理解,】,7表示电流做功快慢的物理量是 (),A电压 B电功,C电功率 D电阻,C,专题二 电功率,考点8：知道电功率的单位,a,【,基础盘点,】,1电功率的单位：瓦特(W)；1瓦特_伏安,1焦/秒。,2常用单位：1千瓦1000瓦。,1,【,深化理解,】,8下列单位不是电功率单位的是 (),A千瓦时 B瓦特,C焦耳/秒 D千瓦,A,专题二 电功率,考点9：应用电功率的公式进行简单计算,c,【基础盘点】,1电功率的计算公式：,P,_，,P,_。,2在纯电阻电路中，,P,U,2,/,R,I,2,R,。,W/t,UI,【,深化理解,】,9(2012福州)如图所示，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 (),A0.25W,B0.75W,C2.25W,D9.00W,C,解析,电源电压U1.5V34.5V，小灯泡功率PUI4.5V0.5A2.25W。,专题二 电功率,考点10：知道额定功率的概念,a,【,基础盘点,】,1额定电压：用电器_两端的电压。,2实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器_,两端的电压。,3额定功率：用电器在_,下工作时所消耗的电功率。,4实际功率：用电器在_,下工作时消耗的电功率。,正常工作时,工作时,额定电压,实际电压,【,深化理解,】,10(2011自贡)某洗衣机说明书所列数据如下表所示，下,列说法正确的是 (),A.洗衣机正常工作2h，需耗电0.88kWh,B.洗衣机正常工作时，通过的电流为0.5A,C.这台洗衣机所受重力为29.4N,D.洗衣机接在110V的电路中，实际消耗功率为220W,A,额定电压,220V,额定频率,50Hz,额定洗衣服、脱水功率,440W,额定洗衣服、脱水容量,3kg,整机质量,30kg,解析,正常工作时，洗衣机的功率为440W，则消耗的电能,WPt0.44kW2h0.88kWh，故A正确。,专题二 电功率,考点11：从说明书或铭牌上识别家用电器额定功率,a,【,基础盘点,】,1铭牌的主要内容有额定电压、额定功率或额定电流,等。用电器生产出厂其额定电压、额定功率就是确,定的，而实际电压和对应的实际功率却是不确定,的，随用电器工作条件的改变而变化，只有用电器,两端实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额,定功率，用电器才能正常工作。,2解读铭牌：(以下边为例),(1)PZ220100中P表示普通，Z表示照明，220表示额,定电压220V，100表示额定电功率100W。,(2)泉城牌的灯泡是2003年6月生产的。,【,深化理解,】,11根据灯泡铭牌(如图)所给信息判断，下列说法正确的,是 (),A灯泡适宜在25伏的电路中使用,B灯泡在电压低于220伏时，就不发光,C灯泡在任何情况下工作时，电功率都是25瓦,D灯泡在220伏的电压下工作时，电功率是25瓦,D,解析,25表示额定电功率25W，故A错误；220表示额定电压220V，额定电压是用电器正常工作的电压，但是用电器不一定在额定电压下才能工作，故B错误；25表示额定电功率25W，额定电功率与实际电功率不完全相同，故C错误；在额定电压下的功率即为额定功率，故D正确。,专题三 实验：测定小灯泡的电功率,考点12：说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理,b,【,基础盘点,】,1伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理：,P,_。,UI,专题三 实验：测定小灯泡的电功率,考点13：绘制实验的电路图,b,【,基础盘点,】,1绘制实验电路图：,【,深化理解,】,12在测量小灯泡电功率的实验中，,小明设计了如图电路图，小王,认为电路需要修改补充，你认,为该电路图的主要问题是：,_。,电路中缺少电压表测量小灯泡两端的电压,专题三 实验：测定小灯泡的电功率,考点14：测定小灯泡的额定功率和实际功率,b,【,基础盘点,】,1实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯,泡、_、_、_。,2按照实验电路图连接电路。,3闭合开关，移动变阻器滑片的位置，直到电压表的,读数等于额定电压，记录电流表和电压表的读数，,观察小灯泡正常发光的亮度。,电压表,滑动变阻器,电流表,4适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压低,于它的额定电压(如4/5额定电压)，分别记下电压表,和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度变化。,5再适当改变变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压,高于它的额定电压(如6/5额定电压)，分别记下电压,表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度变化。,6根据测得的数据，计算出小灯泡的额定功率和低于或,高于额定电压时的实际功率。,【,深化理解,】,13.(2012德州)如图是小红在“测量小灯泡的电功率”实验,时连接的电路，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒,为6V。,(1)请用笔画线代替导线，将甲图电路连接完整。,(2)当开关闭合，变阻器滑片P向左移动时，电流表示数,_，电压表示数_。(选填“变大”、“变小”,或“不变”),变小,变小,(3)调节滑动变阻器使灯泡正常发光，电流表的示数如图,乙所示，此时电路电流为_A，小灯泡的额定,功率为_W。,(4)如果电压表的015V量程被损坏，只有03V量程能,正常使用，要求利用原有器材测出小灯泡的额定功率。,请在下面的虚线框中画出你设计的电路图。,0.32,1.216,专题三 实验：测定小灯泡的电功率,考点15：收集和整理实验数据得出实验结论,b,【,基础盘点,】,1设计实验数据记录表格并记录实验数据。,序号,U/V,I/A,P/W,小灯泡亮度变化,1,2,3,2合作交流，分析说明，得出结论。,(1)小灯泡只有在_,时才能正常发光。,(2)当实际电压额定电压时，小灯泡实际消耗的功率小,于额定功率。,(3)当实际电压额定电压时，小灯泡实际消耗的功率大,于额定功率。,可见用电器的实际功率随着工作电压的变化而变化。,额定电压,【,深化理解,】,14利用如图所示的实验器材，,测定额定电压为6V的小灯,泡电功率。已知滑动变阻,器上标有“121A”,字样，电源电压保持不变。,实验步骤如下：,(1)把电路连接完整。(要求滑片向右滑动时，电压表,的示数变大),(2)调节滑片，得到三组数据，并记录灯泡发光情况。记录,在下表中。,(3)请你分析表格中的信息，得到的结论是(写出两条即可)：,_,_。,灯泡实际功率越大，灯越亮；灯泡的,电阻随温度的升高而增大,实验次数,电压表示数/V,电流表示数/A,亮度,功率/W,1,4.2,0.4,偏暗,1.68,2,6.0,0.5,正常,3.0,3,6.5,0.52,偏亮,3.38,解析,(1)滑动变阻器接右下接线柱，如图所示。,(3)由表中数据可以看出，随灯泡实际功率的增大，灯泡亮度变大；随灯泡两端电压的增大，流过灯泡的电流也变大，但由RU,I可知灯泡电阻变大，这是因为灯泡实际功率变大，温度升高，灯泡电阻随温度升高而变大。,知识网络,热点一 电功的计算,【,提示,】用电器消耗多少电能，即电流做了多,少功，可用公式WUIt或WPt来计算，当用,电器为纯电阻时，还可用公式WU,2,t/RI,2,Rt,来计算。在计算的时候要注意单位统一和各量,的对应。,豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累计,加热12分钟，则总共消耗多少电能？,全自动豆浆机,型号,JK16B,加热功率,800W,额定电压,220V,电动机功率,150W,额定频率,50Hz,额定容量,1.1L,【例1】5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构,越来越受到学校、家庭和社会的重视，妈妈为了改善小红,的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理,示意图和铭牌如下：,解析,由PW/t得WPt。,电动机工作3分钟消耗的电能W,1,P,1,t,1,150瓦360秒2.710,4,焦,加热消耗的电能W,2,P,2,t,2,800瓦1260秒5.7610,5,焦,豆浆机做一次豆浆共消耗的电能WW,1,W,2,2.710,4,焦5.7610,5,焦6.0310,5,焦,答案,6.0310,5,焦,1某同学家有1台60W彩电，3盏60W的电灯，4台40W的电扇，,每天各用电器平均少用1h，试计算1个月(以30天计)共节,约多少千瓦时电？这些电可供1台200W的洗衣机工作多少,小时？,对点训练,解析,节约的电能即为这些用电器在每天工作1h内消耗的电能总和。,解,WPtP,1,tP,2,tP,3,t,(0.06kW30.06kW40.04kW)1h3012kWh,对于洗衣机P,4,200W,洗衣机可工作时间tW/P,4,12kWh/0.2kW60h,答案,这些用电器每月共节约12千瓦时电，可供1台200W洗衣机工作60小时。,热点二电功率的计算,【提示】电功率表示电流做功的快慢，可用P,W/t；PUI来计算用电器消耗的电功率大小，,对于纯电阻用电器，电功率还可用PU,2,/R、,PI,2,R计算。只有当用电器两端的电压等于,额定电压时，用电器实际消耗的电功率才等,于额定功率。,【例2】发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将,在我市推广使用。如图甲所示是LED的实验图和元件符号。,把一个额定电压为3伏的LED接入电源电压恒为4.5伏的电路,中，如图乙所示。,移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该LED正常工作时，此时变阻器R消耗的电功率为多大？,解析,本题以发光二极管为背景，综合考查电功率计算和串联电路知识。计算R消耗的电功率，可结合串联电路特点，求出R两端的电压和通过的电流，利用PUI来计算电功率。,解,当LED正常工作时，U,LED,3V,查丙图中的图象可得I,LED,20mA0.02A,由于LED与R串联,I,R,I,LED,0.02A,U,R,UU,LED,4.5V3V1.5V,P,R,U,R,I,R,1.5V0.02A0.03W,答,：此时变阻器R消耗的电功率为0.03W。,对点训练,2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0.4安，则电源电压为_伏，元件B的电,功率为_瓦。,4.5,1,热点三小灯泡电功率的测定,【,提示,】用伏安法测定小灯泡消耗的电功率，,其实验原理为PUI。选择电路中各元件时，,电源电压应大于小灯泡的额定电压；电压表,量程应大于小灯泡的额定电压；电流表量程,应大于小灯泡的额定电流。正确连接电路,后，闭合开关，调节滑动变阻器，可测得小,灯泡工作时两端的电压和通过的电流，利用,公式PUI可算出小灯泡实际消耗的电功率和,额定功率。,【例3】小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实,验台上提供的器材有：6V蓄电池、电流表(00.6A，0,3A)、电压表(03V，015V)、滑动变阻器(501.5A)、,额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7)、,开关各一个，导线若干。,(1)小明在实验中电流表量程应该选择_,，电压,表量程应该选择_。,(2)他实验的电路,图如图乙所示，,请你在图甲中,根据该电路图,画出实物连接,图。,00.6安,03伏,(3)若闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为,零，电压表有示数，产生此故障的原因可能是下列情,况中的_(填写序号)。,A小灯泡短路 B小灯泡的灯丝断了,C小灯泡的灯座接触不良,(4)排除故障后，调节滑动变阻器测得如表中所示的三组,数据，则小灯泡的额定功率为_W。,BC,实验次数,1,2,3,电压U/V,2.0,2.5,2.8,电流I/A,0.30,0.36,0.38,4.9,解析,根据电路图连接实物时，可利用电流通过的路径依次逐个连接各元件，注意导线不能相交，电流表和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联。选项A小灯泡短路时会出现灯泡不发光，电流表的示数不为零，电压表的示数为零。从表格中的数据可知，当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过的电流为0.36A，利用公式PUI可算出小灯泡的额定功率。,对点训练,3(2010宁波)在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用,的器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，,以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图,是没有连接完的实物电路。,(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。,答案,电压表接线柱“3”与灯泡右端相连，让电压表,并联在电灯泡的两端,(2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，,其原因可能是：,_,(3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现,电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，,应将滑片P向_端滑动。,(4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成UI图像如,上图。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻,器消耗的功率是_W(设电源电压保持不变)。,右,电压表选用了大量程或滑动变阻器阻值太大了,0.7,实验探究,【例4】如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻,间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相,同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计。请回,答下列问题：,(1)合上开关，经过一段时间，,两电阻丝产生热量的多少,是通过_反映,出来的。,(2)采用这种连接方式的目的是：,_,_,_。,温度计示数,控制电流的大小相同，两电阻丝工作的时间相同。有利于研究相同时间、相同电流，产生热量与电阻大小的关系,解析,(1)实验探究的是电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系，产生热量多，则烧瓶中的温度高，而温度计的作用是测量温度，因此只需要通过观察温度计的示数就可以知道电阻丝产生的热量的多少。(2)这样的连接是串联，在串联电路中，电流只有一条路径，且电流处处相同，因此可以控制电流的大小相同，两电阻丝工作的时间相同。有利于研究相同时间、相同电流，产生热量与电阻大小的关系。,对点训练,4如图所示装置是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,的实物图。,(1)请把实物图连线补充完整。,(2)实验中小明发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表,指针偏转角度始终较小，原因可能是_(填写,序号)。,A电池较旧，电压不足 B电流表短路,C滑动变阻器短路,A,(3)完成电路连接并闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、,电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现故,障的可能原因是_(填写序号)。,A灯泡短路 B灯泡断路,C电压表短路 D电流表断路,(4)小明正确测得如下几组数据：由表中数据可知，小,灯泡的额定功率为_W。,小林认为应利用三组数据计算取功率的平均值会更,准确。请你评价小林的说法：,_。,B,电压/V,1.5,2.0,2.5,电流/A,0.34,0.40,0.48,1.2,错误，额定功率是指额定电压下的功率,对点训练,5在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压,为2.5V，灯丝电阻约为10。,(1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路中未,连接部分连接完成。,(2)按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最,_,_,(填“左”或“右”)端。,若滑动变阻器下面接线柱接左边，则滑片移到最右边，反之滑片移到左边,(3)实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为_V,时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如上图所示，,小灯泡的额定功率是_W。,(4)该实验还可以测定小灯泡的电阻。根据以上实验数据，,这个小灯泡正常工作时的电阻为_。,2.5,0.75,8.3,易错警示,【例5】为创建全国“环保节能模范城市”，新建的小区将普,遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图,乙是它的结构示意图，图丙是该太阳能路灯的技术参数。,(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控,制的单刀多掷开关，如图乙中的S。晚上要让电灯发光，,控制器将控制开关S与_触点接触；铅酸蓄电池在,充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避,免铅酸蓄电池过充或过放，控制开关S与_触点接,触即可。,(2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能？,(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(sm,2,)(每,一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J)，太阳能电池,光电转换率为8%，则太阳能电池板的面积为多大？,c,b,解析,本题易错的原因：由于没有读懂图乙太阳能路灯的结构示意图，不清楚各结构的功能；没有看懂太阳能路灯的技术参数，不知从何下手。因此，解决本题的关键是读懂图乙太阳能路灯的结构示意图，了解太阳能路灯内各结构的功能，弄清楚太阳能路灯的技术参数。,(1)乙图中：太阳能电池板将太阳能转化为电能铅酸蓄电池将电能转化为化学能储藏起来；电灯将电能转化为光能等，用于照明。再将乙图中开关S与不同接触点的情况进行分析：与c点接触，由铅酸蓄电池供电，电灯工作。与a点接触，太阳能电池板将太阳能转化电能，铅酸蓄电池充电。与b点接触，铅酸蓄电池既不充电也不供电。,(2)由图丙中的技术参数及以上分析可知：电灯工作所需的电能由铅酸蓄电池放电提供。电灯正常工作电压12V，电灯工作额定功率10W，工作时间10h/天4天40h。则WPt10103kW40h0.4kWh。,(3)太阳能电池板将太阳能转化为电能后，再将电能输出到蓄电池，因此太阳能电池的输出功率是由太阳能辐射功率、电池板面积、光电转换率来决定的。所以，可以设太阳能电池板的面积为S，则1000J/(sm,2,)S8%40W，求得S0.5m,2,。,完成考点跟踪训练,25,