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1、人教版,物理,电功 电功率,第二十讲,1知道电功和电能，并能结合生活、生产中的实例进行说明，能运用关系式WUIt进行简单的计算。 2理解电功率的概念，并能运用关系式PUI进行简单的计算。 3能举例说明用电器的额定功率和实际功率的物理意义。 4理解电流的热效应，并能解释生产和生活中的现象；会用焦耳定律进行电热计算。,一、电能 1电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质上是将电能转化为_能的过程。可以用公式WUIt计算电功的大小，推导公式有 2电能(电功)：国际主单位是_，符号_，日常生活中常用单位是_，物理学中叫_，1 kWh_J。 3电能表：俗称电度表，是测量
2、_的仪表。,其他形式,焦耳(焦),J,度,千瓦时(kWh),3.6106,电能(电功),灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的；用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很多个，且U实、P实具有同体性、同时性。 三、焦耳定律 8电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。例如利用电热工作的用电器有电饭锅等。 9焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟_成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比。用公式表示为：Q_，电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则有：QW。 10生活中要注意防止电热造成的危害。例如短路易引起火灾等。,电流的平方,电阻,通电时间,I2Rt,1(2013，安徽)如
3、图，小灯泡L1和L2均标有“1.5 V 0.3 A”字样，AB两端的电压U1.5 V。开关S断开时，通过L2的电流为_A。闭合开关S，两只小灯泡消耗的总功 率为_W。 2(2013，阿坝州)如图所示，定值电阻R20 。断开开关S时，电流表示数为0.2 A；闭合开关S时，电流表示数为0.6 A，则灯泡L的电阻为_；开关S断开时，通电10 s，电流通过灯泡L所做的功为_J。,0.3,0.9,40,16,3(2014，临沂)如图为一只“6 V 1.5 W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，则此时每只灯泡的电阻及实际功率为( ) A24 0.67 W
4、 B20 0.8 W C24 0.96 W D20 0.67 W,B,4(2014，兰州)如图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是20 ，当滑片P移到B端时，闭合开关S，R1两端的电压为2 V，电流表的示数为0.2 A，电源电压保持不变。求： (1)R1的阻值； (2)电源电压U； (3)滑片P移动过程中，R1消耗的最大功率。,解：(1)10 (2)6 V (3)3.6 W,5(2013，安庆)某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示。表盘上“1600imp/(kWh)”表示每用电1 kWh指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题。 (1)该同学上个月共用电多少？ (2)该
5、同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？ (3)若只让一个标有“220 V 484 W”的电热器工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？(设电热器的电阻不变),解：(1)95 kWh (2)2200 W (3)200 V,【例1】(2013，扬州)今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200 W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为_W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1 h将比原空调节约电能_kWh。 【解析】根据能效比的含义，求出制冷量
6、为3200 W的空调制冷消耗的电功率P1 1000 W；再求出能效比为4.0空调的电功率P2 800 W；两者功率的差值即为节约的电功率，利用WPt求出工作1 h节约的电能WPt(1000 W800 W)1 h0.2 kWh。 【答案】,电能,1000 0.2,【变式题1】(天津中考)如图是某同学家中的电能表，现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他用电器只让该灯泡工作，电能表转盘转过30转用时10 min。这段时间灯泡消耗的电能是_ kWh，灯泡的实际功率是_ W。,0.01,60,【例2】(2013，鄂州)“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿
7、灯做它的眼睛。她选用规格为“12 V 6 W”的红灯和“12 V 12 W”的绿灯及“24 2 A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。求： (1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？ (2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？,与电功率有关的计算,【解析】(1)当S、S1、S2都闭合，滑片P移至b端时，两灯并联且都正常发光，此时电源电压等于灯的额定电压，电流表的示数等于通过两灯的电流之和，两灯的电流分别由PUI公式求得；(2)由PU2/R可知，U一定，电路中总电阻R最小时功率最
8、大，两灯并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯正常发光，最大功率为两灯的额定功率之和；R最大时，功率最小，电阻较大的红灯与滑动变阻器全值串联电阻最大，功率最小，由P 计算出最小功率。,【变式题2】 (2013，岳阳)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V。 (1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为0.3 A，求R的阻值。 (2)闭合开关S1、S3，断开S2时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9 A，求通电10 s灯泡消耗的电能。 (3)闭合开关S2，断开S1、S3时，求小灯泡的实际电功率(假设小灯泡的电阻不变)。,解：(1)20 (2)36 J (3)0.4 W,【例3】(2
9、013，扬州)右表是小明家电热水壶的铭牌。求： (1)电热水壶的电阻。 (2)将1 kg水从20 加热到100 ，水吸收的热量。 (3)要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间不计热量损失，c水4.2103 J/(kg)。 【解析】(1)已知电热水壶的额定功率和额定电压，根据公式RU2/P可求电热水壶的电阻； (2)知道水的质量、水的比热容和水温的变化，利用Q吸cm(tt0)求出水吸收的热量； (3)不计热量损失时，根据QWPt求出放出这些热量电热水壶工作的时间。,电热的利用,【答案】(1)根据RU2/P可得，电热水壶的电阻RU2/P(220 V)2/1000 W48.4 (2)水吸收的热量Q吸
10、cm(tt0)4.2103 J/(kg)1 kg(100 20 )3.36105 J (3)不计热量损失时，根据QWPt可得，电热水壶正常工作的时间tW/PQ吸/P3.36105 J/1000 W336 s。,【变式题3】(2012，宿迁)某电饭锅内有R044 、R2156 的两根电热丝，将它接入电路，如图所示。当S分别置于“1”挡和“2”挡时，_挡是保温状态；当S接“2”挡时，电路中的电流大小是_ A，通电100 s电路产生的热量是_ J。,1,5,1.1105,探究电流产生的热量跟哪些因素有关 1整个实验用到了控制变量法，也用到了转换法，通过温度计示数的变化来反映电热的多少； 2实验中被加
11、热的液体用煤油的目的是煤油的比热容小，在相同条件下吸热温度升高较快，便于进行电流放热多少的观察。,【例4】(2014，泸州)如图所示是探究焦耳定律的实验装置图，除灯丝电阻R甲R乙外，其余条件均相同。开关闭合，电路接通后，下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断，正确的是( ) A因为通过两种电阻丝的电流相等，所以两电阻丝两端的电压相等 B因为通过乙瓶电阻丝的电流大，所以乙瓶的温度计示数变化快 C因为甲瓶中煤油的比热容要小，所以甲瓶的温度计示数变化快 D因为甲瓶中电阻丝产生的热量多，所以甲瓶的温度计示数变化快 【解析】本题是探究电流产生的热量跟电阻的关系，应用的是控制变量法。根据焦耳定律QI2Rt，R甲
12、和R乙是串联的，在电流I和通电时间t相同时，R甲R乙，所以R甲产生电热多，故甲瓶的温度上升较快。 【答案】,D,一、方法技巧 纯电阻电路与非纯电阻电路中的公式应用,【例5】把标有“36 V 15 W”的甲灯和标有“36 V 5 W”的乙灯串联后接在电压是36 V的电路中，则( ) A因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 B因为通过它们的电流相等，所以一样亮 C因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 D因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 【解析】由公式R 可知，R甲R乙，甲、乙两灯串联接入36 V的电路中，根据PI2R可知，电流相等，R甲R乙，所以P甲P乙，乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮。 【答案】,D,【答案】,1.2104 J 2.904106 J,
