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1、第十单元 电功和电热 家庭电路第 课时 电能 电功率和测量小灯泡的电功率说出电能及其计量, 看懂家用电能表说明电功率, 能区分额定功率和实际功率的不同能运用公式PWt和公式PI U进行简单的计算并解决相关的问题电流通过用电器时, 把电能转化为其他形式的能, 如电灯泡把电能转化为 能, 电动机把电能 转 化 为 能, 电 热 器 把 电 能 转 化 为能在国际单位制中电能的单位是 , 日常生 活中消耗电能的单位是 它们之间的换算关系是 如图所示, 电能表是用来测量用电器在一段时间 内消耗 的仪表; 表中的“ V” 表示 , “ A” 表示 , i m p/ (kWh) 表示 i m p是指示灯闪
2、烁次数电功率是表示用电器消耗电能 的物理 量, 在国际单位制中的单位是 要使用电器正常工作, 加在用电器两端的电压必 须等于它的 , 此时用电器的实际功率( 填“ 大于” “ 小于” 或“ 等于” ) 它的额定 功率为了搞好城市管理, 我市在部分交叉路口相继安 装了交通红绿灯和电子警察监控系统如图所示为某一路口的红绿灯设施已知三只灯泡均标有“ V W” 字样, 通过灯泡的电流为 A, 其中一只灯泡的电阻是 , 该设施正常工作 h将消耗 kWh小华发现家里电能表的示数在h内由 变 成 , 则他家在这段时间用电 k Wh, 用电器消耗的实际功率是 W如果电能 表标有“ V ( )A” 字样, 则电
3、路中 ( 填“ 能” 或“ 不能” ) 再接入一个额定功率为 W 的电饭煲在测定小灯泡功率的实验中, 连接电路时, 应根据 电源和小灯泡的阻值, 确定电压表 和电流表的; 实验前开关应该是 , 闭合开关 前滑动变阻器的滑片应放在 , 然后调节滑动变阻器的滑片分别读出电流表和电压表的示数为I和U, 再利用公式P , 求出灯泡的功率考点 电功例 ( 江苏常州) 年月 日, 中国新一代“ 人造太阳” 实验装置热核聚变反应堆完成了放电实验: 实验中反应堆放电功率为 W,输出稳定电流 A并持续 s, 则输出电压是 V若将“ 人造太阳” 此次释放的电能全部储存进 电池并全部释放为照明电路供电, 可使一只
4、W的灯持续工作 h【 点拨】由题意可知, 知道了反应堆的放电功率和输出电流, 可利用公式UPI计算出输出电压已知反应堆的放电功率和放电时间, 可利用公式WP t计算出释放的电能, 已知灯泡的电功率, 可利用公式tWP计算出灯泡的工作时间【 解析】已知:P W,I A, 求:U由于PU I, 所以输出电压为:UPI W A V;已知:t s,P W, 求W“ 人造太阳” 此次释放的电能为:WP t W s J, 释放的电能全部为照明电路供电, 由公式可知, 灯泡的工作时间为t灯WP灯 J W s h【 答案】 【 小结】在进行电功和电功率的计算时, 首先弄清各字母代表的意义, 各物理量的单位,
5、不是基本单位的要换算成基本单位, 其次是公式的变形, 注意公式变形不能错误考点 电功率例 ( 江苏常州)小明家电热吹风机的铭牌如表格( 甲) 所示, 其工作原理如图( 乙) 所示由于使用了多年, 吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化, 电动机性能仍保持不变为准确测量氧化电热丝的实际电阻值, 小明在家中把该吹风机单独接入家庭 电 路 并 使 其 吹 热 风, 发 现 电 能 表 的 转 盘m i n内转过 圈, 电能表规格如图( 丙) 所示问:电热吹风机额定电压/V 电热丝功率/W 电动机功率/W ( 甲)( 乙)( 丙)() 氧化电热丝的实际电阻值是多少? () 为恢复电热吹风机的铭牌
6、功率, 应与氧化电 热丝串联还是并联一段新电热丝?() 新电热丝的阻值是多少? 【 点拨】() 先用 r/kWh和电能表转盘转过的转数 r可求消耗的电能, 然后根据公式PWt求出氧化后电路的实际功率, 用实际功率减掉电动机的功率即为氧化电热丝的实际功率, 最后根据RUP求出氧化电热丝的实际电阻值() 根据电吹风的铭牌, 代入公式RUP求出正常工作时电阻丝的阻值, 然后把实际电阻和正常工作的电阻对照, 如果实际电阻小就串联一个电阻, 如果大于正常电阻就并联一个电阻() 根据电阻的并联的公式求出并联后的新电阻 【 解析】() 由 于 消 耗kWh的 电 能, 电 能 表 转 动 转,m i n内吹
7、热风时消耗的电能,W r/kWh r kWh此时吹热风时电路的实际功率:PWt k Wh h k W W, 此时电热丝的实际功率P热PP电动机 W W W, 氧化电热丝的实际电阻值R UP 热( ) W () 吹风机正常工作时,P热 W, 电阻丝的阻值RU P 热( V) W 由于 ; 所以为恢复电热吹风机的铭牌功率, 应与氧化电热丝并联一段新电热丝() 由 并 联电 阻公 式 R R R得: R新, 解得:R新 【 答案】() ;() 并联一段新电热丝;() 【 小结】串联电路电阻串联电阻越多, 总电阻越大, 总电阻大于任何一个分电阻; 并联电路电阻并联的越多, 总电阻越小, 总电阻小于任何
8、一个分电阻考点 电功率的测量例 ( 江苏淮安)小明做“ 测定小灯泡电功 率” 的实验时, 连接的实物电路如图甲所示, 电源电压为V, 小灯泡的额定电压为 V() 用笔画线替代导线, 将实物电路连接完整甲乙丙() 碰接电路的最后一根导线时, 灯泡立即发光, 而且很亮, 则连接电路时存在的不规范或不妥当是: ; () 实验过程中, 当电压表示数为 V时小灯 泡正 常 发 光, 由 图 乙 可 知, 此 时 电 流 表 的 示 数 为A, 小灯泡的额定功率为 W () 小明受此实验启发, 想测定电动自行车上用 作照明的L E D( 发光二极管) 额定功率在老师的帮助下通过实验得到该L E D的电流电
9、压图像如图丙所示, 查阅资料知道该L E D的额定电压为V, 结合图像可得该L E D的额定功率为 W小明进一步发现, 在额定电压下工作时,L E D比小灯泡亮, 请对此现象作出解释 【 点拨】() 连接电路时, 根据题意小灯泡、 电流表必须串联在电路中, 电压表并联在电灯两端;() 碰触电路的最后一根导线时, 灯立即发出明亮的光,说明电路中开关是闭合的, 滑动变阻器都接在了金属棒上;() 读出电流表示数; 代入公式PU I就可以求出灯泡的功率;() 从I U图像上找出V电压对应的电流, 然后由PU I求出L E D灯的功率 【 解析】() 根据题意可知小灯泡、 电流表必须串联接入电路中, 电
10、压表并联在灯泡两端, 要求电流从电压表的正接线柱流入, 从负接线柱流出电路图见答案() 碰接电路的最后一根导线时, 灯泡立即发光, 而且很亮, 是由于连接电路时, 开关闭合的, 滑动变阻器接入滑动变阻器金属棒的两端;() 由图乙 可知, 电流 表 量 程 是 A, 最 小 分 度 值 是 A, 电流表示数是 A, 小灯泡的额定功率PU I V A W;() 由I U图像可知, 电压UV对应的电流I mA A,L E D的额 定功 率PU IV mA W,L E D工作时电能转化为光能的效率远大于小灯泡电能转化为光能的效率, 因此在额定电压下工作时,L E D比小灯泡亮【 答案】()() 连接电
11、路时开关没有断开 滑动变阻器阻值没有全部接入电路() () L E D的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多【 小结】本题考查了测量小灯泡的实物图的连接方法,电流表读数方法, 求灯泡的额定功率由图像找出L E D灯在额定电压下的电流, 然后应用公式PU I求出L E D灯额定功率考点 电功某日光灯接在 V的照明电路中正常工作时, 其电流是 A, 若通电 m i n, 有 J的电能转化成了热能和 能电子式电能表表盘上标有“ i m p/ (kWh) ” 字样(i m p表示闪烁次数)将某用电器单独接在 该电能表上正常工作 m i n, 电能表指示灯闪烁了 次, 该用电器在上述时间内消耗的电能为
12、kWh如图是一台电冰箱的铭牌, 其中“ 耗电量 (kW h/ h) ” 这个参数的含义是, 该冰箱正常使用 h消耗的电能为 如果按照额定功率 是 W和 h计 算,则 消 耗 的 电 能 是kWh, 这个计算结果与电冰箱铭牌上 提供 的 相 关 参 数 差 异 较 大, 是 由 于 冰 箱 具 有工作的特点B G B电冰箱 额定电压 V工作频率 H z额定功率 W耗电最 kWh/ h考点 电功率如图所示, 下列用电器的额定电流最接近A的 是( )清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技术L E D灯的普及工作 L E D灯的能耗小, 造价低廉, 使用寿命长虞昊自制的L E D台灯, 用电压为伏的电源供电, 正常工作电流为 毫安那么, 此L E D台灯正常工作时的功率为( )A 瓦B 瓦C
