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1、第十四讲 电功 电功率,考点梳理,知识精讲,电功 电功率,电能,电能表,电功,电功率,测量小灯泡的功率,焦耳定律,电流热效应,焦耳定律,公式,电热,电能,单位：_,学名叫做千瓦时，符号是 _.,单位换算：1度_kWh=_J.,电能表：用电器在一段时间内消耗的_，可以通过电能表(也叫电度表)计量出来.,度,kWh,1,3.6106,电能,测量工具：用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过_计量出来.,电能表上显示的数字是表从开始记数到读数为止用去的电能.为了计量一段时间内消耗的电能,必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数.前后两次示数之差,就是这段时间内用电的度数.,电能表（也叫电度表）
2、,电功,定义：电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少.用符号_表示. 公式：W=_.其中W表示电功，单位是_；U是电路两端的电压，单位是V；I是电路中的电流，单位是A；t是通电时间，单位是s. 推导公式：_， _.,W,UIt,J,W=I2Rt,电功率,定义：电功率是表示电流做功 _的物理量,用符号 _表示.,单位：瓦特，简称瓦，符号是 _，其他常用电功率单位还有 _、 _.,单位换算：1 kW= _W,1 mW= _W.,公式,推导公式：_， _， _.,额定电压 额定功率,快慢,P,W,kW,mW,103,10-3,P=U
3、I,P=I2R,公式,P _，其中P表示电功率，单位是W，W表示电功，单位是J，t表示完成这些电功所用的时间，单位是s.,额定电压 额定功率,额定电压是指用电器 _时的电压，额定功率是用电器在 _下工作时的电功率. 一个标有“36 V25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该电灯泡 _为36 V,“25 W”表示 该灯泡 _为25 W.,正常工作,额定电压,额定电压,额定功率,测量小灯 泡的功率,实验原理： _.,实验原理图：,实验注意事项,a.连接电路时开关应 _. b.滑动变阻器滑片应滑到阻值 _.,滑动变阻器在电路中的作用：_ _、 _.,实验结论：通过实验，得出小灯泡的亮度与 _ _有关
4、，实际功率越大，小灯泡越 _.,P=UI,断开,最大处,改变电路中的电流,保护电路,实际,亮,和电压,功率,电流热效应,定义：电流通过导体时 _转化为 _，这个现象叫做电流的热效应.,影响因素,在电流相同，通电时间相同的情况下， _越大，这个电阻产生的热量越多在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过一个电阻的 _越大，这个电阻产生的热量越多.,电能,内能,电阻,电流,焦耳定律,电流通过导体时产生的热量跟 _成正比，跟导体的 _成正比，跟 _成正比.,电流的平方,电阻,通电时间,公式,Q= _.其中Q表示热量，单位是J，I表示电流，单位是A，R表示电阻，单位是,t表示时间，单位是s.(该公式适用于
5、所有电路),I2Rt,电热,利用：电暖气、电烙铁、电热毯、电饭锅、养鸡场的电热孵化器等. 防止：有孔的电视机后盖、电脑的微型风扇等.,一,重难点突破,电功、电功率的计算,例1 甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示.将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为 0.5 A，此时乙灯泡1 min消耗的电能是_J.,例1题图,180,8,例2如图所示的电路，电源电压3 V保持不变.闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3 A，则R1的阻值是_；断开开关S2后，电流表示数变化了0.2 A，此时R2消耗的电功率是_W.,例2题图,10,0.2,电功、电功率计算公式的选取及
6、适用条件,二,电路中的“铭牌”问题,例3 如下表所示，,为一种健康饮水机的铭牌，在标准大气压下，它一次只要20秒钟，就能烧开150 mL、25 的水，解决了传统饮水机带来的水质健康问题.该饮水机正常工作时的电阻约为_，在标准大气压下将150 mL、25 的水烧开，一次需要吸收的热量为_J,消耗的电能为_J.,6104,16.1,4.725104,三,电路中的“挡位”问题,例4 如表所示为某电烤箱的铭牌，如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡.,（1）求电路中R1和R2的阻值分别为_和_. （2）如果实际电压只有200 V，则电烤箱
7、在高温挡工作10分钟所消耗的电能约为_J.,例4题图,44,66,545 455,计算中多挡位问题的理解（电路中总电压不变）:多挡位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制. 核心: 关键:R R越大，P实越小，挡位低；反之， R越小，P实越大，挡位高.,注意： (1)串联电路中，串联的电阻越多，电阻越大，电功率越小；(2)并联电路中，并联的电阻越多，电阻越小，电功率越大.,材料重点实验,实验突破,实验一,测量小灯泡的电功率,命题点： 1. 实验原理(PUI) 2. 连接实物图 3. 滑动变阻器的作用(a.保护电路；b.改变灯泡两端电压） 4. 开关在
8、连接电路时要断开，作用是保护电路,5. 电压表、电流表的读数及使用 6. 电路故障分析 7. 通过改变滑动变阻器的阻值改变灯泡的电流及两端的电压大小，从而改变灯泡的电功率 8. 实验中多次测量的目的(为了寻找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律),9. UI图像的应用根据UI图像的绘制(正比例图像)，读出某点电流和电压值，得出该点灯泡的电功率 10. 根据PUI公式计算电功率 11. 实验设计 12. 实验评估,例1 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中（小灯泡的额定电压为2.5 V）：,例1题图,(1)连接电路时，开关应_(选填“断开”或“闭合”) (2)图甲是未连接好的实验电路，请
9、你用笔画线代替导线将它连接完整,断开,如答图所示,例1题答图,(3)连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表无示数、电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡_(选填“短路”或“断路”) (4)故障排除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_W.,断路,1.4,(5)根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压变化的关系图像，如图丙所示，发现图线是弯曲的，其主要原因是_ _ (6)若是这样的两只灯光串联接在4 V的电源上，则此时每个灯泡消耗的实际功率是_W.,灯泡电压增大，温度升高，电,1,阻增大,【解析】（1）
10、连接电路时并不能保证电路连接完全正确，所以连接实物图时开关要处于断开状态，待连接完成并检查无误后再闭合开关；（2）电压表应该并联在小灯泡的两端，由于小灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表选03 V的量程，如答图所示；（3）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能存在断路故障，而电压表有示数说明原因是小灯泡断路；,（4）由图乙可知，小灯泡的额定电流I额=0.56 A，所以小灯泡的额定功率为： P额=U额I额=2.5 V0.56 A=1.4 W；（5）由丙图可知，通过灯丝的电流与加在灯丝两端的电压不成正比，主要原因是灯丝的电阻与温度有关，电压增大，实际功率增大，
11、温度升高电阻增大；,（6）若把这样两只相同的灯泡串联在4 V的电源上时，因为两个小灯泡完全相同，根据串联电路分压原理，每个小灯泡实际得到2 V的电压，由图丙可知2 V时，通过灯泡的实际电流为0.5 A，所以小灯泡的实际功率为： P实=U实I实= 2 V0.5 A=1 W.,实验二,探究影响电流热效应的因素,命题点： 1. 被加热的材料选用煤油(比热容小，效果明显) 2. 被加热的材料选用空气(气体的热胀冷缩明显，使实验结果更明显) 3. 选择加热物质的要求(物质种类、质量、初温均相同) 4. 转换法的应用(通过温度计的示数或U形管液面高度的变化反映产生电热的多少),5. 控制变量法的应用 (1
12、)探究电热与通电电流的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小电路设计：选择阻值相等的电热丝分别与滑动变阻器串联（使二者电流不相等），然后将它们并联在电路中 (2)探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝(电路设计：将阻值不同的电热丝串联在电路中),(3)探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过电热丝的电流相同，改变通电时间的长短 实验结论： 导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关： 在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻
13、的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多.,例 如图是探究“电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关”的实验电路（烧瓶、煤油质量和玻璃管均相同）.瓶中的电阻采用金属丝.,例2题图,（1）完成电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小.,如答图所示,例2题答图,（2）实验中，通过观察_来判断电流通过导体产生热的多少. （3）在电流与通电时间相同条件下，选用长度和横截面积都相同的两种材料进行实验.为了使实验现象最明显，可以选用表中的铜与_进行对比. 长1米、横截面积1毫米2的几种材料的电阻（20 时）,玻璃管内液面上升的高度,镍铬合金,(4)要进一步探究导体产生的热的多少与电
14、流是否有关，可以采取的方法是_ _(允许改变元件位置、更换元件等只要求写出一种),滑动变阻器连入电路的阻值，进行二次实验,保持其他条件不变，改变,【解析】（1）要求滑动变阻器滑片向左移动，电流变小，根据欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大.所以接在滑动变阻器下面的B接线柱上.连接电路如答图所示；（2）实验中通过观察两支玻璃内液面上升的高度来比较电流产生的热量的多少；（3）在电流与通电时间相同的情况下，电流通过导体产生的热量与电阻有关，两电阻相差越大现象越明显，所以应选铜和镍铬合金丝；,（4）要进一步探究导体产生的热量与电流有关，可以采取的方法是：保持其他条件不变，改变滑动变阻器连入电路的阻值，进行相同时间的二次实验.,
