初中物理电功电热知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电功和电热,U,I,R,P,W,Q,U,R,关系：,I=,1,加深理解,W,、,P,、,Q,的意义及联系；,2,掌握,W,、,P,、,Q,与,I,、,U,、,R,的计算。,复习目标：,易混淆概念对比：,1,、,电功,(W),2,、,电热,(Q),3,、,电功率,(P),意义：电能,其它形式能,消耗电能,电流做功,定义式：,W,UIt,电 热,电功率,定义式：,Q,I,2,Rt,定义式：,P,UI,意义：电能,电流热效应,内能,转化快慢,意义：电能,其它形式能,Q= UIt,Q=,Q= I,2,Rt,电热,P =,P = I,2,R,P=UI,电功率,W=,W=I,2,Rt,W=UIt,电功,只适用于电热器等纯电阻电器,普遍适用,应用范围,物理量,1.,如图是一个电能表，对其中的重要参数，说法错误的是（ ）,A,“,220V”,是说这个电能表应该在,220,伏的电路中使用,B,“,10(20)A”,是说这个电能表使用时允许通过的电流为,20,安,C,“,50Hz”,是说这个电能表应在,50,赫兹的交流电路中使用,D,“,600revs,kWh”,是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗,1,千瓦时的电能，电能表上的转盘转过,600,转,一、电能表,讨论：,1.,利用电能表和秒表如何测量该电水壶烧水时的实际功率？,2.,如图是小明家新买的一台快速电水壶，电水壶的铭牌如下表。,W,KW h= 3.610,6,J,实际转数,电表参数,P=W/t,2.,如何测量电水壶加热的效率？,3.,通过比较,P,实,与,P,额,大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因。,3,、小明家有一个电饭锅，铭牌已经看不清楚，小明想利用电能表和秒表测出该电饭锅的电功率，请你设计一个实验，并推导出电功率的表达式。,二、白炽灯的有关计算,1.,一只小灯泡标有“,6V 6W”,字样,工作一小时,消耗多少电能,?,做了多少电功,?,2.,一只小灯泡标有“,6V 6W”,字样,把它接入到,9V,的电路上，要使它正常发光，必须再接一个多大的电阻？电阻与灯泡如何连接？,3.,灯,L,1,“,6V,、,6W,”,，,灯,L,2,“,6V,、,3W,”.,（,1,）,并联在,6V,的电源中，其发光情况如何？为什么？,（,2,）,串联在,6,V,的电源,中，其发光情况如何？为什么？,解：,都正常发光，因为,U,实,= U,额,，所以,P,实,= P,额,且,P,甲, R,乙 ，,由,P,实,=,I,2,实,R,得，,P,甲,P,乙,，甲灯较亮，乙灯较暗；,注意：灯泡的亮度是由实际功率决定的！不是由额定功率决定的。,4.,标有“,6V,、,6W”,的灯,L,1,和标有“,6V,、,3W”,的灯,L,2,串联使用时，电路两端允许加的最大电压是多少,V,？此时灯,L,1,的实际功率是多少？,5.,标有“,6V,、,6W”,的灯,L,1,和标有“,6V,、,3W”,的灯,L,2,串联接到,12V,的电源上，此时灯,L,1,的实际功率是多少？（不计温度对灯丝电阻的影响）,6.,现有“,10V,、,10W”,的电灯,L,1,和“,9V,、,5.4W”,的电灯,L,2,。,当将它们并联使用时，干路允许通过的最大电流是多少,A,？,此时电路消耗的最大功率是多少,W,？,7.,在如图所示的电路中，电源电压恒为,6V,，小灯泡的规格均为“,6V,，,3W”,，该电路 可实现 小灯泡串并联的转换，该电路可消耗的最大功率是,_W,，最小功率是,_W.,6,8.,两个电阻规格分别为“,5,，,45W”,和“,10,，,40W”,，如果,把它们并入同一电路，则此电 路中允许通过的最大电流为,( ),9.,一只“,220V,，,100W”,的灯泡,(,灯泡电阻不变,),与一电阻串联,后，接在,220V,的电源上，电阻 消耗的功率为,10W,，则此时,( ),A.,灯泡与电阻消耗的总功率为,110W,B.,灯泡与电阻消耗的总功率为,100W,C.,灯泡消耗的功率为,90W,D.,以上判断均不正确,B,D,10.,小明利用标有 “,6V 6W”,的灯泡,L,1,和“,6V 3W”,的灯泡,L,2,进行实验。,（,1,）当,L,1,正常发光时，电流表,A,的示数为,A,。,（,2,）如图甲所示：和分别为通过灯泡,L,1,和,L,2,中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为,A,，电压表的读数是,V,，电路消耗的总功率为,W,。,图甲,L,2,L,1,A,V,S,图乙,11.,现有“,6V,、,6W”,的电灯,L,1,和“,6V,、,1.5W”,的电灯,L,2,各一盏。把它们分别接到电压,6,伏的电源上。要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）,解：,U=,若,L,1,、,L,2,直接接入,6,伏电路上均能正常发光，即,P,1,=6,瓦，,P,2,=1.5,瓦。今要求两灯具有相同的亮度，即,L,1,的实际功率与,L,2,的额定功率相同：,P,1,=P,2,=,L,1,的电路中应串联一个电阻,R,X,起分压作用，如图所示,三、实验：伏安法测量小灯泡的电功率,1,、实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率,探究小灯泡亮度与实际功率的关系,2,、电路图：,3,、步骤：移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，记下相应的电流表示数。,4,、注意事项：连接电路时，开关应断开，滑片应放在阻值最大处。,9.,要测量一个额定电压是,3,8V,的小灯泡的额定功率，估计小灯泡工作时的电阻约为,10,现有电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“,10 1A”,、“,50 0,5A”,和“,1k 0,1A”,的滑动变阻器，导线若干，电源（,8V,）一个,（,1,）小明设计了如图甲所示的电路图，通过分析你认为小明应选用规格为,_,的滑动变阻器,（,2,）如图是小明同学没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线帮他将电路连接完整；,（,3,）闭合开关小明发现灯泡发光很亮，其操作存在的问题是,；,（,4,）小灯泡的额定功率是,；,（,5,）该实验测出三组数据的目的是,；,（,6,）小明根据测出的三组数据求出各次电阻，发现灯泡在不同电压下的电阻值不同，这是因为灯泡的电阻值与,的变化有关。,（,7,）若电压表,0-15V,的量程坏了，利用现有器材如何测灯泡的,P,额,？,（,8,）若电压表有示数，电流表无示数，故障可能是,。,1.,将一只“,220V100W”,的,白炽灯,、一台“,220V100W”,的,电视机,、一把“,220V100W”,的,电烙铁,分别接到,220V,的电源上。在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）在相同的时间内，消耗电能最大的是（）,A.,白炽灯,B.,电视机,C.,电烙铁,D.,一样多,C,四、纯电阻电路（电热器）与非纯电阻电路（电动机）,2.,一电动机线圈的电阻为,1,，线圈两端所加电压为,2V,时，电流为，电动机正常工作,(1),在求电动机正常工作,l min,所消耗的电能时，有以下两种不同的解法,:,小明解,:W,UIt,2V0.8 A60s,96J,小华解,:W,I,2,Rt,(0.8A),2,160s,38.4J,你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由,(2),求电动机正常工作,lmin,所转化的机械能是多少,?,1min,内这台电动机所转化的机械能,W,机,=W,电,Q,= 96J 38.4J = 57.6 J,电动机知识总结：,1,、时间,t,内电动机消耗的电能（或电流所做的功）：,W=UIt,2,、时间,t,内线圈上产生的电热：,Q= I,2,Rt,3,、时间,t,内转化为的机械能：,W,机械,=W,电,-Q =UIt-,I,2,Rt,4,、电动机的电功率（单位时间内消耗的电能）：,5,、电动机线圈的发热功率（单位时间内线圈上产生的内能）：,6,、电动机的机械功率（单位时间内转化为的机械能）：,7,、电动机将电能转化为机械能的效率,= W,机械,/W,电,=,（,UIt-,I,2,Rt,）,/,UIt,注：若电动机线圈被卡住不转动，则电能全部转化为内能，可将电动机视为纯电阻电路，欧姆定律适用。,电动机：,电能 机械能,+,内能,电流做功,分析：,消耗的电能,产生的内能,电功（,W,）,电热（,Q,）,电热（,Q,）与电功（,W,）的关系：,只有纯电阻电路,(,电热器）才可以用以下公式,电功,W=,W=I,2,Rt,电功率,P=,P=I,2,R,电热,Q=W= UIt=,Q=,五、挡位问题,分析：,判断家用电器处在高温档还是低温档关键是比较用电器在相同时间内产生电热的多少，即比较用电器的发热功率。,因为电饭锅、饮水机、电热毯等均为纯电阻电路，所以,P,热,=P,电,=U,2,/R,电压一定，电功率与电阻成反比,