初中物理电功率计算专题复习教学设计

第 1 页 共 9 页 电功率计算专题复习教学设计 万江三中 初三物理备课组 一 复习目标 1 更好地掌握电功率概念 单位 公式及意义 2 能灵活运用知识解有关问题 特别是电功率公式的正确选用 3 理解实际功率与额定功率的区别 4 测定电功率的方法 P UI 二 复习的重点和难点 1 电功率的计算 2 理解电功率的定义 学习用探究实验研究电功率问题 3 能区分实际功率和额定功率 4 动态电路计算 5 测算生活中常见电器的电功率 三 知识梳理 电 功 率 定 义物 理 意 义单 位 W k常 见 电 功 率定 义 式 P Wt 变 形 公 式 W Pt t WP 利 用 电 能 表 计 算 电 功 率计 算 式 P UI 变 形 公 式 U PI I PU 额 定 电 压 额 定 功 率 和 实 际 电 压 实 际 功 率 之 间 的 关 系 四 上课过程 一 电功率 项目 电功 电功率 定义 电流所做的功 电流单位时间内所做的功 意义 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢 公式 W UIt P W t P UI 单位 焦耳 J 千瓦时 kW h 瓦特 W 千瓦 kW 单位关系 1kW h 度 3 6x10 6J 1kW 1000W 二 电功率常用公式 电功率 适用条件 P W t 已知电能和时间 P UI 已知电压和电流 P I2R 已知电流和电阻 一般用于串联 P U2 R 已知电压和电阻 一般用于并联 三 额定功率和实际功率 怎样使灯泡正常工作 电压关系 实际功率与额定功率的关系 灯泡亮度 U 实 U 额 P 实 P 额 正常发光 U 实 U 额 P 实 U 额 P 实 P 额 灯泡很亮 甚至烧坏 第 2 页 共 9 页 四 重点解析 1 估计生活中某些用电器的电功率 典例 1 4A 最可能是下列哪个用电器工作时的电流 A 家用电冰箱 B 家用空调器 C 普通计算器 D 普通的白炽灯 2 从电能角度求电功率 典例 2 山东省莱芜市 2015 年 一天晚上 小华在爷爷家发现爷爷家的电度表在 10min 内转了 60 转 如图所示 小华利用物理课上学到的知识 计算出了此时爷爷家用电器的总功率为 kW 如果当 地家庭用电的收费标准是 0 5 元 kW h 假设爷爷家平时用电时 用电器的总功率和此时 总功率相同 平均每天用电 4h 一个月按 30 天计算 爷爷家一个月的电费是 元 3 灯泡的实际功率和额定功率 典例 3 甲 乙两只普通照明灯泡的铭牌如图 6 所示 下列说法中正确的是 A 甲灯的实际功率一定是 40W B 将乙灯接入 110V 电路中 它的额定功 率仍为 60W C 两灯均正常发光时 甲灯灯丝电阻较小 D 两灯均正常发光时 甲灯消耗的电能较少 4 动态电路中计算电功率 典例 4 1 内蒙古 2015 年 如图所示 电源电压为 6V 且保持不变 滑动变阻器的最大阻值为 20 定值 电阻 R0为 5 闭合开关后 移动滑片 发现能使电流表 0 0 6A 或 0 3A 和电压表 0 3V 或 0 15V 的指针同时达到满偏 则 R0 的电功率与电流的关系图像可能是 典例 4 2 如图是某简易电吹风工作原理的电路图 R0为电热丝 M 为电动机 下表是该电吹 风的铭牌 不计电热丝阻值随温度的变化 求 1 电吹风正常工作且吹热风时 流过电热丝 R0的电流多大 2 吹热风时 1min 内电流通过电热丝 R0产生的热量为多少 额定电压 V 220 频率 Hz 20 吹热风时的功率 W 460 吹冷风时的功率 W 20 第 3 页 共 9 页 5 求生活中常见用电器的电功率 典例 5 1 某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示 如图是电水壶的电路图 R 为加热器 当温度较低 时 温控开关 S 处于闭合状态 加热器加热 当水沸腾后 会自动断开进入保温状态 从而实现了自动温 度开关控制 若加热器电阻阻值不随温度变化而改变 且此时的大气压为 1 标准大气压 求 1 电 水壶正常工作时 其加热电阻的阻值是多大 2 当电水壶处于保温状态时 通过加热器的电流是 2A 此时电阻 R0 的电功率是多少 典例 5 2 新型电饭锅采用 聪明火 技术 智能化地控制食物在不同时间段的温度 以得到最佳的营养 和口感 其简化电路如图 16 甲所示 R1和 R2均为电热丝 S1是自动控制开关 煮饭时 把电饭锅接入 220V 电路中 在电饭锅工作的 30min 内 电路中总电流随时间变化的图象如图 16 乙所示 求 1 S 和 S1都闭合时电饭锅的电功率 2 电热丝 R2的阻值 3 这 30min 内电饭锅产生的热量 6 伏安法测电功率 典例 6 小勇在测量额定电压是 2 5 V 小灯泡电功率的实验中 1 为完成实验 请用笔画线代替导线 将甲图连接完整 2 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应调至最 填 左 或 右 端 若开关闭合后 发现无论怎 样调节滑动变阻器 小灯泡发光较暗且亮度一直不变 则故障原因是 3 故障排除后 调节滑动变阻器的滑片 当电压表示数为 2 V 时 电流表示数如图乙所示 此时通过小灯 泡的电流为 A 小灯泡此时的电功率为 W 若要测量小灯泡的额定功率 应将滑动变阻器 的滑片向 填 左 或 右 移动 直到电压表示数为 V 为止 4 移动滑动变阻器的滑片 记下多组电流表及对应电压表的示数 并画出图丙所示的 IU 图象 从图象可 算出小灯泡的额定功率为 W 5 小勇继续调节滑动变阻器的过程中 小灯泡突然熄灭 电压表示数 填 变大 变小 或 不 额定电压 220V 额定功率 4400W 水壶装水质量 10kg 频率 50Hz 第 4 页 共 9 页 变 经检查发现灯丝烧断 第 5 页 共 9 页 随堂小练 1 如下图所示 所列用电器的额定功率最接近 1000W 的是 2 小明家电能表的表盘如图所示 他家能同时工作的用电器的总功率不宜超过 W 若将一台额定功率为 1000W 的冷暖空调接入电路中 当它正常工 作 2h 后 他家电能表上计数器的示数为 3 山东省临沂市 2015 年 如图所示 将标有 12V 6W 的灯泡 L1和 6V 6W 的灯泡 L2并联后 接在 6V 的电源上 设灯丝电阻不变 则 A 两灯的实际功率之和等于 12W B 两灯的实际功率之和大于 12W C 灯泡 L1比灯泡 L2亮 D 灯泡 L2比灯泡 L1 亮 4 青海省 2015 年 如图所示是电阻甲和乙的 U I 图像 下列说法正确的是 A 甲 乙两元件的电流与电压都成正比 B 乙元件 是一个定值电阻且阻值大小为 10 C 甲 乙并联在电 路中 当电源电压为 2V 时 电路的总电流为 0 3A D 甲 乙串联在电路中 当电路电流为 0 2A 时 甲的功率为 0 6W 5 如图是家用电热壶及铭牌 假设电热壶电阻丝电阻不变 水的比热容 c 水 4 2 103J kg 水的 密度 1 0 103kg m3 求 1 电热壶电阻丝的电阻 2 不考虑热损失 电热壶正常工作时 把 1L 水 从 20 加热到 100 所需要的时间 3 当电压为 200V 时 电热壶的实际功率 6 2015 雅安 在 测量小灯泡电功率 的实验中 电源电压恒为 6V 小灯泡的额定电压为 2 5V 正常 发光时灯丝电阻约为 10 所用滑动变阻器的最大阻值 40 1 请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接 2 同学们进行试触时 发现小灯泡不发光 电流表无示数 电压 表有示数 则电路中发生的故障可能是 选填 小灯泡 断路 小灯泡短路 或 滑动变阻器处断路 3 某次实验中 同学们看到电压表示数为 1 8V 要使灯泡 L 正常 发光应向 选填 A 或 B 端移动滑片 同时视线应注意观察 选填 电流表 或 电压表 示数 当灯正常发光时 电流表示数如图乙所示 则小灯泡的额定功率是 W 4 某同学还想探究电流与电阻的关系 于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻 R 并使电压表的示数始终 保持 2V 不变 多次更换阻值不同的定值电阻 R 记录各次电流表的示数 在不更换其他器材的情况下 为 了能够完成实验 他更换的定值电阻 R 的阻值不能大于 第 6 页 共 9 页 图 3 图 5 图 1 图 2 课后练习题 一 填空题 1 电灯泡上标着 PZ220V 100W 字样 它表示正常工作时 这盏灯的功率是 W 此时通过 它的电流是 A 灯泡的电阻是 把它接入 110V 的电压的电路中 这盏灯的 功率是 W 2 两只灯泡 L 1标有 220V4OW L 2标有 220V100W 的字样 如果把它们串联在 220V 的电源上 如 图 1 所示 则通过它们的电流 I1 I2 此括号内为选做 它们的电功率 P1 P2 如果把它们并联在 220V 的电源上 如图 2 所示 则它们的电功率 P1 P2 3 如图 3 所示 目前农村使用的电能表上标有 600r kW h 字样 某同学家的电能表 10min 转过了 120 转 在这段时间内 他家用电器消耗的电能是 kW h 用电器的功率是 W 4 在某一温度下 两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图 4 所示 由图可知 元件甲的电阻 是 将元件甲 乙并联后接在电压为 2V 的电源两端 则流过元件甲的电流是 A 流 过元件乙的电流是 A 此时乙元件的电功率是 w 5 在某一温度下 两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图 5 所示 由图可知 元件甲的电阻 是 将元件甲 乙串联后接在电压为 3V 的电源两端 电路消耗的电功率是 W 图 4 第 7 页 共 9 页 图 9 6 图 6 某同学探究电流与电压关系的电路图 开关 S 闭合后 将滑动变阻器的滑片 P 从 a 端移至 b 端 电流表和电压表的示数变化关系如图 7 所示 由图像可得 通过 Ro的电流与 Ro两端的电压成 电阻 Ro 的阻值是 实验时 电源电压 3V 保持不变 当滑片 P 位于 a 端时 滑动 变阻器消耗的电功率是 W 二 计算题 7 如图 8 所示 现有一只小灯泡 规格为 4V 1 6W 如果只有电压为 6V 的电源 要使小灯泡正常发光 需要串联一个多大的电阻 8 如图 9 所示 电源电压恒定 小灯泡 L 标有 6V 3W 的字样 闭合开关 S1 小灯泡 L 正常发光 再 闭合开关 S2 电流表 A 的示数为 0 8A 求 1 电源电压 2 R 1 的电阻值 3 R 1 的电功率 图 6 图 8 图 7 第 8 页 共 9 页 图 10 9 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 2A 1 求电源电压和元件 A 的电阻 2 此时元件 B 的电功率 3 元件 B 通电 10 分钟所耗的电能 10 如图 10 为伏安法测小灯泡电阻的电路图 滑动变阻器 R 的阻值调节范围为 0 20 电源电压不变 当滑片 P 置于变阻器的中点时 小灯泡正常发光 电流表示数为 0 3A 电压表示数为 3V 求 1 小灯炮的阻值 R 2 电源电压是多少 3 当滑片 P 滑至最右端时 小灯炮的实际功率 第 9 页 共 9 页 11 2015 雅安 如图所示 灯 L 标有 6V 3W 字样 电源电压恒为 6V 定值电阻 R 6 设灯 L 的阻 值不随温度变化而变化 求 1 灯 L 正常发光时的电阻是多少 2 只闭合 S1 S 3时 电阻 R 在 60s 内产生的热量是多少 3 要使整个电路消耗的电功率最小 且电路电流不为 0 各开关的合闭情况应如何 此时的最小电功 率为多少 12 2013 苏州 某型号的家用电饭煲有两档 其原理如图所示 1 档是保温焖饭 2 档是高温烧煮 若 已知电阻 R0 44 R 2156 求 1 当开关 S 置于 1 档时 电路中的电流 I1 和 R0 两端的电压 U0 2 当开关 S 置于 2 档时 电饭煲高温烧煮的功率 P