第25课　电功和电功率精品教育.ppt

第第2525课电功和电功率课电功和电功率 考点扫描考点扫描考试内容考试内容考试要求考试要求1.1.电功电功描述电功的概念描述电功的概念b知道电功的单位知道电功的单位a列举决定电功大小的因素列举决定电功大小的因素a知道用电器消耗的电能可以用电功来量度知道用电器消耗的电能可以用电功来量度a应用电功的公式计算用电器消耗的电能应用电功的公式计算用电器消耗的电能c根据电能表读数的变化估算消耗的电能根据电能表读数的变化估算消耗的电能b2.2.电功率电功率概述电功率的概念概述电功率的概念b知道电功率的单位知道电功率的单位a应用电功率的公式进行简单计算应用电功率的公式进行简单计算c知道额定功率的概念知道额定功率的概念a从说明书或铭牌上识别家用电器的额定功率从说明书或铭牌上识别家用电器的额定功率a3.3.实验：测定小灯泡的电功率实验：测定小灯泡的电功率说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理b绘制实验的电路图绘制实验的电路图b 测定小灯泡的额定功率和实际功率测定小灯泡的额定功率和实际功率b收集和整理实验数据得出实验结论收集和整理实验数据得出实验结论b知识结构知识结构要点梳理要点梳理一、电功一、电功1 1电功的定义：指电功的定义：指 通过用电器时所做的功。电流做了多少通过用电器时所做的功。电流做了多少 功，就有多少的功，就有多少的 能转化为能转化为 能。电功量度用电能。电功量度用电 器消耗多少电能。器消耗多少电能。2 2影响电功大小的因素：影响电功大小的因素： 、 和和 。3 3电功的计算公式：电功的计算公式：W ，WPt。 在纯电阻电路中，在纯电阻电路中，WQI2RtU2t/R，QI2Rt( (焦耳定律焦耳定律) )。4 4电功的单位：焦耳电功的单位：焦耳( (J) )，常用单位有：千瓦时，常用单位有：千瓦时( (kWh) )。 1 1焦耳焦耳 瓦瓦秒秒 伏伏安安秒；秒； 1 1千瓦时千瓦时 焦。焦。5 5测量仪器：测量仪器： ( (千瓦时计千瓦时计) )，测量一段时间内电路所消耗的，测量一段时间内电路所消耗的 电能。电能。电流电流电电其他形式的其他形式的电压电压电流电流通电时间通电时间UIt3.63.610106 61 11 1电能表电能表练一练练一练 1 1(1)(1)电流在一段电路上做功的多少，决定于电路中的电流在一段电路上做功的多少，决定于电路中的( )( ) A A电流和这段电路中的电阻电流和这段电路中的电阻 B B电流和这段电路两端的电压电流和这段电路两端的电压 C C电流、这段电路两端的电压和通电时间电流、这段电路两端的电压和通电时间 D D电流和通电时间电流和通电时间 解析解析: : 由电功的计算公式由电功的计算公式WUIt，可以知道，影响电功的，可以知道，影响电功的因素有电流、这段电路两端的电压和通电时间。因素有电流、这段电路两端的电压和通电时间。(2)(2)下列仪器是测量电路消耗电功多少的是下列仪器是测量电路消耗电功多少的是( )( ) A A电流表电流表 B B电压表电压表 C C电能表电能表 D D欧姆表欧姆表CC二、电功率二、电功率1 1电功率的定义：电功率的定义： ，它反，它反 映映 ，电功率大表示电流做功快，表示，电功率大表示电流做功快，表示 电能转化为其他形式的能量快。电能转化为其他形式的能量快。2 2影响电功率大小的因素：影响电功率大小的因素： 和和 。3 3电功率的计算公式：电功率的计算公式：P ，P ； 在纯电阻电路中，在纯电阻电路中，PU2/RI2R。4 4电功率的单位：瓦特电功率的单位：瓦特( (W) )； 1 1瓦特瓦特 伏伏安安1 1焦焦/ /秒；秒； 常用单位：常用单位：1 1千瓦千瓦10001000瓦。瓦。电流在单位时间内所做的功电流在单位时间内所做的功电流做功快慢电流做功快慢电压电压电流电流W/tUI1 15 5电压和电功率电压和电功率(1)(1)电压电压 额定电压：用电器额定电压：用电器 两端的电压。两端的电压。 实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器实际电压：将用电器接入某一电路时，用电器 两两 端的电压。端的电压。(2)(2)电功率电功率 额定功率：用电器在额定功率：用电器在 下工作时所消耗的电功率。下工作时所消耗的电功率。 实际功率：用电器在实际功率：用电器在 下工作时消耗的电功率。下工作时消耗的电功率。正常工作时正常工作时工作时工作时额定电压额定电压实际电压实际电压(1)(1)反映灯泡明暗程度的量是反映灯泡明暗程度的量是( )( ) A A通过灯泡的电流通过灯泡的电流 B B灯泡两端的电压灯泡两端的电压 C C灯泡的额定功率灯泡的额定功率 D D灯泡的实际功率灯泡的实际功率 解析解析: : 灯泡的实际功率大，灯泡亮，灯泡的实际功率小，灯泡的实际功率大，灯泡亮，灯泡的实际功率小，灯泡暗，因此选灯泡暗，因此选D D。(2)(2)一个标有一个标有“220220V4040W”的电灯接在照明电路中正常工作的电灯接在照明电路中正常工作多少小时后消耗多少小时后消耗1 1千瓦时的电能千瓦时的电能( )( ) A A4040小时小时 B B1 1小时小时 C C0.0250.025小时小时 D D2525小时小时 解析解析: : 利用利用tW/P求得求得t25(25(小时小时) )。DD练一练练一练 2 2四、伏安法测量小灯泡的电功率四、伏安法测量小灯泡的电功率1 1实验原理：实验原理：P 2 2实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、实验器材：电池若干、导线若干、开关、待测小灯泡、 、 、 。3 3绘制实验电路图：绘制实验电路图：4 4待测的量：小灯泡两端的待测的量：小灯泡两端的 ，通过小灯泡的，通过小灯泡的 。UI电压表电压表电流表电流表滑动变阻器滑动变阻器电压电压电流电流练一练练一练3. 3. 为了测定额定电压为为了测定额定电压为2.5V2.5V的小灯泡的额定功率。的小灯泡的额定功率。 (1)(1)如图所示是某同学还没有连接成完整电路的实物图，如图所示是某同学还没有连接成完整电路的实物图， 请你在图中补画上缺少的两根导线。请你在图中补画上缺少的两根导线。( (不得更改原有接不得更改原有接 线，导线不要交叉线，导线不要交叉) )(2)(2)在连接电路的过程中，开关必须在连接电路的过程中，开关必须 ；(3)(3)电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电 压表的示数为压表的示数为 时小灯泡能正常发光。时小灯泡能正常发光。(4)(4)若电源电压为若电源电压为6V6V，小灯泡正常发光时电阻为，小灯泡正常发光时电阻为1010，滑动，滑动 变阻器有变阻器有“10105 5A”、“20201 1A”两种规格，则本实两种规格，则本实验验 选择规格为选择规格为 的变阻器。的变阻器。断开断开2.5 2.5 V“20“20 1 1A”热点聚焦热点聚焦 深度剖析深度剖析要点提示要点提示: : 用电器消耗多少电能，即电流做了多少用电器消耗多少电能，即电流做了多少功，可用公式功，可用公式WUIt或或W WPt来计算，当用电器来计算，当用电器为纯电阻时，还可用公式为纯电阻时，还可用公式W WU2t/RI2Rt来计算。来计算。热点一电功的计算热点一电功的计算典例分析典例分析 1 1 5 5月月2020日是日是“中国学生营养日中国学生营养日”，学生的膳食，学生的膳食结结 构越来越受到学校、家庭和社会的重视，妈妈为了改善小构越来越受到学校、家庭和社会的重视，妈妈为了改善小 红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原 理示意图和铭牌如下：理示意图和铭牌如下：全自动豆浆机全自动豆浆机型号型号JK16B加热功率加热功率800W额定电压额定电压220V电动机功率电动机功率150W额定频率额定频率50Hz额定容量额定容量1.1L豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3 3分钟，电阻丝累计分钟，电阻丝累计加热加热1212分钟，则总共消耗多少电能？分钟，则总共消耗多少电能？解析解析: :由由PW/t 得得W WPt。 电动机工作电动机工作3 3分钟消耗的电能分钟消耗的电能W1P1t1150150瓦瓦3 36060秒秒2.72.710104 4焦，焦， 加热消耗的电能加热消耗的电能W2P2t2800800瓦瓦12126060秒秒 5.765.7610105 5焦，焦， 豆浆机做一次豆浆共消耗的电能豆浆机做一次豆浆共消耗的电能WW1W2 2.72.710104 4焦焦5.765.7610105 5焦焦6.036.0310105 5焦焦答案答案6.036.0310105 5焦焦对点训练对点训练1 1某同学家有某同学家有1 1台台6060W彩电，彩电，3 3盏盏6060W的电灯，的电灯，4 4台台4040W的电的电扇，每天各用电器平均少用扇，每天各用电器平均少用1 1h，试计算，试计算1 1个月个月( (以以3030天计天计) )共节约多少千瓦时电？这些电可供共节约多少千瓦时电？这些电可供1 1台台200200W的洗衣机工作的洗衣机工作多少小时？多少小时？ 解析解析: :节约的电能即为这些用电器在每天工作节约的电能即为这些用电器在每天工作1 1h内消耗内消耗的电能总和。的电能总和。解解:WPtP1tP2tP3t (0.06kW30.06kW40.04kW)1h30 12kWh。 对于洗衣机；对于洗衣机；P4200W， 可工作时间可工作时间t 60h。热点二电功率的计算热点二电功率的计算要点提示要点提示: : 电功率表示电流做功的快慢，可用电功率表示电流做功的快慢，可用PW/t；PUI来计算用电器消耗的电功率大小，对来计算用电器消耗的电功率大小，对于纯电阻用电器，电功率还可用于纯电阻用电器，电功率还可用PU2/R、PI2R计算。只有当用电器两端的电压等于额定电压计算。只有当用电器两端的电压等于额定电压时，用电器实际消耗的电功率才等于额定功率。时，用电器实际消耗的电功率才等于额定功率。典例分析典例分析 2 2 发光二极管发光二极管( (LED) )具有高亮度、低能耗等优点，具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。如图甲所示是将在我市推广使用。如图甲所示是LED的实验图和的实验图和 元件符号。把一个额定电压为元件符号。把一个额定电压为3 3伏的伏的LED接入电源电压恒接入电源电压恒为为4.54.5伏的电路中，如图乙所示。伏的电路中，如图乙所示。 移动滑片移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该当该LED正常工作时，此时变阻器正常工作时，此时变阻器R消耗的电功率为多大？消耗的电功率为多大？解析解析: : 本题以发光二极管为背景，综合考查电功率计算和串联电本题以发光二极管为背景，综合考查电功率计算和串联电路知识。计算路知识。计算R消耗的电功率，可结合串联电路特点，求出消耗的电功率，可结合串联电路特点，求出R两端的电压和通过的电流，利用两端的电压和通过的电流，利用PUI来计算电功率。来计算电功率。解解: :当当LED正常工作时，正常工作时，ULED3 3V， 查丙图中的图象可得查丙图中的图象可得ILED2020mA0.020.02A。 由于由于LED与与R串联，串联， IRILED0.020.02A， URUULED4.54.5V3 3V1.51.5V， PRURIR1.51.5V0.020.02A0.030.03W。 答：此时变阻器答：此时变阻器R消耗的电功率为消耗的电功率为0.030.03W。对点训练对点训练2 2有两个电路元件有两个电路元件A和和B，流过元件的电流与其两端电压的，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。关系，如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示。 闭合开关闭合开关S，这时电流表的示数为，这时电流表的示数为0.40.4安，则电源