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第十八章 电功率
学习目标：
1．结合实例理解电功和电功率，知道用电器的额定功率和实际功率。
2．通过实验探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产生活中的一些现象。
知识梳理
知识点1电功和电能
1、发电机或电池等电源将其他形式的能转化为___能，用电器则将___能转化为其他形式的能。
2、在国际单位制中,电能的单位是_______和 ,1 kW·h＝________Ｊ。
3、电能表是用来计量________________的仪表。
其符号是“220V”表示___________
“10A”表示______________。
“40A”表示__________________。
“3000res/(kW·h)”表示_____________
4、电功的计算公式： 。
5、电能和电功的关系：有多少电能转化成其他形式的能，就说电流做了多少______。
6、电流做功的多少跟_____的大小、_____的高低、_________的长短都有关系.
电功的计算公式为W=_____________.推导公式：W=_________ ____（适用条件 ）
知识点2 电功率
1、电功率表示电流做功 的物理量，即用电器消耗_______的快慢。
2、基本单位是 ，常用的单位还有 。1kw= ________w。
3、计算电功率的公式：P=_______=UI
由欧姆定律推导出的的公式： 和 。 （注意：只适用于纯电阻电路！）
4、额定电压：用电器 的电压
额定功率：用电器在 消耗功率
知识点3 电功率的测量
实验原理：
实验器材：
电路图：
注意事项：
如图所示是测定额定电压是2.5V灯泡的额定功率的电路图：
a是_______表,b是_______表；
连接器材时开关应________,
滑片P应滑到______点；
如果小灯泡的阻值为10Ω,电源由两节干电池串联而成,那么a表应选________量程,b表应选__________量程；
闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向_____端移动,才能使电压表示数为_______,此时灯泡的实际功率就是额定功率。
滑动变阻器的作用： ， 。
为什么不多次测量求平均值？
实验结果：
当Ｕ实＜Ｕ额 时 则Ｐ实 Ｐ额 电灯发光 。
当Ｕ实＝Ｕ额 时 则Ｐ实 Ｐ额 电灯发光 。
当Ｕ实＞Ｕ额 时 则Ｐ实 Ｐ额 电灯发光 。
知识点4 焦耳定律
1、生活中，许多用电器接通电源后，都伴有 现象产生，如 ，电流的热效应是指电流流过导体时，电能转化为 的现象。
2、实验：探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？
（1）实验中加热的是空气，必须保证两容器中空气的_____相等。
（2）实验中电热的多少是通过 来显示出来的，这种方法叫做 法；本实验采用的主要方法是 法，再写两个也采用了这种方法的实验，如： 、 。
（3）探究电热多少与电阻大小的关系时，要保持 和 相同；应选择上图中____图 。
3、焦耳定律
（1）内容： ；
（2）公式： ；各物理量的单位分别是： 、 、 、 。
（3）对于纯电阻电路，除用Q = I 2Rt计算热量，也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
非纯电阻电路：W＞Q 只能用Q = I 2Rt计算热量。
（4）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？答 。
4、电热的利用和防止
利用：电热器，如 ；
防止：（1）电视机： ；（2）电脑主机有 。
二、题型、技巧归纳
一、电能表
典例精析：
例一、王亮同学家的电能表标有“3 200 imp/(kW·h)”的字样，他用表记录了2 min内电能表内的灯闪烁了128次，那么用电器平均1 min消耗的电能是(　　)
A．12.5 J　 　　B．0.02 J C．1.44×105 J D．7.2×104 J
拓展提升：
1、如图所示，电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/kW·h”字样(“3 000 imp/kW·h”指接在这个电能表上的用电器消耗1 kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁3 000次)。现将若干盏规格都为“220 V　20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min，电能表的指示灯闪烁了135次，这些节能灯消耗的电能为_____________J，接入的节能灯共有____盏。
二、电功率
典例精析
例一、一灯泡标有“6V 12W”,根据上面所给的信息再加上一个条件你又可以设计出多少问题？
方法点拨：
例二、 (多选)下列说法中，正确的是(　　)
A．电功率是表示消耗电能多少的物理量
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量
C．用电器的电功率越大，做功越多
D．相同时间内，功率大的用电器耗电一定多
例三、有两个电阻，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，如果把它们串联接入电路中，则通过它们的电流之比I1∶I2＝________，它们消耗的电功率之比P1∶P2＝______。
方法点拨：针对纯电阻电路，在串联电路中，I1＝I2，则＝＝＝；在并联电路中，U1＝U2，则＝＝＝。
例四、将标有“6 V　3 W”和“6 V　2 W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6 V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是(　　)
A．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮
B．两只小灯泡都能正常发光
C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮
D．两只小灯泡的总功率小于2 W
例五、如图所示，将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8 V变为6 V，电流表示数相应由0.4 A变成0.6 A，那么定值电阻R0的电功率改变量为(不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变)(　　)
A．0.4 W　　B．0.8 W　　C．2 W　　D．4 W
拓展提升：
1、如图所示的电路中，灯L1、L2上分别标有“6 V　4 W”、“6 V　3 W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光，则甲、乙两电压表的示数之比是________，L1、L2消耗的电功率示数之比为_________。
2、将一只标有“220 V　200 W”的灯接在110 V的电路中，则灯消耗的实际功率为(　　)
A．200 W　　B．100 W　C．50 W　D．400 W
3、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时(　　)
A．电流表示数变小，灯L仍然正常发光
B．电流表示数变大，灯L变亮
C．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
D．电压表示数不变，电路的总功率变大
4、把分别标有“220V 40W”、“220V 20W”字样的电灯L1 和L2正确地连入家庭电路中，＿＿灯比较亮些，其功率的比 P1：P2= ＿＿。若将两灯串联在家庭电路中，两灯的功率之比P1：P2= ＿＿，　　　 灯比较亮些。
三、伏安法测电阻
典例精析
1、如图甲所示．在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V．小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）连接电路时开关　 　．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是下列中的哪一种：________（只填选项）
A．灯泡断路
B．电压表短接
C．灯泡短接
D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时．电压表的示数如图乙所示，其读数为　 　；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向　 　（选填“A”或“B“）端移动；
（4）改变滑片P的位置，获得如表多组对应的电压、电流值．由表格可知，灯泡的额定功率是　 　．
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A
1 1.5 0.15
2 2.5 0.20
3 3.0 0.22
拓展提升：
1、在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青、小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案。
(1)小青：用伏安法测额定电压已知的小灯泡的电功率。根据图中所给元件，用笔画线(不能交叉)连接实物电路，并完成：
a．实验原理： 。
b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至 端。
c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察 表，并移动滑动变阻器滑片P，使 。如图所示，灯泡正常发光时电流表示数为 A。
(2)小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表、电炉等器材外，还需要的测量工具是： ；测量时关闭其他用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有 。
四、焦耳定律
例1、如图的所示为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的名牌。某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大水量，测得水的初温是20℃，通电5分50秒，水烧开（在一个标准大气压下）。试通过计算，回答下面问题。
（1）算一算此电水壶正常工作时的电流。
（2）该电水壶电热丝的电阻多大？
（3）水所吸收的热量是多少？
（4）现测得电源电压为210伏，算一算此电水壶工作的效率。
例二、新型电饭锅采用聪明火技术，智能控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。煮饭时，八电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30分钟内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。，求：
（1）开关都闭合时电饭锅的功率
（2）电热丝R1的阻值
（3）这30分钟内电饭锅产生的热量
拓展提升：
1、如图是探究电流通过导体时产生热量与　 的关系，我们通过比较 来比较产生热量的多少，这种方法叫做 法。当通过R1的电流是2A时，10s内电流通过R1产生的热量是　 J．
2、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如下图所示，R1和R2均为电热丝。
　　　　　　　××牌电烤箱
额定电压220V
额定高温挡 1100W
功率低温挡 440W
电源频率 50Hz
求：(1)电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能；
(2)电烤箱在低温挡正常工作时，R2的阻值是多少；

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