资源简介

(共21张PPT)
常用电热器（一）
使用这些用电器时，能量如何转化？
电流通过导体时电能会转化成热能
一、电流的热效应
电饭煲
取暖器
电热壶
电热毯
电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电流的热效应
优点：清洁、无污染、热效率高
便于控制和调节
利用电流的热效应来工作的用电器称为电热器
思考：取暖器接入电路中时，电热丝和电线中都有电流流过，为什么电热丝热得发烫，而电线却不怎么热？
热
得发烫
几乎不发热
研究电流通过导体产生热量多少的影响因素
猜想：
通电时间（t）
电阻（R
）
电流（I）
热量（Q）
？
研究Q和R的关系
研究Q和I的关系
控制变量
控制_____相同，____不同
控制_____相同，____不同
I
,
t
R
R,
t
I
研究Q和t的关系
控制_____相同，____不同
I
,
R
t
无关变量
自变量
因变量
产生热量的多少
Q放=Q吸
如何体现电阻丝产生热量的多少？
Q吸=c水m△t
转换法
不易测量
易测量
设计实验
研究Q和t的关系控制I和R相同
t不同
研究Q和R的关系
控制I和t相同
R不同
前后对照
研究Q和I的关系，
控制R和t相同
I不同
前后对照
设计相应的电路图并写出实验步骤
研究Q和t的关系,控制I和R相同
研究Q和R的关系控制I和t相同
研究Q和I的关系，控制R和t相同
研究电流通过导体产生热量多少的影响因素
如图所示，2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
对比我们设计的和书上的实验，指出不同之处？
长时间才能测出的定量科学量
短时间也可作出定性判定的科学量
那么是否有比水还要膨胀的快的物质呢？
从测水温变化到观察水的热膨胀（小导管中的液面高度变化）
煤油
气体的热胀冷缩更为明显
煤油比热较小，等质量的煤油和水吸收相同的热量，煤油温度升高的更高，便于观察
实验步骤
1．将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。
2．闭合开关，记下电流表的读数：
。
3．经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。
4．比较2根玻璃管内液面上升的高度，可以推测得出：当电流、通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越
。
5．
当2根玻璃管中的液面降回到原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关，记下电流表的读数：
。
6．经过与第一次相同时间的通电后，标出甲瓶（或乙瓶）玻璃
的位置。
7．与上次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出：
当电阻、通电时间相等时，电流越大，电流产生的热量就越
。
多
I1
I2>I1
多
设计实验电路
I
=2I1
I
A
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
I1
观察实验
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热越多。
③当电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生的热量就越多。
焦耳
Q＝I2Rt
1840
年
,
英国科学家焦耳通过实验研究发现：
电流通过电阻时产生的热量,
跟电流的平方成正比,
跟导体的电阻成正比,
跟通电时间成正比。
三、焦耳定律
单位：焦耳
为什么电热丝热得发红，而导线却几乎不发热？
根据Q=I2Rt,在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的热量,
跟电阻大小成正比。电热丝的电阻大，产生的热多，所以热得发烫。
解决
问题
Q
=
I2Rt
=(0.6
A)2×60
W×300
s
=
6
480
J
校本
P141
1.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?
答:
在
5
min
内共产生
6
480
J
热量。
解:
I
=　
=　　　=
0.6
A
U
R
36
V
60
Ω
算一算
校本
P141
4、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=12欧，当开关S闭合时，半分钟内在电阻R1上电流产生90焦耳的热量，电流表的示数为0.6安，求电阻R2的阻值。
实例1：拨打手机时间长了，手上有什么感觉？
造成这个现象的原因是什么?
实例2：电路短路会起火，你能解释么？
根据Q=I2Rt,在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的热量,
跟通电时间成正比。通电时间越长，产生的热多，所以热得发烫。
根据Q=I2Rt,在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的热量,
跟电流平方成正比。电路短路时，电流变大，产生的热多，温度升高，所以起火。
实例3：如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的
一种插线板。
（1）插线板一般不能同时接用多个大功
率用电器，请你用学过的知识说明其中的道理。
（2）现在市场上有一些劣质插线板,经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么后果？
同时使用多个大功率用电器时，干路中电流变大。根据Q=I2Rt,在其他条件相同的情况下，电流通过电阻时产生的热量,
跟电流平方成正比。电流变大，产生的热多，温度升高，容易起火。
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害(共12张PPT)
3.6
电能
常用电热器（二）
研究Q和t的关系,控制I和R相同
研究Q和R的关系控制I和t相同
研究Q和I的关系，控制R和t相同
研究电流通过导体产生热量多少的影响因素
①在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热量越多。
②在相等的时间内，当电阻相等时，电流越大，电流产生热量越多。
③当电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生的热量就越多。
串联的目的？
控制电流和通电时间相等
焦耳
Q＝I2Rt
1840
年
,
英国科学家焦耳通过实验研究发现：
电流通过电阻时产生的热量,
跟电流的平方成正比,
跟导体的电阻成正比,
跟通电时间成正比。
三、焦耳定律
为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
根据Q＝I2Rt,在相等的时间内，当电流相等时，电阻越大，电流产生热量越多。电炉丝的电阻大，产生的热量多，所以热得发烫。
你对发热体和导线的材料有何建议？
“试一试”：实例分析
实例：电热毯长时间通电容易起火，你能
解释么？
根据Q＝I2Rt,当电流和电阻相等时，通电时间越长，电流产生热量越多。温度升高达到着火点起火。
D
I
=2I1
I
A
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
R
=
5
Ω
I1
佑佑觉得通过以上两个装置也能探究电流通过导体产生热量的多少与电阻、电流、通电时间有关，你同意吗？
下图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是
（
）
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
B
某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
第一步、将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
第二步、闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
第三步、断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
第四步、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与第二步相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧姆）
B烧瓶（RB=20欧姆）
I
Δh1
Δh2
2I
Δh3
Δh4
小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：_________。
Δh2,<Δh3
Q
=
I2Rt
=(0.6
A)2×60
W×300
s
=
6
480
J
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在
5
min内共产生多少热量?
答:
在
5
min
内共产生
6
480
J
热量。
解:
I
=　
=　　　=
0.6
A
U
R
36
V
60
Ω
算一算
你还有其它的方法计算吗？
若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？
∴Q=W=UIt=I2Rt
∵
Q=W
又根据欧姆定律
U=IR
∵
W＝UIt
电能转化成内能和机械能
电吹风机
：
电水壶：
电能全部转化成内能
W＞Q热
W=Q热
电能和电热关系
你知道吗？
Q
=
U
It
；
Q
=(U
2
/
R)×t
；
Q
=Pt
仅适用于电功全部用来产生电热时的电热计算。
Q
=
I
2
R
t
适用于任何电路的电热计算。
决定电热大小的因素
Q
=
I2
R
t
与
Q
=
Pt；
Q
=UIt
；
Q
=(U
2
/R
)t
有什么不同？(共17张PPT)
3.6
电能
第2课时
完成校本P112
课堂练习
1、如图是一台电冰箱的铭牌。其中“耗电量0.50（kW
.
h）/
24h”这个参数的含义是：该冰箱在
V电压下使用24h消耗的电能为
。如果按照额定功率70W和工作24h计算，则消耗的电能是
kW
.
h，这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大，这是由于冰箱具有
工作的特点而造成的。
2、电路中的电能表标有3000R/kwh的字样，电路中单独接入一电炉时，1分钟内电能表转盘转50圈，求这个电炉1分钟内消耗多少焦电能？
3、右图所示为脉冲式电能表表盘。其上标有“220V　5（10）A”“3200imp/kwh”、等信息，
3200imp/kwh表示指示灯每闪3200次，电路中耗电1KWh。小明家要接通“220V　100W”的电灯，使其正常工作1h，则电灯消耗的电能
是
，指示灯闪了
次
电风扇：
1小时消耗的电能是1.44×105焦耳
立式空调：1小时消耗的电能是7.94
×106
焦耳
电流做功是有快慢的
1、定义：
描述电流做功快慢
3、单位：
名称：瓦特(瓦)、千瓦
符号
：
W
、KW
1瓦表示的含义：
2、公式：
电功率：
电流1秒钟所做的功为1焦。
电流在单位时间内做的功。
比较电功率与机械功率
科学量
符号
意义
定义
定义式
单位
电功率
机械功率
P
电流单位时间内所做的功
表示电流做功的快慢
瓦，
千瓦，
焦/秒
P=W/t
P
表示物体做功的快慢
物体单位时间内所做的功
P=W/t
瓦，
千瓦，
焦/秒
1．一台电视机
5
h
耗电
1
度，这台电视机的功率是多少?
2．1
度电可以供
40
W
的灯泡工作多长时间？
3．某电视机的电功率是
150
W，每天使用3
h，一个月用电多少千瓦时?
（按
30
天计算）
电器
功率
电器
功率
电器
功率
电子表
0.001
普通灯照明泡
15~60
电熨斗
100~
1500
半导体
收音机
0.06~
0.4
家用电冰箱
100~
200
电饭煲
300~
1500
21吋彩色电视机
90
台式电脑
100~
300
家用空调
950~
2300
日光灯
3~40
吸尘器
800
家用电烤炉
450~
1500
一些电器设备的功率（单位：瓦）
额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率。
电器的额定电压和额定功率
你能说出灯泡上铭牌的含义？
“220”:
灯泡正常工作时的电压是220V
“PZ220-40”
“40”:灯泡在额定电压下工作时的电功率是25W
“PZ”:普通照明灯泡
实际电压与实际功率：
实际电压：将用电器接入某一电路中时，电路所能提供的电压。
想一想：用电器在工作时的电功率一定为额定功率吗？
实际功率：用电器在电路中实际上所消耗的功率
额定值在该用电器出厂时，已经设置好，额定值只有一个是不变的，它与外部因素无关。
在家中，我们常会发现有些灯泡接入电路时很亮，有些灯泡接入电路时却很暗。那么决定灯泡亮暗的主要因素是什么呢？
想一想
活动1：取三只灯泡：220V
15W、220V
40W、220V
60W,分别接在同一盏台灯中，通电后，观察它们发光的亮度。
思考1：三盏灯泡的相同点和不同点？
思考2：为什么要接在同一盏台灯中？
思考3：此要求相当于将三盏灯泡同时如何连接？
灯泡的电功率越大，灯泡越亮。
实际电功率越大，说明电流做功越快，在相同的时间内电流对它所做的功就越多，所转化的电能就越多，所以灯泡就越亮。
对结论的解释：
灯泡的电功率越大，灯泡越亮。
决定灯泡亮度的不是额定功率,而是实际功率
活动2：取一个标有“2.5
V
0.5
W”的电灯泡。把它接在2.5
V的电路中，它正常发光。把它分别接在1.5
V和3
V的电路中，观察并比较它们的亮度。
?
额定电压
实际电压
灯的亮度
某灯泡
?
?
?
?
?
?
?
归纳出实际值与额定值间的关系:
（3）当U实>U额时，P实>P额
注意事项：
A.购买电器时要根据实际所需选择合适的功率。
B.使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。
用电器都不正常工作
用电器正常工作
（1）当U实=U额时，P实=P额
（2）当U实练习：将分别标有“PZ220--40”和“PZ220--100”字样的甲、乙两灯泡并联后，接到220伏的电源上工作。问：
（1）哪盏灯的额定功率大？
（2）哪盏灯的实际功率大？
（3）哪盏灯亮？
（4）哪盏灯电能转化的快？(共7张PPT)
3.6
电能
电热器——档位问题(2)
电熨斗
低档
中档
高档
请分别画出各档的等效图？
电路状态：
开关状态、等效电路、电功率、工作状态
S2闭合，S1接a
S2断开，S1接b
S2闭合，S1接b
R1、R2并联
R1、R2串联
S2断开，S1接a
断路
高温
中温
低温
校本P145
1、小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。
如图，是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。
已知：R1=60Ω，R2=180Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：
(1)当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?
(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?
(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?
巩固练习
校本P145
2.冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。
（1）图甲中有定值电阻R1（置于电热毯外部），电热丝R2，请说明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。
（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。
（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。
校本P145
例4：小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：热水箱水量:
2kg
，额定电压:220V,
加热时功率:440W，保温时功率:40W。
电路状态：
开关状态、等效电路、电功率、工作状态
校本P145
例4：小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：热水箱水量:
2kg
，额定电压:220V,
加热时功率:440W，保温时功率:40W。
（1）求正常加热时通过饮水机的电流；
（2）求电阻R1
R2的阻值；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？（不计能量损失）(共10张PPT)
电功、电功率计算复习
一、串、并联电路中电功率的计算公式
串联电路
并联电路
电
路
图
电流
电压
电阻
电压与电流
分配关系
消耗电功率与电阻的关系
I
=
I1
=I2
U
=U1+U2
R
=R1+R2
U1
R1
U2
R2
=
P1
R1
P2
R2
=
I
=I1+I2
U
=U1=U2
1/R
=1/R1+1/R2
I1
R2
I2
R1
=
P1
R2
P2
R1
=
若串联或并联在同一个电路中，在考虑安全的情况下，所加最大电压为多少呢？
48Ω
6Ω
24V
12W
12V
24W
学校教师宿舍走廊的路灯，用一盏“220V
40W”的白炽灯，每晚亮10小时，不仅浪费电能，灯又很容易损坏，有没有办法延长它的寿命？
改装后整个电路是否省电？
P=
U2/R灯
P`=U2/(R灯+R灯)
所以：P`若工作相同时间，消耗的电能少，省电！
每当晚上用电高峰，灯泡就会变得暗一些。你能解释其中的原因吗？
U实
<
U额
P实
<
P额
用电器不能正常工作
分析此时电路的总电阻、干路电流、总功率的变化情况
电路的总电阻变小
并联相当于导线变粗，电阻变小
干路电流变大
各支路电流相加
I总=U/R总
总功率变大
各用电器实际功率之和
P总=U总I总
你能解释灯泡两端的电压为什么减小？
例1、(2019北京)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω．当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求：
（1）通电10s电阻丝R1消耗的电能；
（2）电源两端的电压。
例2、（2019广东）如图所示，电源的电压恒定R1、R2为定值电阻。R2的阻值为60Ω．只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关Sl时，电流表的示数为0.6A．求：
（1）电源的电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关S0、Sl均闭合后，
电路消耗的总功率。
例3、（2019?雅安）两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。
（1）若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为多少？
（2）若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为多少？
例4、（2019山西）“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡（S闭合、S1断开）除雾，高温挡（S闭合、S1闭合）除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃．求：
（1）除霜模式下，电路中的电流；
（2）除霜模式下，电路的加热效率。[查资料得：视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103/（kg?℃）](共14张PPT)
3.6
电能
测定小灯泡的电功率
若小灯泡L所标的数据中只能看清2.5伏，额定功率已模糊不清，你能设计一个实验测出小灯泡的额定功率吗？
思考
如何测出小灯泡的实际功率
额定电压的1.2倍、
额定电压的0.8倍
实验目的
测量小灯泡的额定功率和实际功率
实验原理
根据公式
可测量小灯泡的电功率。
P＝UI
小灯泡两端的电压U
通过小灯泡的电流
I
想一想，滑动变阻器在此实验中有什么作用？
控制小灯泡两端的电压为2.5V、3V、2V
设计实验电路图
用笔画线表示导线，将右图中的实物连接起来。
注意电路图与实物图要一一对应
电流表电压表的量程选择、正负接线柱、滑动变阻器的接线
连接电路时应注意哪些事项？
a、连接电路时，开关必须______。
b、连接滑动变阻器时，接线柱必须__
_。
在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P
应放在___
__
_
c、连接电表时，电流表应__
_、电压表应__
_；电流必须_
_进
出；选择__
_的量程。
d、电源电压应比灯泡的额定电压_____
断开
一上一下接
阻值最大处
串联
并联
正
负
合适
大
4、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压0.8倍，观察灯泡的亮度变化（相对于额定电压的亮度）。读出两只电表的读数，并记录在实验数据表内。
1、按正确的电路图连接电路。
2、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压。读出此时两只电表的读数，并记录在实验数据表内。
3、调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压的1.2倍。观察灯泡的亮度变化（相对于额定电压的亮度），读出两只电表的读数，并记录在实验数据表内。
5、计算出三种情况下小灯泡的电功率。
实验步骤
设计实验数据记录表
次数
电压U/V
电流I/A
发光情况
电功率P/W
1
2
3
2
2.5
3
思考
1.能否添加“平均值”一栏？
不能，3次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较小灯泡的亮度，不能取平均值
2.测量定值电阻的阻值时测量3次求平均值的目的是什么？
通过求平均值，减小实验的误差
灯泡的实际电功率随两端的电压、通过的电流的增大而增大
3.通过实验你能得出哪些结论？
①灯泡的亮度和实际电功率的关系
灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮
②灯泡实际电功率大小与电流大小和电压大小的关系
③通过灯泡的电流大小和灯泡两端电压大小的关系
灯泡两端的电压越大，通过灯泡的电流也越大，但电流与电压不成正比
次数
电压U/V
电流I/A
发光情况
电功率P/W
1
2
2
2.4
3
1.6
灯泡电阻
计算1、2、3次实验中灯泡的电阻
通过以上数据，你又有什么发现？
灯泡电阻随温度的升高而增大
测量灯泡的电阻可以求平均值吗？
不能
现要测定一额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，提供的器材有：电压恒定为6V的电池组一个，滑动变阻器一个，
电流表和电压表各一个，开关一个和导线若干根。电流表的量程满足实验要求，而电压表0～15V的量程已坏。
（1）用以上器材设计测定小灯泡额定功率的实验电路图。
(2)简述实验操作步骤
A
V
L
R1
延伸与提高
当U实>U额时，P实____P额
当U实=U额时，P实____P额
当U实>
=
<
正常发光
灯泡较亮
灯泡较暗
1.请拧下灯泡，闭合开关，观察电压表和电流表的读数和变化情况。
试一试：
2.断开开关，恢复原电路，请将一根导线直接连接灯泡两端的接线柱，闭合开关，观察电压表和电流表的读数和变化情况。
电压表示数几乎是电源电压、电流表示数为0
灯泡断路
电压表示数为0、电流表示数变大
灯泡短路
延伸与提高一
次数
电压U/V
电流I/A
发光情况
电功率P/W
电阻R/Ω
1
2.5
0.24
较暗
2
3.0
0.26
正常发光
3
4.0
0.30
很亮
在测定小灯泡功率时，得到如下数据，完成表格，灯泡正常发光时的电阻多大？
0.60
0.78
1.20
10.4
11.5
13.3
通过以上数据，你有什么发现？
发现一：灯泡的实际功率越大，灯泡越亮
发现二：灯泡电阻随温度的升高而增大
发现三：灯泡两端的电压越大，通过灯泡的电流也越大，但电流与电压不成正比
发现四：灯泡的实际电功率随两端的电压、通过的电流的增大而增大
发现五：当U实>U额时，P实>
P额
灯泡较亮
当U实=U额时，P实=
P额
正常发光
当U实P额
灯泡较暗(共8张PPT)
3.6
电能
电动机（二）
电动机在匀速转动和不转动时，能量分别是如何转化的？
1、电动机转动消耗电能？
2、电动机转动时，线圈产生的热量？
3、电动机输出的机械能？
4、电动机转动时消耗的功率？（输入功率）
5、线圈的产热功率？
6、电动机输出的机械功率？（输出功率）
校本P150：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流强度为I，通电时间t
7、电能转化为机械能的效率？
校本P151例3、某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行实验研究。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0．40
V时，电流表的示数为O．20
A，此时电动机未转动。当电压表的示数为2．0
V时，电流表的示数为O．30
A，此时电动机匀速转动，求：
(1)电动机线圈的电阻；
(2)电动机转动时消耗的电功率；
(3)电动机转动时产生的机械功率。
(4)如果用此电动机来匀速提起2牛的物体，速度是多大？
例2.有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
（1）电动机正常工作时的输出功率。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？
注意：转子被卡住时，符合欧姆定律，电流不是1A
巩固练习1.
某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m=400kg，电源提供的电压U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=2A(g取l0N/kg)
(1)电动机线圈的电阻R是多少？
(2)电动机匀速提升质量m
=
200kg的重物，电动机的输人功率不变，提升速度是多少？
2、某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数，数据记录如下：利用上表数据计算和分析：
（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1
（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2
（3）试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析原因。
4、如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小
灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动
机线圈电阻为r，电源电压为U）。由此请你回答：
（1）在电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为
（填写表达式）。
（2）在电动机转动时，电流所做的功
电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。
大于
电动机转动后，电能有一部分会转化为机械能，转化为灯泡内能减小，故灯泡变暗，小金判断错误。
如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安，当S闭合时，电流表读数3安。问：
（1）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？(共14张PPT)
3.6
电能
测定小灯泡的功率（故障）
1、一位同学；连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，
灯泡L处断路
电流表和电压表的位置接反了
实验中的故障分析
1、找出异常现象
2、分析故障原因
（画出等效电路图）
3、将作出的判断代入检验
电路故障分析一般步骤
2、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别亮
①闭合开关前没有将滑动变阻器调到阻值最大.
②如果将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路也会出现这种情况.
（二）实验器材选择上的错误
（一）实验操作上的错误
①滑动变阻器最大阻值太小
②电源电压过大
若题目中告知实验步骤操作正确应从实验器材选择错误的角度考虑。若没告知可以考虑实验操作上的错误
思考：请问你能确定是哪里出问题了吗？
移动滑动变阻器，若灯的亮度不改变则是滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入电路引起的。
3、另一位同学在连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡特别暗，不管怎样移动滑片P，灯泡亮度始终不变，产生这一故障的原因是：
______________________.
滑动变阻器连接成了定值电阻
4、小琪的实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光（始终比较暗）.
电源的电压太低，因此，完成这个实验时，电源的电压一定要比小灯泡的额定电压大20%以上.
5、小颖连接的实验电路，闭合开关后，发现小灯泡变亮时电流表的示数变大，但是电压表的示数却变小.
电压表实际测量的是滑动变阻器的电压.
6、某同学在完成实验时，若开关闭合后，电流表有示数，电压表示数为零。
灯泡短路、电压表断路
次数
电压U/V
电流I/A
发光
情况
电功率
P/w
电阻R/Ω
1
2.5
0.24
较暗
0.6
2
3
0.26
正常发光
0.78
3
4
0.3
很亮
1.2
7.完成表格最后一列，你还能发现什么规律？
①测量的物理量都是电压和电流；
②测量的电路图(实验装置)；
③实验器材、实验步骤；
④滑动变阻器的作用。
实验原理、实验目的、实验结论、实验数据的处理方法
相同点
不同点
思考:测量小灯泡的电功率与测量定值电阻的电阻值有什么相同点和不同点?
不同点
伏安法测电阻
伏安法测电功率
实验目的
实验原理
实验数据的处理方法
实验结论
测定值电阻的阻值
测小灯泡的功率
欧姆定律的变形式（R=U/I）
电功率的定义式（P=UI）
多次测量，取平均值，以减小误差
多次测量，得到不同电压下的实际功率
电阻的阻值
U实＞U额，P实＞P额
U实＜U额，P实＜P额
U实=U额，P实=P额
延伸与提高
如何利用电能表测量出家庭电路中灯泡的额定电功率？
测量原理(公式)：
需要测量的数据：
需要的测量工具：
P=——
W
t
时间t和这段时间内消耗的电能
钟表和电能表
测量步骤：
关闭家里的其他用电器，只让电灯单独工作，当电灯处于工作时，测出电能表转盘转过n圈所用的时间t，计算功率。
实验记录
电能表铭牌
上标明的每
千瓦时的转
数V
测量时电
能表转盘
转过的转
数n
转盘转过
n转所用
的时间
t（秒）
用电器
做功W
（焦）
1200r/kW·h
1
60
3x10
3
50
被测电灯的电功率P（瓦）
练习：电路中的电能表标有3000R/kwh的字样，电路中单独接入一电炉时，1分钟内电能表转盘转50圈，求
（1）这个电炉1分钟内消耗多少焦电能？
（2）这个电炉的电功率为多大？(共18张PPT)
3.6
电能
电功率和电功的计算
电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。即：
P
=
U
I
1
瓦＝1
伏·安
科学家通过精确的实验，多次测量归纳出：
U(电压)的单位——V(伏)
I(电流)的单位——A(安)
P(电功率)的单位——W(瓦)
1
W＝1
V·A
这是电功率的计算式
电功率的计算
你知道吗？
P=W/t
与
P=UI
有什么不同？
P
=
U
I
仅适用于电功率的计算。
它表示电功率与电器两端电压和通过电器的电流的关系。
P=W/t
是功率的定义式，适用于一切功率的计算。
它直接表示电流做功（电能消耗）的快慢。
1
焦=1
瓦·秒=1
伏·安·秒
W=
Pt
=
U
I
t
电流所做的功——叫“电功”
你能根据P=W/t
和P=UI
得出电功与电压和电流的关系吗？
试一试
电功的计算式：
1
J=
1
W·s
=
1
V·A·s
单位：
J(焦)
W(瓦)
s(秒)
V(伏)
A(安)
例1：将如图所示的节能灯接在
220
伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作
2
小时消耗多少电能？
220V
11W
校本118
特点
科学
比较
概念
电
功（W）
电
功
率（P）
概念
意义
公式
单位
联系
电流在单位时间内所做的功
电流做功多少
电流做功快慢
W
=
Pt
=
UIt
P=
W/t=UI
焦
千瓦时（度）
瓦
千瓦
W=P
t
电流所做的功
电功和电功率的区别和联系
1千瓦时=3.6×106焦
1千瓦=
1000瓦
例1：灯丝电阻为484欧的灯泡，把它接在220V电压的电路中，灯泡的电功率是多少？
例2：有一小灯泡，其电阻为15欧，通过的电流是0.2A，则小灯泡的电功率是多少？
P=U2/R
P=I2R
P=UI
欧姆定律的表达式为：I=U/R
若电路满足欧姆定律，则电功率P可以等于什么呢？
对于纯电阻电器
P=W/t
P=IU
定义公式
计算公式
以下公式有什么不同？
P=I2R
P=U2/R
电功率的计算公式
1.
2.
任何情况下都适用
只适用纯电阻下
例1：如图，将一电阻为1210欧的灯泡接入电源电压为220伏的电路中，
220V
R灯丝=1210欧
求：
（1）P实际
=
？
（2）I实际
=
？
例2：
L1
Pz
220-40
L2
Pz
220-100
求：R1灯丝
=
？
R2灯丝
=
？
若两灯串联，哪盏灯更亮？写出理由
若两灯并联，哪盏灯更亮？写出理由
额定电压
额定功率
将规格为“2.5V
0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V
0.3A”的小灯泡L2串联，接在3V的电源上，下列判断正确的是（　　）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．L1的亮度比L2的亮度更小
C．两只灯泡都正常发光
D．两只灯泡实际功率相等
校本P122—巩固练习2
B
例3：如图，将PZ220—40的普通灯泡接到110V电压下，
Pz
220-40
110V
求：
（1）
R灯丝=？
（2）P
额定
=？
（4）P
实际
=？
（3）I
额定
=？
（5）I
实际
=？
灯将比原来
（亮、暗）
暗
我们来归纳——
计算实际功率的一般方法:
方法一
先根据
,求出电灯的阻值。
再根据
,算出电灯的实际功率。
一般情况下：用电器两端的电压会发生改变
，但是用电器的电阻保持不变。
方法二:若不考虑电阻的变化,根据
和
,得出
，从而算出Ｐ实。
我们来归纳——
计算实际功率的一般方法:
例题：将一个规格是“PZ220－40”的白炽灯接在
220V的电路上，通过灯泡的电流是多大？灯泡的电阻有多大？如果改接在110V的电路中，实际功率是多大？（不计温度对灯丝电阻的影响）建议尝试使用多种方法
校本P122—巩固练习4
有两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对二个灯泡的额定功率比较大小时，要做以下分析：
①从关系式P＝I2R可以知道；
②比较亮灯泡的电阻较大；
③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；
④从关系式P＝U2/R可以知道；
⑤串联时流过两个灯泡的电流相同；
⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
请你将最合理的排序选出来
（
）
A、②①③④⑤⑥
B、⑥②①③④⑤
C、①③④②⑥⑤
D、⑤①②④③⑥
D
校本P122—巩固练习5
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所示，下列说说法正确的是（　　）
A．A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A和B并联在电压为2.5v的电源两端，A、B的电功率之比为5：4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
C(共10张PPT)
3.6
电能
电动机（一）
电动机不转
电能全部转化成内能
W电>Q
P电=P热
符合欧姆定律
电动机转动
电能转化成机械能和内能
不符合欧姆定律
W电=Q
P电>P热
电动机不转
电动机正常工作
电压
0.2V
2V
电流
0.4A
1A
你能计算电动机线圈的内阻吗？
R=U/I=0.5欧姆
通电10S，计算电动机在不转动时W电、Q、W机、P电、P热、
P机、机械效率
通电10S，计算电动机在匀速转动时W电、Q、W机、P电、P热、
P机、机械效率
电动机不转动
电动机正常工作
W电
Q
W机
P电
P热
P机
机械效率
W电=UIt=U2t/R=I2Rt
W电=UIt
Q=UIt=U2t/R=I2Rt
Q=I2Rt
W机=0
W机=W电—Q
P电=UI=U2/R=I2R
P电=UI
P热=UI=U2/R=I2R
P热=I2R
P机=0
P机=P电—P热
η=0
η=W机/W电
当电动机正常工作时，指出输入功率和输出功率？
P151例2、有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。
求：（1）电动机正常工作时的输出功率和发热功率
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？
类型一：不转、正常工作、卡住
分析不转、正常工作、卡住时的电压、电流和电阻
电压
电流
电阻
不转
正常工作
卡住
0.2V
0.4A
0.5欧
0.5欧
0.5欧
2V
1A
2V
4A
比较两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害?
当电动机被卡住其发热功率将大大提高，若不及时切断电源，会使电动机温度很快升高，极易烧坏电动机
P149
2、有一额定电压为6V的电动机通电后，当其自由转动时，用电流表测得其工作电流为0.6A，若用手捏着转头不让其转动，测得其电流为2A，则该电动机的机械效率为（
）
A．91%
B．9%
C．30%
D．70%
D
电压
电流
电阻
电动机不转动
电动机转动
6V
2A
3欧姆
6V
0.6A
3欧姆
P149
4、有一台“220
V，1OO
W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏，已知这台电动机内的线圈阻值为2
欧，则这台洗衣机正常工作2
min消耗多少电能?
产生多少内能？
电动机被卡死时，2
min产生多少热量?
电压
电流
电阻
电动机转动
电动机卡住
220V
100/220A
2欧
2欧
220V
110A
P149
3
、小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。其中转化为机械能所做的功是
，转化为内能所做的功
是
(填“有用功”或“额外功”)。为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率，小明用一个铭牌上标有额定电压为U，但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验，实验设计如下：
(1)按右图所示连接好电路(图中M为电风扇)，闭合开关，叶片转动，移动变阻器滑片至某一位置时，叶片刚好不转动，测出此时电压表和电流表的示数分别为U0、I0，则线圈导体的电阻为
；
有用功
额外功
R=U0/I0
左
(2)向
(填“左”或“右”)移动变阻器滑片，使电压表示数为额定电压U，读出此时电流表的示数为I
；
(3)若忽略摩擦，只考虑线圈发热损耗，则电风扇正常工作时电能转化效率的表达式=
。
(用测出的已知量表示)。
W电=UIt
Q=I2Rt=I2（U0/I0）t
W机/W电=（W电—Q）/W电
增大电压，电动机转动(共14张PPT)
3.6
电能
第3课时
思考：闭合开关后，哪一盏灯更亮？
3V
9W
灯泡的亮度由什么决定？
灯泡的实际电功率
电器工作时消耗的电功率大小究竟跟哪些因素有关呢？
一、探究：小灯泡的电功率跟哪些因素有关
【提出问题】：
小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
【建立假设】：
（1）小灯泡的电功率跟电压有关，
电压越高，电功率就越大。
（2）小灯泡的电功率跟电流有关，
电流越大，电功率就越大。
探究:
电功率与电流有关？
1.实验中自变量是
，因变量是
.
2.实验中需要控制相同的量是
.
3.如何比较不同的灯泡的实际功率?
I
P
U
观察亮度
4.请设计出实验需要的电路图
提供：二个小灯泡、二个电流表、二个电压表、一个开关、若干电池和导线
【设计实验方案】：
不同规格的
灯L1
灯L2
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
3V(相等)
3V(相等)
暗
亮
小
大
【进行实验】：
结论:
在电压相等的情况下，通过灯泡电流越大，小灯泡的电功率越大。
1.如图连接电路，闭合开关
2.记录两只电流表的示数并比较两只灯泡的亮度。
探究:
电功率与电压有关？
1.实验中自变量是
，因变量是
.
2.实验中需要控制相同的量是
.
I
P
U
4.请设计出实验需要的电路图
提供：二个小灯泡、二个电流表、二个电压表、一个开关、若干电池和导线
【设计实验方案】：
不同规格的
3.该实验用到了哪些科学方法？
控制变量法、转换法、对比法
【进行实验】：
结论:
灯L1
灯L2
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等
亮
暗
大
小
在电流相等的情况下，灯泡两端的电压越大，小灯泡的电功率越大。
1.如图连接电路，闭合开关
2.记录两只电压表的示数并比较两只灯泡的亮度。
电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。即：
P
=
U
I
科学家通过精确的实验，多次测量归纳出：
U(电压)的单位——V(伏)
I(电流)的单位——A(安)
P(电功率)的单位——W(瓦)
二、电功率的计算
★这是电功率的计算式
例1：加在灯泡两端电压为12V，通过的电流为5安，则灯泡的电功率是多少？
P=UI=12v
X
5A=60W
校本P117
P=W/t
与
P=UI
有什么不同？
P=
W/t是功率的定义式，适用于所有功率计算。
P=UI
是电功率的计算式，只能用于电功率的计算。
适用于任何电路的电功率计算
电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。
二、电功的计算
你能根据P=W/t
和P=UI
得出电功与电压和电流的关系吗？
W=
Pt
=
U
I
t
单位：
J(焦)
W(瓦)
s(秒)
V(伏)
A(安)
例2、教室里的日光灯，通过的电流约0.18安，通电10分钟电流做了多少功？
解：W=UIt=220V×0.18A×
600s
=23760J
答：电流做功23760焦。
校本P118
2.有一电饭煲电阻是44欧，正常工作时电压是220伏，工作了半小时烧好了饭。问：在这过程中电流做了多少功？一共消耗多少电能？
解：据
I=
=
=5安
U
R
220伏
44欧
W=UIt=220伏×5安×1800秒=1980000焦
由于电流做的功等于消耗的电能，所以用电器在半小时内消耗了1980000焦的电能
答：
电流做的功和消耗的电能都为1980000焦
校本P118
4、下列关于电功的说法正确的是（
）
A、
电流做功就是电能转化为机械能的过程
B
、通过用电器的电流越大，那么电功越大
C、
焦耳和千瓦都是电功的单位
D、
以上说法都不对
D

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