初中物理电功率计算专题复习教学设计.doc

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

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. 6x106J
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<P额
灯泡比正常发光暗
U实>U额
P实>P额
灯泡很亮，甚至烧坏
（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20Ω，定值电阻R0为5Ω。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：
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
(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？

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？
额定电压
220V
额定功率
4400W
水壶装水质量
10kg
频率
50Hz

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“不变”)，经检查发现灯丝烧断．
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10Ω
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10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．
（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　 　Ω．
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 Ω。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，L1标有“220V4OW”，L2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= ；
图2

图1

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。
图3

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　　　　Ω，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.
图4

图5

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 Ω，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。

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 Ω。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。
图7

图6

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？
图8

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：
图9
（1）电源电压；
（2）R1的电阻值；
（3）R1的电功率。

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。

图10
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0～20Ω，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。

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=6Ω，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、S3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=44Ω，R=2156Ω，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．

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