期末复习课件：《电功和电功率》.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电功和电功率,复习课,基础知识梳理,一,.,电能,1.,电能的来源：,干电池和发电厂。,实质,:,把其它的能转化为电能,2.,电能的应用：,用电器。,3.,电能的单位,国际单位,:,焦耳,(,),常用单位,:,千瓦时,(,),换算关系：,度千瓦时,3.6X10,6,焦,耳,实质,:,把电能转化为其它的能,4.,电功的概念：,电流所做的功叫电功。,5.,电功的公式：,t,t/,t,(1),电能表的参数：,3000R/KW,h,220V,10A(40A),(2),计算,:,电能表的读数：两次示数之差,根据电能表上的参数，算出家庭电路中的最大总功率,:P=UI=220V,10A=2200W,）,根据一定时间内电能表转盘转过的圈数来计算电功，从而算出电功率,6.,电能的测量仪表：,电能表,:,表示每消耗,1,度电,电,能表的表盘旋转,3000,转。,:,电能表的额定电压是,220V,:,允许通过的最大电流是,20A,不能超过,40A,1,小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到下列四个结论，你认为正确的是,(),A,电能表的额定功率为,2500W,B,电能表的标定电流为,5A,C,拍照片时，小明家已消耗,的电能为,9316kW,h,D,拍照片时，小明家已消耗的,电能为,931.6J,B,2,。小红家的电表允许通过的最大电流是,10,安，她家有,4,个标有,“,220V,、,60W,”,的灯泡，,1,个标有,“,220V,、,1000W,”,的热水器，,1,台制冷时耗电为,140,瓦的电冰箱和,1,台耗电为,80,瓦的电视机，则：,(),A.,所有用电器可以同时使用；,B.,除热水器外其他用电器可以同时使用；,C.,关闭电视机后其他用电器可以同时使用；,D.,电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用。,A,1.,电风扇工作时电能转化为（）,A.,机械能,B.,内能,C.,化学能,D.,光能,二,.,电功率,1.,电功率的物理意义：,2.,电功率的定义：,3.,电功率的公式：,定义式：,计算式,:,其它公式：,4.,电功率的单位：,国际单位,:,瓦特,(W),常用单位,:,千瓦,(KW),其换算关系,:,KW,1000W,表示电流做功快慢的物理,量,电流在单位时间内做的功叫电功率,t,，,5.,实际电压,与额定电压,实际电压：,用电器工作时两端所加的电压为实际电压,一般用,实,表示,额定电压：,用电器正常工作时的电压叫做额定电压用,额,表示,6.,实际功率,额定功率,实际功率：,用电器在实际电压下工作时的功率叫实际功率,用,实,表示,额定功率：,用电器在额定电压下正常工作时的功率叫额定功率,用,额,表示,说明：,当,实,额,时，,实,额；,2.,若已知用电器的额定电压和额定功率，可以用,额,额,得出,3.,用电器的电阻我们认为不变，所以会有,实,额,实,额,1.,当,实,=,额,时，,实,=,额,；,当,实,额,时，,实,额,；,7.,测灯炮,的电功率,原理:,(2)电路图,(3)器材,(4)步骤,(5)数据处理,(6)结论,P=UI,v,A,电流表和电压表相同点和不同点,一,.,不同点：,电流表要串联,因为电流表内阻非常小。,电压表要并联,因为电压表内阻非常大。,二,.,相同点：,1.,都有两个量程,2.,使用步骤基本相同，都分为调、选、连、读四步：,调,使用前先将表的指针调到,“,零刻度,”,的位置。,选,根据电路的实际情况选用合适的量程。在不知实际电流或电压的情况下，可采用,“,试触,”,的方法判断是否超过量程，注意，试触时要接在大量程的接线柱上，并且试触时动作迅速。,连,按照电流表和电压表的各自连接方法将表正确连入电路，同时注意表的正、负接线柱与电流流向的关系，必须保证，电流从表的正接线柱流入，从负接线柱流出。,读,正确读出表指针所示的数值，读数时一定要注意选用的量程及其对应的最小刻度值,一,.,变阻器原理,:,是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变,电阻的，从而逐渐改变电路中的电流大小。,二,.,阻器名牌上,(,如,:,“,50,欧姆，,1.2A,”,),的物理意义,:,三,.,变阻器的作用,:,改变电路中的电流和电压。起到保护电路的作用。,(1),验证欧姆定律时：,A,、当电阻不变，研究电流随电压的变化关系时：改变电路中的电流和电压，测出多组数据，从中得到电流和电压之间关系。,B,、当电压不变，研究电流随电阻的变化关系时：保持电阻两端的电压不变。以便研究电流和电阻之间的关系。,(2),伏安法测电阻,(,电功率,),时：改变电路中的电流和电压，以便多次测量取平均值，减小实验误差。,四,.,滑动变阻器使用规律口诀：,“,串入电路，调流控压；,接通之前，移至最大；,一上一下，近小远大；,同上同下，没有变化。,”,原理:,(2)电路图,(3)器材,(4)步骤,(5)数据处理,(6)结论,P=UI,v,A,1,按电路图连接实物电路。,2,合上开关,调节滑动变阻,器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察并记录,3,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为,P,额,的,1,2,倍,观察并记录。,4,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压低于额定电压,观察并记录。,3,2,2.5,亮度,P,I,U,次数,1,（,1,）不同电压下，小灯泡的功率不同实际电压越大，小灯泡功率越大。,（,2,）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。,1.,如图所示是测额定电压为,2.5V,小灯泡的额定功率的电路图电压为,6V,的电源。（,1,）,a,是,表，,b,是,表。,（,2,）如果小灯泡的阻值约为,10,电源有两节干电池串联组成，电流,表有量程,00.6A,、和,03A,两档，那么,a,表量程应选,档,b,表量程,选,档。（,3,）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,向,端移动，才能使电压表示数为,V,此时灯泡实际功率就是额定功率。,(4),通过移动滑片,P,测得多组数据,绘制成,U-I,，图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是,_ _,W,电压,电流,3V,0.6A,A,0.5,2.5,2.,小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在,15min,内,消耗电能,0.3 KW,h,这个用电器可能是,(),A,空调器,B,电冰箱,C,电视机,D,收音机,A,3.,标有,“,6V 1.5W,”,的小灯泡,若把这样的三只灯泡串联起来，接在,12V,的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为,(,),A,24 0.67W,B,20 0.8W,C,24 0.96W,D,20 0.67W,A,假设灯泡的电阻不随它两端的电压改变而改变,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,B,4,：将标有,“,220V 40W,”,的电灯接在,110V,电源时的电功率是多少？,分析：,220V,是额定电压，,40W,是额定功率，,110V,是实际电压，由于实际电压与额定电压不等，因此所需求的实际功率也就与额定功率不相等了。,解：,R=,U,2,额,P,U,2,实,P,实,=,R,=,（,220,伏,),2,40,瓦,=1210,欧,=,（,110,伏）,2,1210,欧,=10,瓦,5.,如图所示电路中,小灯泡,L,标有,“,6V 3W,”,字样,R2=12,当,S1,、,S2,都闭合时,电流表示数为,0.8A,这时小灯泡,L,正常发光求,:,电源电压,U,；,电阻,R1,的阻值；,当,S1,、,S2,都断开时，小灯泡,L,消耗的功率,L,R,2,U,L,R,1,U=6V,I,额,I,1,I,解,:(1),当,S1,、,S2,都闭合时,灯和,R1,并联,灯泡正常发光,电源电压,U=U,额,=6V,(2),当,S1,、,S2,都闭合时,灯正常发光,L,R,1,U,I,额,=P,额,/U,额,=3w/6v=0.5A,I,1,=I,-,I,额,=0.8A-o.5A=0.3A,R,1,=U/I,1,=6V/0.3A=20,欧,1.1,千瓦时的电可供“,P2 22040”,的电灯正常工作,_,小时。,2.,甲、乙两灯的电阻分别为、，且,:,:,，若将两灯串联在同一电路中，则在相同的时间内，电流通过两灯做功之比是多少？,、,3:1,、,9:1,、,1:3,、,1:9,练习,三,.,电热,电流通过导体时电能转化为热，叫做电流的热效应,Q=Pt=I,2,Rt=UIt=,U,2,R,t,1.,电流的热效应,:,2.,焦耳定律：,3.,数学表达式：,4.,电热的利用,:,5.,电热的危害,:,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比,电热器,(1),原理,:,电热器是利用电流的热效应来工作的用电器,(2),结构,:,主要部分是,发热体,。发热体特点是,电阻率大、,熔点高,收音机、电视机也要考虑散热，,所以在机壳上都有散热孔。,1.,图是,“,探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系,”,的实验装置，两阻值分别为,R,和,2R,的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过,反映出来的；采用这种连接方式的目的是,。,R,乙,=2R,R,甲,=R,控制电流相同,温度计的示数变化,2.,同为,“,36V 40W,”,的电灯、电扇、电烙铁都正常工作,5min,，它们产生热量是,(),A.,一样多,B.,电灯最多,C.,电扇最多,D.,电烙铁最多,D,四,.,家庭电路,1,家庭电路的组成,:,由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、用电器、插座等部分组成。,注意,:1.,家庭电路中各用电器之间是并联的,2.,开关要串联在火线上,3.,插座应按,“,左零、右火、上地,”,连接,2,、家庭电路中电流过大的原因,（,1,）电路中发生了短路,（,2,）用电器的功率过大,3,、安全用电,(1),安全用电主要是指：,触电的含义：触电是指一定大小的电流通过人体，影响人体,健康或造成伤亡的现象。,(2),安全用电：只有不高于,36V,的电压才是安全的。,(3),触电的类型,(4),安全用电原则；不接触低压带电体，不靠近高压带电体,2.(2010,常州,),在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在,线上，用电器的金属外壳必须,，当发现家用电器或电线失火时，必须先,电源，然后再救火,火,接地,切断,1.(2010,福州,),下列做法中，符合安全用电要求的是,(),A,开关应接在零线上,B,发现有人触电时，应立即切断电源,C,电热水器的金属外壳不需接地,D,电器失火时，应迅速向用电器泼水,B,练习,1.(2010,福州,),下列做法中，符合安全用电要求的,是,(),A,开关应接在零线上,B,发现有人触电时，应立即切断电源,C,电热水器的金属外壳不需接地,D,电器失火时，应迅速向用电器泼水,B,2.,电能表标有,“,220V 10A,”,字样。家中正在使用着一台,100W,的电冰箱，两盏,40W,的日光灯此时需要再用一个,60W,的台灯，可每当台灯的插头插进插座时，灯不亮，空气开关就,“,跳闸,”,，发生这种现象的原因可能是,(),A,用电器的总功率过大,B,日光灯断路,C,插头或台灯短路,D,电冰箱的功率突然增大,C,解题指导,一、电功公式的正确使用：,1,电功公式,W,UIt,是计算电功普遍适应的公式，对于任何电器（或电路）都通用。,2,变形公式,W,U,2/,Rt,，,W,I,2,Rt,只适用于电炉、白炽灯、电烙铁等纯电阻电路，而如电动机及給蓄电池充电等电路则不适用。,二、电能表的问题,1,电能表是测量电功或者说是测量用户的用电器在一段时间内消耗电能的多少。,2,读数：窗口两次之差就是这段时间内使用的千瓦时数，最后一位是小数。,3,铭牌如图所示的物理意义：,“,220V,”,表示电能表的额定电压是,220V,。,“,20A,”,表示允许通过这只电能表的最大电流是,20A,。,“,kWh,”,表示电能表测量电功所用的单位是,kWh,，即,“,度,”,。,“,2500R/kWh,”,表示每消耗,1,度电，电能表的表盘旋转,2500,转。,三、额定电压与额定功率,U,实,U,额,，则,P,实,P,额,U,实,U,额,，则,P,实,P,额,U,实,U,额,，则,P,实,P,额,五、熟记电学中基本量的规律和特点，进行电功、电功率和电热的计算,物理量（符号）,公 式,单位（符号）,测量仪器,串联电路特点,并联电路特点,电功（,W,）,W,=,UIt,焦耳（,J,）,电能表,W,=,W,1,+,W,2,W,1,:,W,2,=,R,1,:,R,2,W,=,W,1,+,W,2,W,1,:,W,2,=:,R,2,:,R,1,电功率（,P,）,P,=,W,/,t,P,UI,瓦特,（,W,）,电流表、电压表、滑动变阻器（伏安法）,P,P,1,+,P,2,P,1,:,P,2,=,R,1,:,R,2,P,P,1,+,P,2,P,1,:,P,2,=,R,2,:,R,1,电热,（,Q,）,Q,=,I,2,Rt,焦耳,（,J,）,Q,=,Q,1,+,Q,2,Q,=,Q,1,+,Q,2,Q,1,:,Q,2,=,R,1,:,R,2,四、测量小灯泡的电功率,注意选择电流表和电压表的量程：电压表根据被测灯泡的额定电压定，电流表根据其额定电压和大约的阻值或大约的功率来估算。同时要注意连线时开关状态和滑动变阻器的滑片位置。,解题指导,六、家庭电路安装示意图,进户线入户之后不能直接连接用电器，还必须接入测量用电器消耗多少电能的电能表、控制整个家庭电路的闸刀开关和对电路起到保护作用的保险盒，并且顺序不能颠倒，所以其顺序为：电能表；闸刀开关；保险盒；用电器等等。,七、保险丝的作用,保险丝的作用是在电路中电流增大到危险程度以前自动切断电路。选用保险丝的原则是使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中最大的正常工作电流。,八、家庭电路故障分析,如果家庭电路中用电器不能工作，而试电笔测得各处都有亮，则电路零线断开。,还要注意总功率过大和短路造成的故障等等。,九、家庭电路的连接与设计,家庭电路的连接与设计问题主要有三种类型：,（,1,）给定几种元器件的符号，要求按照有关的连接规则，把它们分别连入电路；,（,2,）根据生活用电常识和安全用电原则，对已知电路的连接情况，作出正确或错误的判断；,（,3,）根据已知的电路元件，运用有关的电路知识，设计具备某种功能的电路。,十、判断家庭电路中还能接入多少用电器,要注意电能表能承受的最大总功率。,解题指导,知识点归纳如下：一条主线，二个规律，三串公式,这条主线概括为,“,3621,”,，具体数字表示如下：,“,3,”,指,3,个基本电学实验仪器,电流表,（安培表）、,电压表,（伏特表）、,滑动变阻器,。,“,6,”,指,6,个电学物理量（初中）,电流、电压、电阻、电功、电功率、电热。,“,2,”,指,2,个基本电路连接方式,串联电路、并联电路,。,“,1,”,指,1,种最为典型的电学实验方法,伏安法（测电阻、电功率等）。,应掌握在测电阻和测电功率的具体实验中的常规处理方法，包括它的实验仪器、实验原理，电路图、操作方法等。,二个规律指,：,欧姆定律、焦耳定律,（内容、公式、适用范围）。,三串公式指,：,基本公式（定义式）、导出式、比例式,。,电学知识点归纳,公式小结,电功,电功率,热量,定义式,W=UIt,P=W/t P=UI,Q=I,2,Rt,推导式,（适合于纯电阻器）,W=I,2,Rt,P=I,2,R,Q=UIt,W=U,2,t/R,P=U,2,/R,Q=U,2,t/R,W=Pt,Q=W=Pt,R,1,和,R,2,串联,时：电功、电功率、热量与电阻成正比，,W,1,:W,2,=P,1,:P,2,=Q,1,:Q,2,=R,1,:R,2,R,1,和,R,2,并联,时：电功、电功率、热量与电阻成反比，,W,1,:W,2,=P,1,:P,2,=Q,1,:Q,2,=R,2,:R,1,典型例析,巩固练习,1.,如图所示的电路中，当滑动变阻器滑片,P,向右滑动过程中 （）,A,、电流表示数变小，电压表,V,1,示数变大,B,、电压表,V,1,示数不变，灯,L,亮暗不变,C,、电压表,V,2,示数不变，灯,L,亮暗不变,D,、电压表,V,2,示数变大，电流表示数变小,练习,2.,把标有“,P2 22040”,的甲灯和标有“,P2 22025”,的乙灯串联在家庭电路中，则（）,A.,甲、乙两盏灯的额定电压都变小,B.,甲、乙两盏灯均不能正常发光，甲灯比乙灯亮些,C.,甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯比甲灯亮些,D.,甲、乙两盏灯均不能正常发光，乙灯的实际电压比,甲的大,3.,分别标有“,6V,，,2W”,和“,12V,，,8W”,的两个灯泡，串联后接在电路中，为使其中一个恰能正常发光，加在电路两端的电压应是,(),A,、,6V B,、,12V C,、,18V D,、,24V,4.,某电路两端电压保持不变，若电路中只接一个电阻,R,1,，电路中的电流为,I,，消耗的功率为,P,1,，若在,R,1,上并联一个电阻,R,2,时，干路中的电流为,2,I,，电路消耗的功率为,P,2,，测,P,1:,P,2,为（）,A,、,1:2 B,、,2:1 C,、,3:1 D,、,1:3,5.,将定值电阻,R,1,单独接在电压不变的电源上，消耗的功率是,20,瓦，另一个定值电阻,R,2,单独接在这个电源上消耗的功率是,R,1,消耗功率的,1.5,倍，若将,R,1,和,R,2,串联接在这个电源上，则这个电阻消耗的总功率是（）,A,、,50,瓦,B,、,25,瓦,C,、,12,瓦,D,、,10,瓦,6.,如图,7,所示，当开关,S,接到,a,处时，电压为,4,伏，电流表示数为,0.5,安，灯泡正常发光。当开关,S,接到,b,处时，电压表示数为,6.4,伏，电流表示数为,0.4,安。设电源电压不变，求：,(1),灯泡,L,的额定电功率？,(2),开关接到,b,处时，灯泡,L,的实际电功率？,7.,如图甲所示，电源电压,U=18V,，闭合开关，通过,R1,的电流为,3A,另将,R,1,与,R,2,=12,的电阻串联后接在原来的电源上，如图乙所示,.,求：,(1)R,1,的阻值；,(2),闭合开关后，图乙中,R,1,消 耗的电功率。,8.,在做,“,测定小灯泡的电功率,”,实验时，选用的器材有电压为,6V,的电源，额定电压为,2,5V,的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。下图是没有连接完的实物电路。,(1),请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。,(2),连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是,_(,写出一种即可,),。,(3),经适当调整后，闭合开关，移动滑片,P,到某处，发现电压表的示数为,2,2V,，要测量小灯泡额定功率，应将滑片,P,向,_,端滑动。,(4),通过移动滑片,P,，测得多组数据，绘制成,U-I,，图像如上图。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是,_W(,设电源电压保持不变,),。,答案：（,1,）如图；（,2,）滑动变阻器阻值太大电压表使用的量程过大；（,3,）右；（,4,）,0.7,；,测灯炮的电功率,返回,