初中電功和電功率教案例題

學(xué)習(xí)必備歡迎下載1.電功的概念和單位，列舉決定電功大小的因素，知道用電器消耗的電能可以用電功來度量，應(yīng)用電功的公式計算用電器消耗的電能，能根據(jù)電能表讀數(shù)的變化估算消耗的電能。教學(xué)目標.電功率的概念，單位和計算，說明額定電功率的概念并從說明書或銘牌上加以識別。.伏安法測小燈泡電功率的實驗原理，并會測定額定電功率與實際功率，繪制該實驗的電路圖，收集和整理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。.熟悉常用電熱器，理解焦耳定律，知道電熱器的原理和應(yīng)用，理解電流通過導(dǎo)線發(fā)出的熱量跟什么因素有關(guān)。重點：1、理解電功率概念，并能進行簡單的計算。并能區(qū)分用電器的額定功率和實際功率。2、知道并理解測定小燈泡電功率的方法，繪制該實驗的電路圖。理解電熱器的工作原理，理解焦耳定律，理解電流通過導(dǎo)線發(fā)出的熱量跟什么因素有關(guān)。重點難點難點.影響電功大小的因素及綜合運用學(xué)過的知識進行有關(guān)電功的計算。.區(qū)分用電器的額定功率和實際功率，并能進行簡單的計算；根據(jù)測量電功率的實驗需要，能正確選擇器材、設(shè)計電路和確定實驗步驟?；A(chǔ)知識點1.電功。(1)電功概念：電流所做的功叫電功。教(2)電功的公式：W=UIt即電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間的乘積。變換公式：學(xué)變換公式的使用注意點：a.兩個變換公式在不同的電路中各有優(yōu)點:在串聯(lián)電路中，電流時相等的，用W=PRt進行計算會更方便；在并聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓都等于電源電壓，用內(nèi)W=U2t/R更方便。b.在純電阻電路中(即電路全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電器)，三個公式所得的結(jié)果都是一樣的；而在非純電阻電路如電動機電路中，只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用W=UIt公容式計算所得結(jié)果是消耗的總電能，用W=I2Rt計算所得的結(jié)果是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能，兩者之差UIt-I2Rt是轉(zhuǎn)化為機械能的那部分電能。電功的單位：焦耳(J),千瓦時(kWh),1kWh=3.6*106J。電流做功的實質(zhì)：電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，電功是電能轉(zhuǎn)化的量度。電流通過用電器所做的功的數(shù)值與該用電器此時消耗的電能數(shù)值完全相同。(5)電功(電能)的測量：電能表是測量電功的儀表。2.電功率。(1)電功率概念：電流在單位時間內(nèi)所做的功叫電功率。電流做功不僅有大小而且有快慢之分。用電器的功率表示做功的快慢(物理量)電功率大的用電器只能說明用電器電流做功快，并不表示電流做功的多少。(2)電功率計算公式：P=W/t=UIt/t=UI,該公式適用于任何電路。變換公式：P=U2/R或P=I2R。電功率公式使用的注意點：a.兩個變換公式在不同的電路中各有優(yōu)點，在串聯(lián)電路中，電流時相等的，用P=I2R方

學(xué)習(xí)必備歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載便；在并聯(lián)電路中，各用電器兩端的電壓都等于電源電壓，用P=U2/R更方便。b.在純電阻電路中（即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路），三個公式所得的結(jié)果都是一樣的；而在非純電阻電路如電動機電路中，只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用P=UI公式計算所得結(jié)果是電動機的總功率（也叫電功率），用P=I2R計算所得的結(jié)果是電動機工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率（對于電動機來說，這部分功率屬于額外功率）兩者之差UI-I2R是電動機工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率（對于電動機來說這部分功率屬于有用功率，也叫軸功率或機械功率）。c.電動機的工作效率計算：n=W有/W總*100%=P有/P總*100%=（UI-l2R）/UI*100%（3）電功率的單位：瓦特（W）,千瓦（kW）。（4）額定電壓與額定功率：額定電壓是用電器正常工作時的電壓，額定功率是用電器在額定電壓下的功率。燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的。燈泡的實際功率越大，燈泡越亮。而用電器工作時消耗的實際功率等于通過用電器的電流和用電器兩端電壓的乘積。即P=UI（通過I=U/R變形P=U2/R=I2R）。.用電器功率的測量。測量原理是P=UI（即：伏安法測功率，電路與伏安法測電阻電阻相同）。即用電流表測出電器的電流，電壓表測出用電器兩端電壓，當用電器兩端電壓等于額定電壓值時，測出的功率即為額定功率。.電熱器。（1）電熱器的電流流過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱（溫度要升高），這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)，常見的電熱器就是利用這一原理制成的。從能量的轉(zhuǎn)化看，電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的過程實質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。電熱器的主要部件是發(fā)熱器。材料的電阻率大、熔點高的合金材料，常見的有銀銘合金和鎰銅合金等。（2）焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。數(shù)學(xué)表達式：Q=I2Rt,若電流通過導(dǎo)體時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能則W=Q。易錯知識點.電功公式W=UIt是計算電功普遍適用的公式，對于任何電器（或電路）都適用。變形公式W=U2t/R,W=I2Rt值適用于電爐、白熾燈、電烙鐵等純電阻電路，而如電動機及給蓄電池充電等非純電阻電路則不適用，因為這些用電器主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能或化學(xué)能，而不是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當用電器工作時，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R.。如電能不是全部轉(zhuǎn)化為熱能，轉(zhuǎn)化為熱能的部分為Q=I2Rt,總功為W『UIt,機械功為W『W總-UIt。.電燈的亮度取決于電燈的實際功率。 “總考點分析電功的計算、電功率的概念及其計算，結(jié)合串并聯(lián)電路的特點、歐姆定律，用電器額定電壓、額定功率和實際電壓、實際功率的聯(lián)系、區(qū)別及計算，用電壓表和電流表測定小燈泡的功率的實驗是重點內(nèi)容。其中電功率的計算公式的應(yīng)用、用電器額定功率和實際功率的區(qū)別和計算、小燈泡功率的測定實驗的討論是難點。典型例題1、例1一盞燈標有“36V40W”字樣，將這盞燈接到某電路中，通過它的電流是1A,此時，這盞燈的電功率是W.精析考查額定電壓，額定功率的概念.已知：燈的額定電壓UE=36,額定功率PE=40W,實際電流IL=1A.

學(xué)習(xí)必備歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載求：PL(實際電功率)解先判定燈是否正常發(fā)光燈正常發(fā)光時：I='=-1.1AEU36VE因為燈的實際電流IL<IE,所以燈不能正常發(fā)光，且PL應(yīng)<PE.U2 (36V)2先求出燈的電阻R=—廣= =32.40P40WER不變燈的實際功率：Pl=Il2R=(1A)2X32.40=32.4W答案燈的功率為32.4W例2電阻R和燈泡L串聯(lián)接到電壓為10V的電路中，R=10O,電路接通后，100s內(nèi)電阻R上電流做的功為10。已知燈L的額定功率為10W,燈的電阻不變.求：燈的額定電壓.解畫出燈L和電阻只串聯(lián)的電路草圖2—3—2,并標明已知量和未知量.串聯(lián)電路，通過L和R電流相等，設(shè)為I.則WR=I2RtL 0 0 Pe=10WwiojUe=? '=100sTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"<4 U=10V ?圖2—3—2歹 :__10J1I= R=1' =—A=0.1A\o"CurrentDocument"Rt \,10Qx100s 10R兩端電壓：Ur=IR=0.1AX100=1V燈L’兩端電壓：UL=U—Ur=10V—1V=9V燈電阻：R=~~== =0.90I0.1A燈額定電壓：Ue=PFRR=J10Wx90Q=30V誤解有的同學(xué)在算完電流后，直接用：U=PE=10W=100V,是錯誤的.因為此EI0.1A時燈并不是正常發(fā)光，電路中的電流不是IE.當然，有的同學(xué)把Ul=9V算為燈的額定電壓，也是錯誤的.答案燈額定電壓為30V例3將分別標有“6V9W”和“6V3W”的兩個燈泡L「L2串聯(lián)接在12V電源上，則() 1 2

學(xué)習(xí)必備歡迎下載學(xué)習(xí)必備歡迎下載A.兩燈都能正常發(fā)光 B.燈％可能被燒毀C.兩燈都比正常發(fā)光時暗 D.燈L：比燈L2亮精析考查學(xué)生能否根據(jù)實際電壓和額定電壓的關(guān)系，判斷燈的發(fā)光情況.解先求出兩盞燈的電阻TOC\o"1-5"\h\zU2 (6V)2燈L的電阻：R= = =4Q1 1P9W,一 U2 (6V)2燈L的電阻：R=L=七+=12。2P3W2求出燈兩端的實際電壓U「??,R1、R2串聯(lián) 1U_R_ 4Q_1~U~-R1+1R2-4Q+12Q-4U‘=1U=1X12V=3V4 4L2兩端電壓U2/=U-U1/=12V-3V=9V比較實際電壓和額定電壓UJVUjU2Z<U2兩燈都不能正常發(fā)光；燈L2可能會被燒毀答案B例4如圖2—3—6,電源電壓不變，開關(guān)S由斷開到閉合，電流表兩次示數(shù)之比為2：7,則電阻R1：R2=，電功率P1：P2，電功率P1：、，=，電功率P1：、=精析分析S閉合前后，電路中電阻的連接關(guān)系.寫出P、I、U、R之間的關(guān)系，利用公式求解.解S斷開，只有R1,④示數(shù)為I1,R1兩端電壓為U,流過R1的電流為I1.S閉合，R1、R2并聯(lián)，④示數(shù)為I1+12,R1兩端電壓不變?yōu)閁,流過R1的電流不變?yōu)镮1，R1功率為P「.學(xué)習(xí)必備歡迎下載并聯(lián)：不2R—iR2PT=P'1IU—11UIU

= 1 (11+12)U答案R1：R2=5：2,P1：P2=2：5,P：P‘=1：1,P:P=2：7例5如圖2—3—7（a）,當變阻器滑片從A點滑到B點時，阻器兩端電壓比Ua：Ub=4：3.（電源電壓不變）R1兩端的電壓比為2：3,變求：I,PA：PB,R1：RAU\P\UAIkRiRa(b)圖2—3—7(c)U—1RfU―U—1RfU―1-R1R—A=RBU-AIu~B~BU—^xUBPr=P'1-A-IB22=一9精析畫出電路變化前后對應(yīng)的兩個電路：如圖2-3-7（b）（c）所示.U4―A-=一U=fU1圖（b）：u=iA(R+R)圖（c）：u=iB(R；+R；)U相等：1IR=R,f=B2AI二3代入BBII2R-^4 AI2RBB學(xué)習(xí)必備歡迎下載1I(R+R)=I(R+-R)A1AB1 2A1(R+R)=3(R+-R)1A 1 2AR」可一2另解：圖(b)U=U1+UA圖(c)U=U「+U；3B3??.U‘=-U,U=-U,U不變1 21B4AI入3 3U+U=-U-|—U1A214」R U 1—=-=—RAUa2答案 Ia：Ib=2 ：3, RA ： RB=2： 1, P1：P「=4： 9, PA ： PB=8：9, .：RA=1:2例6如圖2—3—11（a）所示電路中，燈L的電阻R的g（不考慮燈絲隨溫度的變化）.電22源電壓為10V,并保持不變.S「S2為開關(guān).當閉合S「斷開S2時，燈1正常發(fā)光，電阻1R3消耗的電功率為2W,電壓表示數(shù)Uj當閉合S2,斷開S1時，電阻R/消耗的電功率為4W,1電壓表示數(shù)為不Uj求（1求（1）燈L1的額定功率；（2）電阻R4的阻值.1?.一\? hu=iav mh u=?av-TOC\o"1-5"\h\z(a) (b) (c)

圖2—3—11\o"CurrentDocument"1 1 1已知：R=—R,U=10VP=2WU‘= —UP=W1 22 3 1 2 14 4求：（1）p1al額定功率）；（2）r4解畫出變化前后電路分析圖2—3—11（b）和（c）.先求出兩次電路（b）和（c）中電流比I：I/學(xué)習(xí)必備歡迎下載?二R1不變21R—3R42W由圖(b) U=I(R1+R3)由圖(c) U=I/(R1+R2+R4)