人教版九年級(jí)物理電功率電熱計(jì)算題

ABAB物理學(xué)培訓(xùn)師輔導(dǎo)義ABAB講義編號(hào)學(xué)員編

年

級(jí)

九年級(jí)

課時(shí)數(shù)

2學(xué)員姓學(xué)科組簽字

輔導(dǎo)科目

物理教務(wù)長(zhǎng)字

學(xué)科培師課

題

電功、功率、焦耳律復(fù)習(xí)備課時(shí)：

授課時(shí)：2013-11-24教學(xué)目重點(diǎn)、點(diǎn)考點(diǎn)及試要求

知道電流的熱效應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)探索電流的熱效應(yīng)跟電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系初步運(yùn)用電學(xué)相關(guān)公式解決串并聯(lián)電路中簡(jiǎn)單的實(shí)際問題理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其應(yīng)用W掌握功率的單位及計(jì)算公式：P＝，并能利用公式進(jìn)行計(jì)算t理解焦耳定律的內(nèi)容，公式并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算教學(xué)內(nèi)1.功和電功率（1）定義：電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡(jiǎn)稱電功，通常也說成是電流的功。（2）實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律在電路中的體現(xiàn)。電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為其他形式能。上一章里學(xué)過電場(chǎng)力對(duì)電荷的功若電荷在電場(chǎng)力作用下從A搬至兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U，則電場(chǎng)力做功W=qU。對(duì)于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢(shì)差為U，把電荷從一端搬至另一端，電場(chǎng)力的功=qU，在導(dǎo)體中形成電流，q=It（在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電量為q，則通過導(dǎo)體截面電量q，I=q/t），所以W=qU=ItU。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。（3）表達(dá)式：適用于所有電路）說明：①表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流和通電時(shí)間成正比。②適用條件：I、U不隨時(shí)間變化—恒定電流。（4）單位：電流單位用安培A），電壓?jiǎn)挝挥梅黇），時(shí)間單位用秒），則電功的單位是焦耳（J）。1KW.h=3.6x10^6（5）電功率物理意義：一段電路上功率，跟這段電路兩端電壓和電路中電流成正比。此公式適用于所有點(diǎn)路。②單位功的單位用焦（間單位用（功率單位為瓦（W1W=1J/s這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說明：推導(dǎo)過程中沒用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì)，電功和電功率的表1

222020達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。所以在這里瞬時(shí)功率和平均功率相等。額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。222020一般說來，用電器電壓不能超過額定電壓，但電壓低于額定電壓時(shí)，用電器功率不是額定功率，而是實(shí)際功率。實(shí)際功率P=IU，UI分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過用電器的實(shí)際電流。再者，這里W是電場(chǎng)力做功,是消耗的總電能，也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，那么如果想求出轉(zhuǎn)化的內(nèi)能得多少，學(xué)習(xí)焦耳定律就可以求出了。英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。2.焦定律（1）純電阻和非純電阻電路純電阻電路：W=Q如白熾燈、電爐非純電阻電路：W=Q+W其他如電動(dòng)機(jī)、電解槽（2）焦耳定律表達(dá)式：Q=IRt（適用于所有電路）（3）簡(jiǎn)單介紹產(chǎn)生焦耳熱的原因：金屬中自由電子在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，由于電場(chǎng)做功，電子動(dòng)能增加，但不斷地與晶格（原子核點(diǎn)陣）碰撞，不斷把能量傳給晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的熱運(yùn)動(dòng)加劇，從而溫度高。3熱功率（1定義：點(diǎn)位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量（2表達(dá)式：P=Q/t=I電功=IRt對(duì)所有電路中電阻的生熱都適用，所以熱功率也適用于所有電路）4應(yīng)用（1在純電阻電路中的應(yīng)用注意：歐姆定律U=IR適用于純電阻電路（2在非純電阻電路中的應(yīng)用W=Q+W其他P=P電+P其他(3)非純電阻電路中的電功和電功率（以含電動(dòng)機(jī)電路為例）非純電阻電路中，電能與其他形式能轉(zhuǎn)化的關(guān)系非常關(guān)鍵。以電動(dòng)機(jī)為例，電動(dòng)機(jī)電路如圖所示，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過電動(dòng)機(jī)電流為I電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R則電流做功或電動(dòng)機(jī)消耗的總電能為W，電動(dòng)機(jī)線圈電阻生熱=It，電動(dòng)機(jī)還對(duì)外做功，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，W'=W—Q=IUt-It，W'是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。2

002這是一個(gè)非純電阻電路，可滿足U=IR，且W'＞0，則有U＞IR。002一類：熱器1．下面的表是從某臺(tái)電熱飲水機(jī)的說明書上收集到的信息。經(jīng)分析得知，電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，當(dāng)S閉合、斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，當(dāng)S、S0同時(shí)閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，求：（1）電熱飲水機(jī)在保溫狀態(tài)下正常工作時(shí)的電流算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

0（2）電熱飲水機(jī)保溫產(chǎn)生的熱量？（3）電阻的阻值。1

熱水箱容量2L額定電壓加熱時(shí)的功率保溫時(shí)的功率

220V40040二類：有電動(dòng)機(jī)（純電阻路）1．電吹風(fēng)現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖甲所示是電吹風(fēng)的電路原理圖是電熱絲，M是帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，某電吹風(fēng)的主要技術(shù)參數(shù)如圖乙所示。（1）當(dāng)只閉合S時(shí)，電吹風(fēng)正常工作1min耗的電能是多少焦？1（2）當(dāng)同時(shí)閉合S、時(shí)，電吹風(fēng)正常工作。通過R電流為多大？12（3）當(dāng)電吹風(fēng)正常工作并且吹熱風(fēng)時(shí)，1min內(nèi)電流通過產(chǎn)生的熱量是多少？2．如圖所的電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?，F(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的流為50A。問：（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？（2已知電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量（其中IR和分別表示通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少？3

333333三類：質(zhì)吸熱（一）1．微波爐是一種清潔衛(wèi)生無污染，效率較高的家用電器．微波爐的銘牌如下表所示．將體積為、初溫是20的水放入該微波爐中用最大功率加熱1min，取出后測(cè)得水溫是40．若水的比熱容為×J/(kg·℃．求：（1）微波爐加熱時(shí)，電路中的電流是多少？（2）加熱過程中消耗的電能是多少？（3）加熱過程中，水吸收的熱量是多少？

防觸電保護(hù)類型1類型號(hào)NN—S313WF額定電壓220V最大功率1100W

額定容積電源頻率質(zhì)量（二）1．太陽能熱水器是利用太陽能來加熱水的一種裝置，小新學(xué)家有一臺(tái)太陽能熱水器安裝在離地面10m的屋頂上，現(xiàn)需要初溫為℃的的水，加熱到℃，則（1）把這些水從地面輸送到屋頂?shù)臒崴髦?，需要?duì)水做多少功（2）這些水要從太陽那里吸收多少熱量？（3）下雨時(shí)，改用熱水器中的電輔助設(shè)備加熱（加熱功500w不計(jì)熱損失，加熱這些水需要多少時(shí)間？C水=4.2×10

·℃]（三）1．李佳同家里的電熱飲水機(jī)有加熱加保溫兩種狀態(tài)，這兩種狀態(tài)輪流工作，完全由溫控開關(guān)自動(dòng)控制當(dāng)膽內(nèi)水的溫度被加熱到90℃時(shí)熱狀態(tài)就停止而進(jìn)入保溫狀0態(tài)；當(dāng)膽內(nèi)水的溫度降到℃時(shí)，加熱狀態(tài)就啟動(dòng)。如圖是該飲水機(jī)的電路原理圖。李佳同學(xué)通過觀察還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)膽內(nèi)裝有水時(shí)，飲水機(jī)的加熱狀態(tài)每次只啟動(dòng)5min就停止。問：（1）溫控開S0何種狀態(tài)（斷開或閉合）時(shí)，飲水機(jī)處在保溫狀態(tài)？這時(shí)飲水機(jī)的電功率是多少？（2）在加熱狀態(tài)中，飲水機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是多少知水的比熱容為J/（kg·℃）]4

3333課后作1一類：電熱）如圖所示的電飯，內(nèi)部有兩條電阻絲，每條電阻絲的阻值都為Ω（電阻絲的阻值恒定不變的額定功率從大到小有高擋定電壓是220V。把電飯煲接在的電源上，求：（）把電飯煲的額定功率打到中檔時(shí)，內(nèi)部是一條電阻絲接入電路，通過它的電流多大？（）把電飯煲的額定功率打到低擋時(shí)，內(nèi)部是兩條電阻絲串聯(lián)接入電路，電飯煲的電功率多大？（3）電飯煲在中檔和低檔相同時(shí)間產(chǎn)生的電熱之比是多少？（三類：質(zhì)吸熱（一）2、一天，家正在為一種新型電熱水壺做宣傳。只見宣傳廣告上寫道“HR型電熱水壺效率高、省時(shí)、省電，功率僅為，燒開一壺水僅??是現(xiàn)代家庭必不可少的節(jié)能飲水器具”。過路的小軍買了一個(gè)這樣的電熱水壺，壺身上標(biāo)有”字樣?；丶液蠊酀M水通上電，果然點(diǎn)就把一壺水燒開了！己知水的密度是×

3

，水的比熱容是4.2×10

·℃)，試計(jì)算并回答：（1）這壺水的質(zhì)量是多少？（2）這壺水從℃到燒開，需要吸收多少熱量？（3）通過計(jì)算說明該廣告是否可信。（4）你認(rèn)為不法廠商最可能從電熱水壺的哪項(xiàng)指標(biāo)上做虛假宣傳為什么？3．如圖所是小明家的電熱水壺及銘牌，他用該電熱水壺將1.5kg的水從20℃加熱到100℃。5

3333373（1）水吸收的熱量是多少？[c=4.2×10J/(kg·℃3333373水（2）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加多長(zhǎng)時(shí)間？（）若電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于上述計(jì)算的加熱時(shí)間，可能的原因有哪些？（寫出兩種）（二是一巨大的天然“氧吧”為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣明同學(xué)為測(cè)量地球表面植物吸收太陽能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一臉盆裝的水[水的比熱容是×

·℃)]，水面的表面積

2

，經(jīng)太陽垂直照射15min，溫度升高了1℃．請(qǐng)計(jì)：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)6kg的水吸收了多少熱量？（2）若地表植物接收太陽能的能力與水相等，每平方米綠色植物秒接收的太陽能為多少焦耳？（3）100m綠地每秒可以放出多少升的氧氣？（設(shè)綠色植物在光合作用下每吸收10J的太陽能可以放出氧氣）3．太陽能一種理想的綠色能源。李剛家最近安裝了一臺(tái)太陽能、電能兩用熱水器，如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）設(shè)水箱可裝，在一般的光照條件下，一滿℃的水到傍晚時(shí)，水溫可達(dá)到55℃，則水吸收的熱量是多少？相當(dāng)于多少立方米的煤氣完全燃燒放出的熱量？[c=4.2×10J/(kg·℃；煤氣的熱值約×]水（2）在陰雨連綿的天氣里，水箱中的水需要用電加熱器來加熱。該電加熱器規(guī)格為“”，要使?jié)M箱水同樣從20℃升高到55℃，電加熱器至少