1、第八章 電功率知識結構一、知識梳理電熱的利用和危害安全用電 家庭電路中電流過大的原因保險絲的材料及作用表現形式：電流通過各種用電器使之產生的轉 動、發熱、電 功 和 電 功發光、發聲等現象 定義：電流所做的功電功（ W）實質：電能轉化為其它 形式能的過程2 U 2公式： W UIt Pt I 2Rt tR 單位： J或kW h （1kW h 3.6 106J） 測量儀表：電能表物理意義：表示電流做 功的快慢定義：單位時間內電流 做功的多少2 公式： P W UI I 2 R U tR 電功率（ P）單位： W、 kWP額，用電器正常工作P額，用電器易被燒壞P額，用電器不能發揮正常當U實 U額，

2、 P實 實際功率與額定功率 當U實 U額， P實當U實 U額， P實第一課時一、復習引入出示問題：將一個標有“ 220V，40W”的燈泡接入 220V 的電路中，燈泡為什么 會發光？將它分別接在 220V 與 110V 的電路中，哪種情況下燈比較亮？為 什么？若把“ 220V、 100W”與“ 110V， 100W”的兩燈泡分別接在 110V 的 電器中，哪個燈亮？這些問題的解決就涉及到電功、電功率的知識？二、復習內容及過程（一）、電功：1、定義：電流通過某段電路所做的功叫電功。2、實質：電流做功的過程，實際就是電能轉化為其他形式的能（消耗電 能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉化為其他形

3、式的能，就 消耗了多少電能。電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉動、發熱、發光、發聲等 都是電流做功的表現。3、規定：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。4、計算公式： W=UIt=UQ=Pt （適用于所有電路） 對于純電阻電路可推導出： W= I 2Rt= U 2t/R 串聯電路中常用公式： W= I 2Rt 。 并聯電路中常用公式： W= U2t/RW1:W2= R2:R1 無論用電器串聯或并聯。 計算在一定時間所做的總功， 常用公式 W= W1+W 2+Wn5、單位：國際單位是焦耳（ J）常用單位：度（ kwh）1 度=1 千瓦時 =1

4、kwh=3.6 ×106J6、測量電功：電能表：是測量用戶用電器在某一段時間內所做電功（某一段時間內 消耗電能）的儀器。 電能表上“ 220V”“5A”“3000R/kwh ”等字樣，分別表示：電電能表 額定電壓 220V；允許通過的最大電流是 5A；每消耗一度電電能表轉盤 轉 3000 轉。讀數： A、測量較大電功時用刻度盤讀數。 最后一位有紅色標記的數字表示小數點后一位。3265 4讀數是電能表前后兩次讀數之差，就是這段時間內用電的度數3 24 6 8如：電能表月初讀這個月用電度合 JB、測量較小電功時，用表盤轉數讀數。如：某用電器單獨工作電能表 （3000R/kwh）在 10分

5、鐘內轉 36 轉則 10 分鐘內電器消耗的電能是 J。 （二）、電功率：1、定義：電流單位時間內所做的功。2、物理意義：表示電流做功快慢的物理量燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率大小。3、電功率計算公式： P=UI=W/t （適用于所有電路）對于純電阻電路可推導出： P= I2R= U2/R 無論用電器串聯或并聯。計算總功率。常用公式 P= P1+P 2+ Pn4、單位：國際單位 瓦特（ W） 常用單位：千瓦（ kw）5、額定功率和實際功率： 額定電壓：用電器正常工作時的電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率。 P 額=U 額I 額=U 2額/R某燈泡上標有 “ PZ22OV-25”字樣分別表示

6、： 普通照明， 額定電壓 220V，額定功率 25W 的燈泡。若知該燈“正常發光”可知：該燈額定電壓為2220V，額定功率 25W，額定電流 I=P/U=0.11A 燈絲阻值 U2額/ 。 當 U 實 =U 額時， P實=P 額用電器正常工作（燈正常發光）當 U 實<U 額時，P實<P額 用電器不能正常工作（燈光暗淡）實際功率隨電壓變化而變化根據P=U2/23 / 15當 U 實 > U 額P實 > P額 長期使用影響用電器壽命（燈 發光強烈）三、典型例題 例 1：物業工作人員來李明家收電費， 他觀察到李明家 圖 電能表的情況如圖 3 所示然后從記錄本上查出上月電能表的

7、示數是811.6kWh若按 0.5 元 kWh 計費，李明家本月應繳電費 元。李明家同時使用的用電器總功率不得超過 W。例 2：一個家用電能表的盤面上標有“ 3000 rkW·h”字樣，它表示每 消耗 1kW·h 的電能，電能表的轉盤轉 3000轉若某個電熱水器單獨使 用時，電表轉盤在 300s內轉了 210 轉，則熱水器消耗的電能是，這個熱 水器放出的熱量能使質量為 的水溫度升高 10 假設沒有能量損失，已知： c水= 4.2×10 3 J/ （kg·） 例 3： 供電局以每兩個月為一個抄表計費周期，小明家收到06 年 1、2月的電費通知單， 通知單上

8、附有他家近幾個月的用電量圖表， 如圖 15 所 示l）根據以上圖表提供的信息，填寫下表中的空格時間（年 / 月）05/3 、 405/11 、1206/1 、 2用電量（ kW· h）902.1（2）與 05年 11、12月比較，小明家 06年 l、2月多用了一個額定電壓220V、額定功率 1100W的電暖器，其他用電器的使用情況與 05年 11、12 月相同這臺電暖器在額定電壓下工作時電流多大？請你估算小明家06年 1、 2月使用電暖器共多少小時四、堂上練習1、一個家用電能表的盤面上標有“ 3000 r kW·h”字樣，它表示每消 耗 1kW·h 的電能，電能表

9、的轉盤轉 3000轉若某個電熱水器單獨使用 時，電表轉盤在 300s內轉了 210 轉，則熱水器消耗的電能是，這個熱水 器放出的熱量能使質量為 的水溫度升高 10 假設沒有能量損失，已知： c水= 4.2×10 3 J/ （kg·） 2、.鹽城市二六小明家的電能表如圖所示，家中用電器的總功率不 能超過 W.當小明家只有一盞電燈工作時， 3min 內轉盤正好轉過 5圈，則 該燈泡消耗的電能是 J，它的電功率為 W.第二課時一、復習內容（一）測量：、 伏安法測燈泡的額定功率：原理： P=UI 電路圖：選擇和連接實物時須注意：電源：其電壓高于燈泡的額定電壓滑動變阻器：接入電路時要

10、變阻，且調到最大值。根據能否調到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器。電壓表：并聯在燈泡的兩端“ +”接線柱流入， “”接線柱流出。根據額定電壓選擇電壓表量程。電流表：串聯在電路里“ “+ ”接線柱流入，“”接線柱流出。根據 I 額 =P 額 /U 額 或 I 額 =U 額 /R 選擇量程。 測量家用電器的電功率：器材：電能表 秒表 原理： P=W/t（二）、電熱1、實驗：目的：研究電流通過導體產生的熱量跟那些因素有關？原理：根據煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產生電熱的多少實驗采用煤油的目的：煤油比熱容小， 在相同條件下吸熱溫度升高的快：是絕緣體2、焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟

11、電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。3、計算公式： Q=I 2Rt (適用于所有電路 )二、典型例題例 1：在“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源為兩節鉛蓄電池， 小燈泡的額定電壓為 25V，電阻約為 10 ，滑動變阻器上標有 “ 20 lA'' 字樣，某同學已連接的部分電路如圖甲(1) 該同學連接的電路中有錯誤，請用筆在錯誤處劃“×”標明(2) 錯誤改正后， 請你用筆畫線代替導線， 在圖甲中把電路連接完整(3) 閉合開關，將變阻器的滑片移到某位置時，電壓表示數為25V，電流表示數如圖乙所示， 則此時小燈泡中的電流是 A，小燈泡的額定功率是 W(

12、4) 另一同學連好電路閉合開關后，發現小燈泡先很亮后熄滅，你認 為他在連接電路時可能出現的問題是 例 2：小剛家里有一臺電熱烘干機，工作原理如圖所示。銘牌已變得模 糊不清，只知道額定電壓為 220V。小剛為了知道該電熱烘干機的額定電 功率，把其他用電器關閉， 只讓電熱烘干機在額定電壓下工作 (烘干物體 )。 圖甲是電熱烘干機工作前電能表的示數，圖乙是電熱烘干機工作 6 小時 后電能表的示數 (電熱烘干機工作時電能全部轉化為內能 )。求：(1) 電熱烘干機工作 6 小時消耗的電能是千瓦時。(2) 電熱烘干機額定電功率是多大 ?(3) 電熱烘干機發熱體的電阻是多少 ?例 3：某校學生宿舍走廊的路燈

13、， 原來用一盞 “ 220V 40W”的白熾燈， 每晚亮 10 小時。同學們發現燈泡容易損壞，需要經常更換。后來，學 校電工用兩盞 “220V 40W”的燈泡串聯后代替原路燈。結果，兩盞 燈的亮度比改裝前要暗，但燈泡使用壽命明顯延長。(1) 改裝前，一盞路燈每晚需要消耗多少電能？(2) 改裝后兩燈的總功率是多少？比原來省電還是費電？(3) 小明是一位愛動腦筋的同學， 他想：路燈改裝還有沒有更好的方法 呢？通過查資料知道有一種 “光控開關” 天黑時自動閉合， 天亮 時自動斷開；還有一種“聲控開關”有聲音時自動閉合，一分鐘 后，若再無聲音就自動斷開。 小明利用這兩種開關設計了一個 “聰明” 的電路

14、：白天路燈不亮， 晚上有人走動發出聲音時， 路燈自動亮起來。請判斷小明設計的電路圖是。三、堂上練習1、家庭電路中有一只標有名牌的燈泡正常發光，現給的器材有電能表、 電流表、電壓表、鐘表，請用三種方法測出這只燈泡的此時功率，說明 道理并寫出表達式。說明 :利用電能表測用電器的功率 ,通常采用了下列步驟 : 首先按測量要求設計合理的測量電路圖 . 觀察電能表 ,記下它每 kWgh的轉數 N . 測量時使待測用電器工作 ,其他用電器 （ 屬于該電能表的 ）都停 止工作 . 用秒表或手表記下電能表轉一定圈數 （盤的邊緣有個紅點 ）n 時 所用時間 t s .n 3.6 106 J 利用公式 P W N

15、 計算出所測用電器的功率值為多 t t s少瓦?2、測定小燈泡額定功率的實驗器材如圖 8所示，其中小燈泡上標有 “ 38V”的字樣，它的電阻約 10（1）請你用筆畫線代替導線，把圖 要交叉）。8 中的器材連接成實驗電路（導線不（2）小剛合理地連接好電路，閉合開關，無論怎樣調節滑動變阻器燈泡 都不亮。于是小剛提出以下猜想：A可能是燈絲斷了 B可能是小燈泡短路 C可能是變阻器開路 究竟哪個猜想正確，可根據電流表和電壓表的示數進行判斷（電流表、 電壓表均無故障） 。下表給出了電流表、電壓表可能出現的幾種情況，請 判斷每種情況下哪個猜想是正確的，并把其序號填寫在對應的空格里。變阻電流表電壓表判斷結果示

16、數不為零示數為零示數為零示數不為零示數為零示數為零3）小剛排除故障后，調節滑動 器使小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖 9 所示，則通過小燈泡的電流為 A，小燈泡的額定功率為 W。3、小明做“測定小燈泡的額定功率”實驗時，已知燈泡的額定電壓是3.8V，其中電源是三節新的干電池，燈絲電阻大于10，滑動變阻器上標有“ 101A”字樣 . 圖甲是測定燈泡的額定功率的電路。（1）小明按圖甲連接電路并閉合開關后，發現燈泡不亮，但電壓表有示 數，則故障的原因可能是燈泡。 （選填“短路”或“開路” ） （2）小明排除故障后，燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則圖甲 圖乙（3）若電壓表 015V 的量程

17、損壞，換用 0 3V 的量程后，應將電壓表 中“”接線柱連入圖甲中的點，“ 3”接線柱連入圖甲中的點，也可測 出燈泡的額定功率，實驗過程中，當電壓表的讀數為 V 時，燈泡正常發 光。第三課時一、復習內容通過習題的練習，幫助學生深化概念，并能靈活運用電學公式解決些綜合問題，從而提高分析問題解決問題的能力、復習過程例 1：甲、乙兩同學分別做“測定小燈泡的功率”實驗，除了小燈外他 們所使用的器材規格均相同 ,小燈的額定電壓可能是“ 2.2V”、“ 2.5V”或 “3.8V”，小燈功率相差不大。甲同學正確連接好電路，閉合電鍵時記錄 了第 1 組數據，當小燈正常發光時記錄了第 2 組數據，把滑片移到端點

18、 時小燈閃亮一下，后熄滅，并記錄了第 3 組數據，如下表所示。則他們 所用電源的電壓為 伏,甲同學所用小燈的額定功率為 瓦。當乙同學所選用的小燈正常發光時， 電壓表的示數如圖 14 所示，而滑片恰好在滑動變阻器的中點上，此時滑動變阻器連入電路的電阻值為歐，乙同學所選用小燈正常發光時的電流為 安物理量實驗序號電壓表示數電流表示數小燈 亮暗程 度11.3V0.16A暗22.5V0.26A正常發光34.5V0A不發光圖 14例 2：媽媽新買一臺電磁滬，好奇的小明立即翻開說明書電磁爐使用說明書額定電壓 : 220V額定功率：2200W( 1 )為什么要單獨使用 10A 以上的插座？請通過計算說明( 2

19、 )小明想通過實驗比較不同材料的電磁爐鍋具的使用效果 家里現有四種鍋具小明計劃選用其中的兩個鍋具燒水，你認為較合理的選擇是字母)( 3 )在 1 標準大氣壓下， 小明用該電磁爐將一壺 2.2 千克的水從 20 燒 至沸騰， 需要多長時間？ 假定電磁爐消耗的電能全部轉化為熱能被水 吸收。水的比熱 C = 4.2×103 焦/( 千克 . )(4) 當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖 16 乙所示，則小燈泡的 額定功率是 W。例 3：小明的爸爸從國外帶回一只旅行電熱壺，右表是其譯成中文的說明書額定電壓110V額定功率550W容積1L(1)小明說這個壺在中國家庭電路中不能直接使 用，請你

20、解釋其原因。(2)小明說可以將此壺與一只電阻串聯后使用，請 你幫他計算出該電阻的阻值是多少？(3) 此壺正常工作時，在標準大氣壓下，將一壺 20的水燒開至少需要 多長時間？ (不計熱損失 )例 4.王磊同學學習了電學知識后，對客廳里的照明電路進行了改裝，將 原來由一只開關控制的五個燈泡組成的照明電路，分成兩組，分別由兩只開關控制，需要較強的亮度時全部燈泡都亮，不需要很亮時只有兩個 燈泡亮， 白天或廳內無人時則全部關閉。 王磊同學經過較長時間的統計， 得到下列一組數據：平均每天開燈時間需較強亮度時間不需很亮時間每個燈泡的功率6h2h4h60W請你根據王磊同學統計的數據，通過計算回答以下問題：(1)改裝后每月 (按 30天計算 )可以節約多少度電?(2)如果用電熱水器給水加熱，每月節約的電能可以將多少20的水加熱到 60用來洗澡 ?水的比熱容 4.2×103J (Kg )三、堂上練習1、在測定額定電壓為 2.5V 、電阻約為 10 的小燈泡的額定功率的實驗中， 某同學將器材連成如圖所示的電路。請指出該電路連接中錯誤或不妥：a 、； b 、。 將上述錯誤或不妥改正后，閉合開關發現電流表有示數，但電壓表 無示數，燈泡也不發光，出現故障的原因是。故障排除后，調滑動變阻，使燈泡正常發光，此時電流表示數如上 圖所示，則該燈泡的額定功率為 W。2按圖示電路對額定