第二節(jié)

電流做功的快慢第十五章從測算家庭電費(fèi)說起滬科版新教材同步新授課件永川區(qū)茶店中學(xué)杜佳夢1.什么叫做電功？它的兩個(gè)單位是什么？換算關(guān)系怎樣？電流所做的功叫做電功；電功的單位有焦耳(J)和千瓦時(shí)(kwh)（生活中常把千瓦時(shí)叫做度）1度＝1kwh＝3.6×106焦知識回顧2.電流做功過程的實(shí)質(zhì)是什么？

是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電流做了多少焦耳的功，就有多少焦耳的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。3.電功的計(jì)算公式有哪些？W=UIt=I2Rt=只能對“純電阻”電路使用使用時(shí)有何注意事項(xiàng)？對任何電路都適用知識回顧做功的快慢與___________、____都有關(guān)系，因此，我們無法比較他們做功的快慢。做功的多少時(shí)間我做了50焦的功！我多能干！我雖然只做了30焦的功，但你們看，

我做得多快呀！電功率新課教學(xué)怎樣比較這兩人做功的快慢？1、意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。

電功率越大，表示做功越快，電功率越小，表示做功越慢。2、定義：單位時(shí)間里完成的電功叫做電功率。

所以，電功率大表示電流在單位時(shí)間內(nèi)做功多；并不表示電流做功多。因?yàn)樽龉炻坏c做功的多少有關(guān)，還與做功的時(shí)間有關(guān)。電功率3.電功率的計(jì)算：4、單位：在國際單位制中，W的單位是焦，時(shí)間的單位是秒。電功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是“W”。常用的電功率單位還有千瓦（kw）。1kw=1000wtWP=空調(diào):約1000W吸塵器:約800W電吹風(fēng)機(jī)：約500W電視機(jī):約200W抽油煙機(jī)：約140W電冰箱:約100W手電筒：約0.5W計(jì)算器:約0.5mw電子表：約0.01mW

家用電器的電功率

公式應(yīng)用—比比練練1.一只小燈泡通電2min消耗的電能是90J。這只小燈泡的功率是多大？2.一臺家庭使用的普通電視機(jī)工作5h約消耗多少電能？3.“紅紅的七月，烈日炎炎似火燒”。家住火爐之城—重慶渝中區(qū)的小明，家里安裝了一臺工作時(shí)功率為1800W的空調(diào)以度伏夏，如果空調(diào)平均每天的工作時(shí)間為15h。七月份（按30天計(jì)算）這臺空調(diào)要用多少電？若當(dāng)?shù)仉妰r(jià)是0.55元/度，小明家這臺空調(diào)七月份要付多少電費(fèi)？解：已知P=1800W=1.8kwt=15×30h=450h七月份這臺空調(diào)消耗的電能W=Pt=1.8kw×450h=810kw·h小明家這臺空調(diào)七月份要付的電費(fèi)為810kwh×0.55元/kwh=445.5元

W=UItW=Pt在國際單位制中，公式中W、P、U、I、t的單位分別是焦、瓦、伏、安、秒。所以有1J=1w·s=V·A·s電功的公式和千瓦時(shí)的來歷1、電功的公式2、在公式W=Pt中，如果P和t的單位分別是千瓦、時(shí)，那么它們相乘之后，就得到電功另一個(gè)單位——千瓦時(shí)（度）。3、1千瓦時(shí)的含義是：功率為1kw的用電器工作1h消耗的電能是1kwh電功電功率時(shí)間WsJkWhkW·h注意:千瓦時(shí)是電功和電能的單位。感悟筆記而千瓦是電功率的單位。千瓦時(shí)與千瓦的區(qū)別實(shí)驗(yàn)探究電流做功快慢與哪些因素有關(guān)？制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)首先要測出瓶中煤油的質(zhì)量m，在閉合開關(guān)之前要讀出溫度計(jì)的示數(shù)t1，在閉合開關(guān)的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，并讀出電壓表和電流表的示數(shù)。約2mim停止計(jì)時(shí)，溫度計(jì)示數(shù)不變時(shí)再讀數(shù)為t2。然后改變電阻值，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。0.1212070.5分析與論證1、煤油在t(s)吸收的熱量Q=

J。2、煤油吸收熱量的過程內(nèi)能增加了。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，煤油增加的內(nèi)能是電能轉(zhuǎn)化來的，因而電流通過電阻絲時(shí)所做的功W=Q=

J。3、根據(jù)電功率的定義，

結(jié)論：電功率跟

、

成正比。電壓電流寫成公式為：P=IU=420J/120s=3.5w4204201.電功率是表示電流做功快慢的量。2.物理學(xué)中把電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。3.在國際單位制中，電功率的單位是瓦（W）。4.電功率跟電壓、電流成正比。5.電功率的計(jì)算公式：P=W/tP=IU（注意公式中各量的單位）。學(xué)到了什么？你能對電功率的公式進(jìn)行哪些變形由P=W/t變形有：求電功W=Pt；求通電時(shí)間t=W/P由P=UI變形有：求電流I=P/U；求電壓U=P/U由P=UI和I=U/R有：求純電阻電路的電功率公式P=I2R和P=U2/R例1：一電熨斗正常工作的功率是300W，求它連續(xù)工作10min消耗的電能是多少焦耳？合多少千瓦時(shí)？解：由P=W/t有：W=Pt=300W×10×60s＝180000J由于1kwh=3.6×106J，合0.05kwh

（或W=Pt=0.3kw×1/6h＝0.05kwh）答：消耗的電能是180000J,合0.05kwh乙20804例2：李老師出差時(shí)恰逢抄電表日，其電能表的示數(shù)如圖甲所示，出差返回時(shí)發(fā)現(xiàn)家中有一盞60W的臺燈亮著，檢查其它電器都已切斷電源，再看電能表的示數(shù)如圖乙，求李老師出差的時(shí)間是多少小時(shí)？甲20660解：由P=W/t有：t=W/P=14.4KW÷0.06W＝240h答：李老師出差時(shí)間是240小時(shí)。1.某同學(xué)用電流表測得通過一只小燈泡的電流是0.25安，用電壓表測得該燈泡兩端的電壓是6V。這只燈泡的功率是多大？通電5min電流做了多少功？2.一只電爐的電阻是48.4Ω，把它接在照明電路中工作，它的消耗的電功率是多大？它工作半小時(shí)要消耗多少電能？3.把R1=10Ω和R2=20Ω串聯(lián)在6V的電路中，它們功率分別是多少？如果把它們改成并聯(lián)接在該電路中，它們的功率又分別是多少？你發(fā)現(xiàn)在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中，各電阻的功率跟電阻值之間有什么關(guān)系嗎？練一練串聯(lián)電阻的電功率跟阻值成正比。并聯(lián)電阻的電功率跟阻值成反比。P1P2R1R2=P1P2R2R1=額定功率在電器設(shè)備的銘牌和使用說明上，均標(biāo)有該電器設(shè)備正常工作的電壓值或電流值，它們分別叫做額定電壓或額定電流。與額定電壓或額定電流對應(yīng)的功率叫做額定功率。小明從商場買了一個(gè)白熾燈，仔細(xì)觀察它的銘牌，上面標(biāo)有PZ220,100”的字樣，它表示什么意思？當(dāng)用電器兩端電壓增大時(shí)，通過它的電流就隨著增大，因此用電器的功率也跟著增大。當(dāng)電壓超過一定數(shù)值是地，就會(huì)損壞用電器；而電壓過低又會(huì)使用電器不能正常工作。實(shí)際功率實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作的電壓.實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作的功率.一般地，在用電器電阻不變的情況下，通過用電器的電流隨用電器兩端的電壓的增大而增大，減小而減小。即：U實(shí)＞U額，I實(shí)＞I額，P實(shí)＞P額

U實(shí)﹤U額，I實(shí)﹤I額，P實(shí)﹤

P額例：家庭電路中一盞“220V100W”的白熾電燈，在一般情況下由于家庭電路的電壓是220V，所以電燈能正常發(fā)光，此時(shí)它的功率是100W。可在晚上12點(diǎn)以前，由于處于用電高峰期，電路的電壓低于220V，所以電燈發(fā)光較暗，此時(shí)它的功率小于100W；而在12點(diǎn)之后，電路的電壓常常會(huì)高于200V，所以電燈很亮，此時(shí)它的功率略大于100W。燈泡上標(biāo)有“PZ220—40”，它的含意是：燈泡的額定電壓是220伏，額定功率是40瓦。利用“PZ220—40”可以計(jì)算：②燈泡的額定電流：U額=220VP額=40W①燈泡的電阻：=（220V）2/40W=1210Ω=40W/220V≈0.18A

小李家使用的電飯鍋上標(biāo)有“220V1100W”字樣。求這只電飯鍋正常工作時(shí)的電阻和通過它的電流。某次用此電飯鍋煮飯時(shí)，小李測得通過電飯鍋的電流是4.5A，求加在電飯鍋上的實(shí)際電壓和實(shí)際功率。解：電飯鍋正常工作時(shí)的電阻R=U額2/P額=（220V）2/1100W=44Ω電飯鍋正常工作時(shí)的電流I=P額/U額=1100W/220V=5A加在電飯鍋上的實(shí)際電壓U實(shí)=I實(shí)R=4.5A×44Ω=198A電飯鍋的實(shí)際功率P實(shí)=I實(shí)U實(shí)=4.5A×198V=891W例題精講例題精講一只小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣，小明把它接入電路中（如圖），閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是2V，電流表的示數(shù)是0.4A。（設(shè)電源電壓和小燈泡的電阻不變）請回答下列問題：（1）小燈泡的額定功率。（2）如果電源電壓為4V，要的小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器要連入多大的阻值？解：（1）小燈泡的電阻R=U實(shí)/I實(shí)=2V/0.4A=5Ω小燈泡的額定電流I額=U額/R=2.5V/5Ω=0.5A小燈泡的額定功率P額=I額U額=2.5V×0.5A=1.25W（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路的電流I額=0.5A，滑動(dòng)變阻器的分壓U滑=U總－U額=4V－2.5V=1.5V所以，滑動(dòng)變阻器連入的電阻R滑=U滑/I額=1.5V/0.5A=3Ω若把標(biāo)有“PZ220—25”的白熾燈接在110V的電路下，其實(shí)際功率是多少W？（設(shè)燈絲電阻不變）解：∵R=U額2/P額=(220V)2/25W＝1936Ω∴I實(shí)=U實(shí)/R=110V/1936Ω＝0.057ＡP實(shí)=U實(shí)I實(shí)110V×0.057Ａ＝6.25Ｗ答：其實(shí)際功率是6.25W例題精講例：一盞燈連接在照明電路中，通過的電流是68毫安，求：①燈的功率是多少？②每天通電3小時(shí)，一個(gè)月按30天計(jì)算，用電多少度？解：①P=UI=220V×0.068A＝14.96W。

②W=Pt=0.01496kw×3×30h≈1.35kwh答：燈的功率是14.96瓦，一個(gè)月用電約1.35度。例題精講

下面是HG2003家用蒸汽電熨斗的銘牌，使用時(shí)水箱中的水滴入被加熱的底板氣室迅速汽化產(chǎn)生向下的蒸汽。（1）用熨斗汽燙時(shí)先預(yù)熱，使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開關(guān)自動(dòng)斷開。已知底板的質(zhì)量為1kg，鐵的比熱容為0.46×103J/（kg·℃）。問蒸汽電熨斗預(yù)熱時(shí)底板吸收多少熱量？（2）汽燙時(shí)，水滴入汽室，由于水升溫汽化帶走熱量。當(dāng)?shù)装鍦囟冉档?90℃時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)閉合，當(dāng)加熱到220℃時(shí)又?jǐn)嚅_，如此反復(fù)。若蒸汽電熨斗大體按如圖9所示的程序工作，10min燙一件衣服共消耗多少電能？停5s停5s停5s停5s加熱15s加熱15s加熱15s加熱15s圖9額定電壓220V功能汽燙、干燙額定頻率50Hz蒸汽方式滴下式額定功率1000W質(zhì)量1.3kg底板面積160cm2放置方式自立式典型考題有一種電熱毯，說明書上標(biāo)明其額定電壓為U=220V，電熱毯由R1和R2兩個(gè)電阻組成，其中R1=605Ω，如圖10所示。利用開關(guān)S的通斷可以使電熱毯的發(fā)熱功率（指電路的總功率）分為兩擋，Ⅰ擋為功率最大，Ⅱ擋功率為Ⅰ擋功率的1/4。試問：（1）開關(guān)處于什么狀態(tài)時(shí)，電熱毯的功率最大？最大功率為多少？（2）電阻R2應(yīng)為多大？（3）改變R1和R2的電阻值，請另外設(shè)計(jì)一個(gè)不同的電路實(shí)現(xiàn)上面的功能。要求：畫出電路圖；并求出R1和R2的電阻值。SR2R1U圖10典型考題有一種電冰箱，只有在壓縮機(jī)工作時(shí)才消耗電能。將一臺這樣的電冰箱單獨(dú)接在標(biāo)有“3000r/kwh”字樣的電能表上，測得電冰箱壓縮機(jī)連續(xù)工作10min電能表的表盤轉(zhuǎn)過了75轉(zhuǎn)。求：（1）這臺電冰箱壓縮機(jī)的功率多大？（2）如果測得該電冰箱某一天耗電為1.2kwh，設(shè)壓縮機(jī)每次連續(xù)工作時(shí)間都是15min，并且每次工作后的間歇時(shí)間也都相等，那么它的間歇時(shí)間的可能值是多少分鐘？（設(shè)電冰箱壓縮機(jī)工作功率保持不變，計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）典型考題某家用電器具有加熱、保溫的功能。如圖7為其原理圖，電器發(fā)熱電阻R的額定電壓為220V，額定功率為600W。加熱時(shí)，按下溫控開關(guān)K與a、b接觸，此時(shí)紅色指示燈亮；當(dāng)溫度達(dá)到一定時(shí)，溫控開關(guān)K自動(dòng)跳接到c，使電器處于保溫狀態(tài)，此時(shí)黃色指示燈亮。紅燈標(biāo)有“6V1W”，黃燈標(biāo)有“12V3W”的字樣。工作時(shí)兩燈均能正常發(fā)光（虛線框內(nèi)為電器的加熱和保溫裝置，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）。求：1.試分析R1的作用，并求出R1的阻值。2.算出電阻R2的阻值及在保溫時(shí)電器保溫裝置的發(fā)熱功率。3.當(dāng)電器處于保溫狀態(tài)時(shí)，保溫裝置每分鐘消耗的電能是多少焦？220VKabcR2RR1紅黃圖7典型考題最近發(fā)電廠的居民小區(qū)，用戶電壓經(jīng)常偏高，最高時(shí)比正常電壓高22V。（1）某戶居民家庭裝修時(shí)，將“220V100W”的燈泡接入這樣的電路里，燈泡的實(shí)際功率最大可達(dá)多少？（2）在電壓最高時(shí)，要使“220V100W”的燈泡正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？（設(shè)燈泡的電阻值均不隨溫度發(fā)生變化）

典型考題某一天，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中的電燈比平常要亮一些，他猜想可能是電路的電壓偏高。于是他做了如下實(shí)驗(yàn)：把家中其他用電器都關(guān)掉，只打開一盞“220V100W”的電燈，用鐘表測得20min內(nèi)家中安裝的標(biāo)有“220V10A3000r/kw·h”的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了121轉(zhuǎn)。請對他的實(shí)驗(yàn)情境提出問題（至少5個(gè)），并對問題進(jìn)行解答。典型考題如圖3所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是0Ω～40Ω。當(dāng)只開關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端慢慢地移動(dòng)到另一端時(shí)，電流表的示數(shù)變化范圍是0.3A～0.9A；當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。求：①電阻R1和R2的阻值分別是多大？②電源電壓U是多大？圖3R1R2R3PAS1S2典型考題某種家用電熨斗為適應(yīng)不同衣料的熨燙，設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)溫度的旋鈕式多檔開關(guān)。其內(nèi)部電路簡圖如圖5（甲）所示。兩根電阻絲的阻值R1=R2=121Ω。旋鈕式多檔開關(guān)的旋鈕可以改變1、2、3、4四個(gè)接線點(diǎn)之間的連接情況，從而使電熨斗被加熱到所需的溫度。圖5（乙）給