物理九年级全册第2节 电功率教案
展开电功与电功率复习教案
考点剖析:
对于电功、电功率的内容综合性强。通常在中考的“压轴题”中都要用到本专题的知识和解题方法。中考时主要考查以下知识点:
(1)电功(W)
表示电流做的功.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.(2)电功率(P)
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
单位时间内电流做的功,叫做电功率。
(3)额定功率和实际功率
额定电压:用电器正常工作时的电压值为额定电压;额定电压也是用电器上标着的电压.
计算公式整理归纳:
表1 电学公式表
名称 | 公 式 | 单 位 |
电流、电压、电阻 | I=,U=IR,R= | I:A,U:V,R:Ω |
电功率 | P=UI,P= | P:W,其他:kW 1kW=10W |
电功 | W=UIt,W=UQ, W=Pt | W:J 其他:kWh 1kWh=3.6×106J |
焦耳定律 (电流生热) | Q=I2Rt | Q:J |
在纯电阻电路中(电流通过导体时,电能全部转化为内能的电路),结合欧母定律还可以推导出下列公式。、
表2 推导公式
电功率 | P=I2R= |
电功 | W=I2Rt=t |
焦耳定律 | Q=UIt=t |
表3 比例关系
串联 | 并联 |
= | = |
= | = |
= | = |
表4 电压、电流、电功率关系(以灯例)
电压关系 | 电流关系 | 电功率关系 | 灯发光情况 |
U实>U额 | I实>I额 | P实>额 | 比正常发光亮,有可能烧毁 |
U实=U额 | I实=I额 | P实=额 | 正常发光 |
U实<U额 | I实<I额 | P实<额 | 比正常发光暗 |
例1、电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求:灯的额定电压。
解 画出灯L和电阻只串联的电路图1,并标明已知量和未知量.
串联电路,通过L和R电流相等,设为I。
则WR=I2Rt
图1
I===A=0.1A
R两端电压:UR=IR=0.1A×10Ω=1V
灯L′两端电压:UL=U-UR=10V-1V=9V
灯电阻:R===0.9Ω
灯额定电压:UE===30V
误解 有的同学在算完电流后,直接用:UE===100V,是错误的.因为此时灯并不是正常发光,电路中的电流不是IE.
当然,有的同学把UL=9V算为灯的额定电压,也是错误的.
答案 灯额定电压为30V
例2、将分别标有“6V 9W”和“6 V 3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12 V电源上,则 ( )。
A.两灯都能正常发光 B.灯L2可能被烧毁
C.两灯都比正常发光时暗 D.灯L1比灯L2亮
精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系,判断灯的发光情况.
先求出两盏灯的电阻
灯L1的电阻: R1===4Ω
灯L2的电阻: R2===12Ω
求出灯两端的实际电压U1′
∵ R1、R2串联
===
U1′=U=×12V=3V
L2两端电压U2′=U-U1′=12V-3V=9V
比较实际电压和额定电压
U1′<U1,U2′<U2
两灯都不能正常发光;灯L2可能会被烧毁
答案 B
三、巩固练习
1、如图3,电源电压不变,开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为2∶7,则电阻R1∶R2=________,电功率P1∶P2,电功率P1∶P1′=________,电功率P1∶P1=________.
图3
精析 分析S闭合前后,电路中电阻的连接关系.写出P、I、U、R之间的关系,利用公式求解。
S断开,只有R1,示数为I1,R1两端电压为U,流过R1的电流为I1.
S闭合,R1、R2并联,示数为I1+12,R1两端电压不变为U,流过R1的电流不变为I1,R1功率为P1′。
∵ = ∴ =
并联:== ∴ =
==
==
答案 R1∶R2=5∶2,P1∶P2=2∶5,P1∶P1′=1∶1,P1∶P=2∶7
2、如图4(a)所示电路中,灯L1的电阻R2的(不考虑灯丝随温度的变化).电源电压为10V,并保持不变.S1、S2为开关.当闭合S1,断开S2时,灯L1正常发光,电阻R3消耗的电功率为2W,电压表示数U1;当闭合S2,断开S1时,电阻R4消耗的电功率为W,电压表示数为U1.
求(1)灯L1的额定功率;
(2)电阻R4的阻值.
(a) (b) (c)
图4
精析 此题已知量:R1=R2,U=10V P3=2W U1′= U1 P4=W
要求:(1)P1(L1额定功率);(2)R4
画出变化前后电路分析图4(b)和(c).
先求出两次电路(b)和(c)中电流比I∶I′
∵ R1不变 ===
==×=×()2=
由图(b) U=I(R1+R3)
由图(c) U=I′(R1+R2+R4)
U不变,将R2=2 R1和R3=2 R4代入
I(R1+2R4)=I′(R1+2R1+R4)
2(R1+2R4)=(3R1+R4)
=
得R1∶R2∶R4=3∶6∶1
由图(c)R1、R2、R4串,且U=U1′+U2′+U4=10V
U1′∶U2′∶U4=R1∶R2∶R4=3∶6∶1
U4=U=×10V=1V
R4===4Ω
由图(b)R1、R3串 ==
P1=×2W=3W
答案 L1额定功率为3W,R4为4Ω
四、作业布置
1、电能表是测量________的仪表.1 kWh的电能可供标有“220V 40W”的灯泡正常工作________h。
精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W=Pt进行计算。
正确选择合适的单位,可以简化计算。
电能表是测量电功的仪表.题目给出:W=1kWh P=40W=0.04kW
时间:t===25h
如果选用国际单位,则计算要麻烦得多。
答案 电功,25
2、 某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W。
精析 一个导体,在额定电压下,电阻为R,同样一个导体,电压改变,电阻仍为R。
同样一个导体,电压改变,电阻仍为R。
∴ 电功率的习题,往往从求解电阻入手。
解法1 导体电阻
R===6Ω.
电压变了,导体消耗的功率改变
RL===1.5W
解法2 导体电阻不变
略……
五、教学反思
本节课主要通过对电功、电功率的整体复习,让学生整体感知,熟练运用电学公式解决生活问题。能计算相关电学问题。对电路的连接及特点有清楚的认识。
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