教科版2 电功率导学案

这是一份教科版2 电功率导学案，共10页。

6.2电功率
一、知识梳理
（一）认识电功率
1．电能的消耗、电流的做功有______之分，常用的比较电流做功快慢的方法有：________________________和________________________，若做功多少与做功时间均不相同时，可比较电流在______时间内所做的功．
2．定义：________________________叫做电功率．
3．物理意义：电功率是表示电流做功______的物理量．
4．定义式：P＝______．
5．单位：国际单位是______，简称______，用字母______表示，另外还有常用单位______（______）．两单位之间的换算关系为1kW＝______W．
（二）电功率的大小
1．实验探究：电功率与电压、电流的关系
（1）猜想与假设：①猜想应建立在已有的知识和经验之上，不能凭空猜想．用两节电池给“2.5V 0.3A”的小灯泡供电比用一节电池给它供电要亮，可猜想电功率的大小可能与______有关．
②在用滑动变阻器改变灯泡的亮度时，滑动变阻器的电阻越大，通过灯泡的电流越______，灯泡越______，可猜想电功率的大小可能与______有关．
（2）设计实验科学方法：在探究一个问题与多个因素有关时，常常采用____________法．该实验需要比较小灯泡电功率的大小，实验中可以通过比较__________________来比较电功率的大小，这种方法称为______法．选择实验器材：保持I相同，探究P与U关系时，两个灯泡两端的电压应______，故应选择两个规格______的小灯泡______联起来进行实验探究．保持U相同，探究P与I关系时，通过两个灯泡的电流应______，故应选择两个规格______的小灯泡______联起来进行实验探究．设计实验电路：如图所示．
（3）进行实验，并记录现象．
（4）实验结论：①通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率越______；②用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越______．
2．电功率的计算公式：电功率等于________________________，即P＝______．
3．电功的计算公式：W＝______．
二、易错分析
1．探究电功率与电压电流关系时，不能得出电功率与电压成正比、电功率与电流成正比的结论，只能得出电压越大、电流越大，用电器的电功率越大的结论．
2．计算电功率的方法：定义式：；公式；推导公式：、；
（1）在纯电阻电路中“电热功率”等于总的电功率，故四个公式在计算时无差别均能用；（2）在非纯电阻电路中“电热功率”小于电路总的电功率，利用与计算总的电功率，用计算的则是发热功率；（3），常用于并联电路中比较、计算电功率的大小；常用于串联电路中比较、计算电功率的大小；
3．计算电功的方法：（1）纯电阻电路中电能全部转化为内能，即Q＝W．四个公式：W＝Pt、W＝UIt、、均适用、无差别；（2）非纯电阻电路中电能转化为内能和其它形式的能，即Q＜W．用W＝Pt、W＝UIt计算的是电流做的总电功，用计算的则是电路中的电热；
4．电路消耗的总功率等于每个用电器消耗的功率之和．即：．电路中电流所做总功等于每个用电器所做电功之和．即：．
5．对于串联电路：，即：串联电路中，电阻越大，其电功率越大．对于并联电路：，即：并联电路中，电阻越大，其电功率越小．
三、达标训练
1．下列关于电功率的说法中，正确的是（ ）
A．电功率越大，电流做功越多 B．电功率越大，所用的时间越短
C．电功率越大，用电器消耗的电能越多 D．电功率越大，用电器消耗电能越快
2．用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡两端的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
3．研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验．下列关于该实验的说法，不合理的是（　）
A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
4．下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是（ ）
A．电饭煲 B．电热毯 C．电视机 D．电风扇
5．某型号电吹风，电动机和电热丝串联．电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R1，电热丝电阻为R2．将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了四个关系式：①UI＞P②P＝I2（R1+R2）③UI＝P④P＞I2(R1+R2)．下列选项中，关系式均正确的是（　）
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
6．甲、乙两灯泡铭牌分别是“PZ220﹣25”、“PZ220﹣100”，关于这两个灯泡的描述正确的是（ ）
A．甲灯的灯丝粗，电阻大 B．甲灯的灯丝细，电阻大
C．乙灯的灯丝细，电阻小 D．乙灯的灯丝粗，电阻大
7．如图所示，将标有“8V 8W”的灯泡L1和“8V 16W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L1、L2都能正常发光 B．灯泡L1、L2一样亮
C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．灯泡L1比灯泡L2亮
8．将两个定值电阻串连接到电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1．将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时，下列说法中正确的是（ ）
A．R1与R2的电阻之比为3:1 B．并联时R2消耗的功率为P1
C．并联时通过R1与R2的电流之比为1:1 D．并联时两电阻消耗的总功率为P1
9．一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
　 A． 0.25W B． 1.75W C． 0.75W D． 1W
10．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“12V 6W”字样（设灯丝电阻不变），当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合，S2断开时，两盏灯的总功率（ ）
A．3W B．6W C．12W D．1.5W
11．有两只分别标有“6V 3W”和“9V 3W”的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2正常工作时的电流一样大
B．L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C．L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D．将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光
12．如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W．设灯丝电阻不变．下列说法中不正确的是（ ）
　 A． 甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
　 B． L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
　 C． 甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
　 D． 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
13．某型号电饭锅具有保温与加热两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝．下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2闭合时，电饭锅处于加热状态 B．S1、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
C．S1闭合、S2断开时，电饭锅处于加热状态 D．S1断开、S2闭合时，电饭锅处于保温状态
14．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B． C． D．
电源
15．（多选）利用如图所示装置研究电功，电动机工作时两端电压为6V，通过的电流为1A，在5s内将质量为4kg的重物匀速提升0.6m．下列说法正确的是（ ）
A．重物上升过程中动能转化为重力势能
B．重物增加的机械能是由电能转化来的
C．此过程中电动机消耗的电能为30J
D．此过程中电动机对重物做的功等于电流做的功
16．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”．闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
17．如图甲所示，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”．闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示．在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器的取值范围是2Ω～20Ω
D．电路总功率的变化范围是2W～3W
18．如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2．下列说法正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为36Ω
B．电路的总功率之比P1:P2＝5:2
C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W
D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲:I乙＝2:3
19．已知一台直流电动机两端的电压为6V，通过电动机的电流为2A，线圈的电阻为0.5Ω．则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为（ ）
A．720J，120J B．720J，720J C．720J，600J D．600J，120J
20．小明一家外出旅游，出门时电能表示数为，回来时为，这期间消耗了______度电．这些电能可使标有“220V 25W”的灯泡正常工作______h．
21．电阻R1＝12Ω，R2＝4Ω并联在同一电路中，则它们两端的电压之比为U1:U2＝______，电流之比I1:I2＝______大，功率之比P1:P2＝______．
22．图中R1＝4Ω，R2＝6Ω，把它们并联在U＝3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为______Ω；通电30s，电阻R1消耗的电能为______J．
23．如图所示是分别测量两个电阻时得到的电流随电压变化的图像，将这两个电阻串联后接入电路中，R1两端的电压U1与R2两端的电压U2的关系是U1______U2；将这两个电阻井联后接入电路中，R1消耗的电功率P1与R2消耗的电功率P2的关系是P1______P2（填“＞”“＝”或“＜”）
24．电阻R1＝12Ω，R2＝4Ω并联在同一电路中，则它们两端的电压之比为U1:U2＝______，电流之比I1:I2＝______大，R1和R2并联后的总电阻为______Ω，功率之比P1:P2＝______，若电源电压U＝3V，则通电30s，电阻R1消耗的电能为______J．

×××牌电饭煲
额定电压
220V
额定功率
加热档
1210W
保温档
22W
频率
50Hz
甲
乙
25．有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1800mA·h，它充满电后，大约储存了______J的电能；某同学观察到家中电能表上标有600revs/（kW·h）的字样，他断开家中其他用电器仅使电水壶工作，测得1min内该电能表的转盘转了9圈，则该电水壶的电功率是______W．
26．某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数：如将开关S闭合，则电饭煲处于_____（选填“加热”或“保温”）状态，其中电阻R1:R2=______．
27．小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率，如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与接血点a、b接触．（已知；R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，且电源电压保持不变）
（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电路的连接方式是______联．
（2）当开关S1置于b端、S2闭合时，此电路消耗的电功率是______W．
（3）电烤箱在高档位正常工作100s消耗的电能是______J．

电动机状态
U/V
I/A
停止转动
2
0.5
正常运转
2.4
2
28．如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是______W；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是______J．
29．在研究微型电动机的性能时，小希用如图所示的实验电路进行试验，通过调节滑动变阻器R使电动机实现停止转动和正常运转，并将测量数据记录在下表中，则这台电动机的电阻为______Ω，在正常运转时因发热而损失的功率为______W．
30．如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V 1.5W”．开关S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光；开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A，求：（1）灯泡L正常发光时的电流；（2）电阻R的阻值；（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率．


31．妈妈为了给小丽增加营养，买了一款煲汤用的电热锅，额定电压是220V，加热时的额定功率是1100W，加热效率为84%，简化电路如图所示．S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4:25．请解答：
（1）当同时闭合开关S、S1时，电热锅处于______（选填“加热”或“保温”）状态；
（2）若正常工作时，电热锅将4L水从40℃加热到65℃水吸收的热量是多少？
（3）电阻R1的阻值是多少？
（4）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅将4L水从40℃加热到65℃，实际用550s．若此过程中共消耗6.1×105J的电能，计算这时通过液晶电视机的电流是多少？（假设加热过程中电热锅的加热效率不变，ρ水＝1.0×103kg/m3）

四、能力提升
32．如图，电源电压恒为4.5V，的量程为“0～0.6A”，的量程为“0～3V”，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”．闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（ ）
A．的示数最大为0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.12W
C．电路消耗的最大总功率为2.7W D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
33．“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力．根据P＝UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然．输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P＝I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小．如果线路中电流降低到原来的1/2，那么线路中损失的热功率就减少为原来的1/4，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失．设发电厂的输出电功率P0＝1.1×108W，输电线路的总电阻为10Ω．
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1＝_____，输电线路损失的热功率P1＝______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1:P0＝_______．
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2＝______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2:P1＝_______．所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的________的损失．
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料．

6.2
1．D2．C3．B4．A5．D6．B7．D8．B9．B10．A
11．D12．D13．A14．C15．BC16．B17．C18．C19．A
20．3、120；
21．1：1、1：3、1：3；
22．2.4、67.5；
23．＞、＜；
24．1：1、1：3、3、1：3、22.5；
25．23976、900；
26．加热、1：54；
27．串联、1000、1.5×105；
28．0.4、24；
29．4、16；
30．（1）0.5A；（2）3Ω；（3）4.5W；
31．（1）加热；（2）4.2×105J；（3）66Ω；（4）1A；
32．D；
33．（1）1000A、1×107W、1：11；（2）1×105W、1：100、热功率；（3）超导体；