初中电功和电功率讲义.doc

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1、逐鹿书院学科教师辅导讲义课题电功和电功率教学目标1．知道电功及其单位2．理解电功的公式，会用电能表测量电功3．理解电功率的概念4．理解用电器的额定电压和额定功率5．理解焦耳定律，知道电热器的原理和应用重点、难点电功和电功率的相关计算考点及考试要求1．电功与电能的关系、电功的计算。2．电功率的概念及其计算。3．焦耳定律及其应用，与其相关的考点有焦耳定律的内容及应用、用控制变量法研究焦耳定律的实验、电热器的构造特点和原理等。教学内容【知识结构】一、电功1．定义：电流所做的功。2．电流做功的实质：电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，电功是电

2、能转化的量度。电功是过程量，电流做功时，总伴随着能量状态的变化。电流通过用电器所做的功的数值与该用电器此时消耗的电能数值完全相同。3．电功的公式及其变换式：W＝UIt（变换式W＝U2/Rt，W＝I2Rt），即电流在某段电流上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。4．电功的单位；焦耳（J）、千瓦时（kwh）5．电功测量：电能表是测量电功的仪表。二、电功率1．定义及意义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。电流做功不仅有大小而且有快慢之分。用电器的功率表示做功的快慢。电功率大的用电器只能说明用电器电流做功快，并不表示电流做功

3、的多少。2．公式：P＝W/t＝UIt＝UI，该公式适用于任何电器。3．单位：瓦特（W），千瓦（kw）4．额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率。5.测小灯泡的电功率：（1）实验原理；（2）实验电路图；（3）实验步骤；（4）数据处理。三、焦耳定律1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2．焦耳定律的数学表达式：Q=I2Rt【方法提示】一、电功公式的正确使用：1．电功公式W＝UIt是计算电功普遍适应的公式，对于任何电器（或电路）都通用。2．变形

4、公式W＝U2/Rt，W＝I2Rt只适用于电炉、白炽灯、电烙铁等纯电阻电路，而如电动机及給蓄电池充电等电路则不适用。【例题1】如图1所示，R1的阻值是2Ω，两端的电压是3V，R2的阻值是4Ω，则2s内在R3上所消耗的电能是多少？【解析】这是一道综合运用串联电路特点和欧姆定律来计算电功的问题。对于纯电阻器件而言，只要想办法求出该器件的电流、电压、电阻三个电学基本量的任意两个量和时间即可求出电功。在这一思想指导下，计算R3在2s内所消耗的电能：方法一是求R3的电压U3和电流I3；方法二是求U3和R3；方法三可先求I3和R3。在计算过程中要充分利用串联

5、电路的特性、公式，注意欧姆定律在适用时各物理量应满足同一性原则。解决此类问题的方法是先弄清电路的连接方式，在运用相应的串、并联电路特性和欧姆定律去分头寻找研究对象的三个基本量中的任意两个（时间往往是已知的）；如果研究对象是非纯电阻器件，计算电功只能适用定义式计算。该题在R3上消耗的电能是27J。一、电能表的问题1．电能表是测量电功或者说是测量用户的用电器在一段时间内消耗电能的多少。2．读数：窗口两次之差就是这段时间内使用的千瓦时数，最后一位是小数。3．铭牌如图2所示的物理意义：①“220V”表示电能表的额定电压是220V。②“20A”表示允许通

6、过这只电能表的最大电流是20A。③“kWh”表示电能表测量电功所用的单位是kWh，即“度”。④“2500R/kWh”表示每消耗1度电，电能表的表盘旋转2500转。三、额定电压与额定功率U实＞U额，则P实＞P额U实＝U额，则P实＝P额U实＜U额，则P实＜P额【例题2】三盏电灯A(220V，40W)、B（110V，40W）、C（36V，40W），当它们各自正常发光时，单位时间内所消耗的电能哪个最大？【解析】本题容易出错的地方在于不了解电功率的意义，误认为额定电压越高的电功率便越大。正确分析方式是：电流通过电灯做功的过程就是消耗电能的过程，单位时间内

7、做多少电功便消耗多少电能，当三盏电灯都正常发光时，虽工作电压各不相同，但其电功率都是40W，所以三盏灯每秒做的电功以及每秒消耗的电能都是40J，所以正确的答案是单位时间内三盏灯消耗的电能相同。四、测量小灯泡的电功率【例题2】如图3所示是测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的电路图图2图1（1）a是表，b是表。（2）按图连接好器材，测量前开关应，滑片P应滑到点。（3）如果小灯泡的阻值约为10Ω，电源有两节干电池串联组成，电流表有量程0∽0.6A图3和0∽3A两档，那么a表量程应选挡，b表量程选挡。（4）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V，滑

8、动变阻器的滑片P向端移动，才能使电压表示数为V，此时灯泡实际功率就是额定功率。（5）要测量的数据是和，计算灯泡的额定功率公式为。【解析】由图可知是用电