1、第16章电流做功与电功率,学习目标,(1)从能量转化角度认识电能;知道电功及其单位;会正确使用电能表测量电功。 (2)探究影响电流做功的因素,进一步认识控制变量的研究方法。 (3)理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单的计算;理解用电器的额定功率和额定电压。探究影响电功率的因素。 (4)进一步练习使用电压表、电流表和滑动变阻器测算小灯泡的额定功率和实际功率,知道怎样测算家庭电费。,知识梳理,1 电流做功认识电功 影响电流做功的因素 电能表 2 电流做功的快慢 电功率 常用用电器的电功率 电功与电功率的区别 额定电压与额定功率 实际功率与额定功率的关系 3 测量电功率 测量小灯泡的电功率
2、 常见问题分析 4科学探究:电流的热效应 电流的热效应 焦耳定律 焦耳定律的理论推导 电热的利用和防止,难点突破,1 电流做功,1、什么是电功? 电功:电流所做的功叫电功。2、电流做功的实质是什么?电流做功的过程实质上就是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少的电能转化为其它形式的能,就消耗了多少电能。,难点突破,影响电流做功的因素,电流做功多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高,电流做功越多;通过用电器的电流越大,电流做功越多;用电器通电时间越长,电流做功越多。,【公式】W = U I t 【单位】焦耳(J)1 J = 1 VAS 电功的单位焦耳(
3、J)很小,生活中常用千瓦时 (KWh)作单位,千瓦时也被称为“度”。 1千瓦时=3.6106焦 即:1KWh=3.6106J,难点突破,电能表,电能表是用来测量电功的仪表。,难点突破,“220V”表示该电能表额定电压为220V “10(20)A”表示:该电能表额定电流为10A,短时间内通过的电流允许大些,但不能超过20A。 “1250r/kwh表示” 用电器每消耗1kwh的电能,电能表的转盘转动1250圈。,难点突破,月末的数字减去月初的数字:561.6-478.2=83.4kWh,难点突破,典例精析:,例1:小明同学在家洗澡时,接触和应用了不少物理知识,其中错误的是( ) A电热水器是将内能
4、转化为电能的电器 B热水淋在身上感到暖和,热水与皮肤之间发生了热传递 C浴室内的镜面上常有一层水雾,是液化现象 D使用沐浴液时室内充满了香味,说明分子在不停地运动,解:A、电热水器工作时,消耗了电能,产生了热量,因此电热水器是将电能转化为内能的电器;故A错误;B、热水的温度高于人体的温度,当热水淋在身上时,热水与皮肤之间发生了热传递,所以身上感到暖和;故B正确C、浴室内的镜面上的水雾是由于温度较高的水蒸气遇冷而形成的一层小水滴,故是液化现象;故C正确D、使用沐浴液时室内充满了香味,是因为香味分子在不停地运动;故D正确故选A,A,难点突破,2 电流做功的快慢,电功率,【定义】物理学中把电流所做的
5、功与所用时间之比叫电功率。 【物理意义】电功率是表示电流做功快慢的物理量。 【公式】公式:P=W/t(定义式);推导式:P=UI (其中:P电功率,单位:瓦;W电功,单位:焦;t时间,单位:秒。) 【单位】:瓦特,简称瓦,符号是“W”。 常用单位:千瓦,符号是“kW”。 换算关系:1kW=1000W,难点突破,常用用电器的电功率,难点突破,【电功与电功率的区别】,难点突破,额定电压与额定功率,(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。(常用U额表示 ) (2)额定电流:用电器正常工作时的电流。(常用I额表示 ) (3)额定功率:用电器正常工作时的功率。(用P额表示)电灯泡“PZ22025”:表示
6、额定电压是220V,额定功率是25W。,难点突破,实际功率与额定功率的关系:,U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作; U实U额,则P实P额,可能损坏用电器。,【注】(1)一个用电器只有一个额定电压和额定功率,但可有多个实际电压和实际功率。 (2)灯的亮度是由灯在电路中工作时的实际功率所决定的。,难点突破,典例精析:,例2:小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样下列说法中正确的是( ) A该灯泡只能在220V电压下工作 B该灯泡的实际功率是40W不变 C该灯泡每秒消耗的电能是40W D该灯泡正常发光时的功率是40W,解:A、“220V”为灯泡正常工作时的电压,说明其工作时工
7、作电压不能超过220V,可以小于等于220V,故A错误;B、灯的实际功率随实际电压的变化而变化,故B错误;C、若灯正常工作,则由W=Pt可得每秒钟消耗的电能为:W=40W1s=40J,故C错误;D、灯在220V电压下正常工作,则此时发光功率为40W,故D正确故选:D,D,难点突破,3 测量电功率,测量小灯泡的电功率,【实验步骤】 (1)按电路图连接实物电路。 (2)合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数; (3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压值的12倍,观察灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数; (4)调节滑动变阻器,使小灯
8、泡两端电压低于额定电压,观察并做记录; (5)断开开关,整理实验器材。,难点突破,【注意事项】(1)连接电路过程中开关应始终处于断开状态; (2)根据小灯泡的额定电压值,估计电路中电流、电压的最大值,选择合适的量程,并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。 (3)合上开关前,应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上,若不是,要弄清楚什么位置是最大位置并调整。 (4)调节滑动变阻器的过程中,要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小,怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。,难点突破,【结论】 (1)不同电压下,小灯泡的功率不同实际电压越大,小灯泡功率越大。 (2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际
9、功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。,难点突破,常见问题分析:,难点突破,典例精析:,例3:某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( ) A当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率了 B闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了 C闭合开关前,滑片P应滑到B端 D实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,解:A、当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,故A正确;B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路,灯座接触不良等,故不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;C、闭合开关前
10、,滑动变阻器应滑到B端,即其电阻最大位置故C正确;D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故D正确故选B,B,难点突破,4科学探究:电流的热效应,电流的热效应,生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象发生。,电暖器,电热器,难点突破,饮水机,电熨斗,难点突破,电流通过导体时电能转化成热能,这个现象叫做电流的热效应。,难点突破,焦耳定律,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。,公式:,Q = I R t,难点突破,焦耳定律的理论推导,电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电
11、流产生的热量Q就等于消耗的电能W。,即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt,难点突破,电热的利用和防止,(1)电热的利用,电热在日常生活中的应用,难点突破,烧坏电器,导线绝缘皮老化引起火灾,(2)电热的危害,难点突破,典例精析:,例4:下列说法正确的是( ) A电饭煲是利用电流的磁效应工作的 B城市中建设人工湖可以调节气温,利用了水的比热容大的原理 C飞机在天空飞行时,机翼上方的压强大于下方的压强 D在微观粒子中,空间尺度从大到小的排列是:电子、原子核、原子、分子,解:A、家用电饭煲加热食物主要利用了电流的热效应,故A错误;B、因为水的比热容较大,白天,相同质量的
12、水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节气候;故B正确;C、由于机翼都做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大,机翼下方压强大于上方压强,机翼在压强差下产生向上的升力,故C错误;D、在微观粒子中,空间尺度从小到大的排列是:电子、原子核、原子、分子,选项中的说法搞反了,故D错误故选B,B,本课小结,1 电流做功认识电功 影响电流做功的因素 电能表 2 电流做功的快慢 电功率 常用用电器的电功率 电功与电功率的区别 额定电压与额定功率 实际功率与额定功率的关系 3 测量电功率 测量小灯泡的电功率 常见问题分析 4科学探究:电流的热效应 电流的热效应 焦耳定律 焦耳定律的理论推导 电热的利用和防止,拓展练习,2.在利用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率的实验中,手和眼的分工分别是( ) A手移动变阻器的滑片,眼睛观察电流表 B手移动变阻器的滑片,眼睛观察电压表 C手移动变阻器的滑片,眼睛观察灯泡是否发光 D手按开关,眼睛观察电流表,B,1.下列几种家用电器正常工作时,主要将电能转化为内能的是( ) A电风扇 B抽烟烟机 C电烤箱 D空调,C,完成同步练习册,作业布置,再 见,