1、 名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生教师教案学生姓名 年级 科目 科学日期 时间段 课时教学内容电能复习 电功 电功率及其效率教学目标个性化学习问题解决 复习电能基础知识,对于薄弱知识点进行强化教学重点、难点电功 电功率的计算考点分析电功 电功率的计算教学过程1、上节课回顾及作业检查73.如图甲所示电路,电源电压恒为 1.5V,闭合开关后,把滑动变阻器 R2 的滑片 P 从最右端向左移动由于滑动变阻器某处发生断路,滑片 P 向左移动一段距离后,电流表才有读数,此时电压表的示数为 1.35V且电流表读数 I 与滑片 P 移动的距离 x 的关系如图乙所示求:(1)当电流表开始有读数时,滑片
2、 P 移动的距离 x 的值和 R2 接入电路的阻值;(2)电阻 R1 的阻值;(3)当滑片 P 移到 x 等于 10cm 处时,R 2 消耗的电功率72.某小区装修需要照明,施工人员用两根长均为 200m 的铝导线将一盏“220V 500W”的电灯接在照明电路上晚上八点施工时,施工人员发现该灯光较暗,于是他用仪表测得该灯泡两端的实际电压为 200V,已知铝导线每米长的电阻约为 0.02 (计算时不考虑温度对电阻的影响,计算结果取整数) ,问:(1)灯泡的实际功率是多少?(2)连接灯泡的铝导线上损失的电功率是多少?(3)施工人员发现灯光晚上十点比八点亮一些,是由于灯泡两端的实际电压,这时连接该灯
3、泡的铝导线损失的电功率二、新授重点内容电功(W)和电功率( P):1、 电功:即“电流做功”之意。所谓电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。电流做了多少功,也就有多少的电能转化为其他形式的能。在学习中,我们可以把“电功”这个词简单理解成“消耗的电能” 。名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生教学过程2、 电功(W)的单位: 主单位:焦耳(J) 。 常用单位:千瓦时(kWh),也叫“_” 。 1 2换算关系:1 度1kWh_J.(识记) (1kwh=1kw1h=1000w3600s=?)3、 电功(也就是电能)的计算公式:基本公式:W=UIt(意义: 电流在电路上做的功,等于这段电
4、路两端的电压、电路中的电流和通 1电时间的乘积)其中单位:U 伏 I安 t秒 W焦耳推导公式 1: (串联电路) 2 RtI2推导公式 2: (并联电路)UW电功和电功率的关系式:W=Pt。 3 PtRtIt224、 电功的测量工具电能表电能表的作用:测量电路在一段时间内消耗电能的 _。 1如何用电表的转数来确定消耗了多少电能:(设电能表转 n0 转消耗 1kWh 的电能,这个数据在 2电能表表盘上)如果电能表转了 n 转,则消耗的电能 。)(0hkW5、 电功率(P):是表示不同用电器消耗电能_的物理量。电功率越大,表明用电器消耗电能的速度越_.( 请辨别:电功率越大的用电器,消耗的电能越多
5、?( ) )6、 电功率(P)的单位: 主单位:瓦(W) 常用单位:千瓦(kW) 1 27、 电功率的计算公式:定义式: (普遍适用。单位(注意对应):W焦耳或千瓦时,t秒或时,P瓦或千瓦) 1 电路专用式:PUI(适用于所有电路。单位:U 伏, I安, P瓦) 2推导公式:(结合欧姆定律): (常用于串联电路) (常用于并联电路,因电压相 3 R2IRU2等)8、 额定电压和实际电压、额定功率和实际功率的关系额定电压:指用电器正常工作时所需的电压值(U 额 ) ,也就是用电器上标明的电压值。 (家电通常 1220V)实际电压:指用电器在实际工作中获得的实际电压值(U 实 ) ,这个电压值可能
6、等于额定电压,但也 2可能低于或高于额定电压值。额定功率:是指用电器在额定电压下的功率值(P 额 ) ,也就是用电器上标着的功率值;具有唯一性。 3实际功率:指用电器在实际电压下工作时实际消耗的功率值(P 实 ) 。由 P=UI 可知,电器的实际功 4率值会随着用电器两端的电压值的变化而变化。其对应关系是:a、 当 U 实 U 额 时,P 实 P 额 :此时用电器正常工作。b、 当 U 实 U 额 时, P 实 P 额 :此时用电器超负荷工作,很可能损坏用电器。适用范围:两个公式都只适用于纯电阻电路中。名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生c、 当 U 实 RB=RC,瓶中均插有同型号的温
7、度计,则下列说法中正确的是( )A 闭合 S3,断开 S1、S 2,可用于探究电热与电阻的关系B 闭合 S3,断开 S1、S 2,可用于比较不同液体的比热容C 闭合 S1、S 2,断开 S3,可用于探究电功与电流的关系D 闭合 S2,断开 S1、S 3,可用于探究电热与电阻的关系13.小灯泡额定电压为 6V,额定功率估计在 7Wl2W 之间,小佳按如图所示甲的电路测定灯的功率,所用电流表有 0.6A、3A 两档,电压表有 3V、l5V 两档,将它们连入电路时小佳作了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图的乙、丙所示,则( 名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生)A小灯泡额定功率为
8、7.5W B在 5V 时小灯泡的功率为 7.5WC在 1V 电压下小灯泡功率 7.5W D在 5V 时小灯泡功率为 1.5W10如图所示的电路中,电源的电压保持不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器,闭合开关 S,滑片P 向右移动时,则( )A 电流表 A 的示数变大 B 电压表 V 的示数不变C 电路消耗的总功率增大 D R1 消耗的电功率减小11.如图所示电路,电阻 R1=10,闭合开关 S,电流表 A1 的示数为 0.3A,电流表 A2 的示数为0.5A下列说法正确的是( )A通过电阻 R2 的电流为 0.5A B电 阻 R2 的阻值为 15C电源电压为 4.5V D电阻 R1
9、消耗的电功率为 3W52.小明用图 16 所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系” ,图 17 是小明未完成连接的实验电路。(1)电压表应选择 的量程;现要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和 对滑动变阻器连接的要求,用笔画线代替导线,完成图17中实验电路的连接。(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是 。 (写出一个)(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R 的不同电流和对应的电压值,如下表所示。请根据表中数据在图 18 中画出电阻 R 的U I 关系图像。小明在实验中所用电阻R的阻值
10、为 ;当通过的电流为 0.5A时,电阻R 消耗的电功率为 W。(4)如果将实验电路中的电阻 R 更换成一个额定电压为 3.8V、阻值约为 10 的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对实验电路还必须进行怎样的改动: 。53.用图 13 所示的实验电路,测量一个标有“2.5V ”字样的小灯泡的额定功率。(1)请在虚线框内画出与图 13 对应的电路图。U(V) 0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0I( A) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6图 18图 16图 17名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生(2)闭合开关后,电流表和电压表的示数都较小,小灯泡不
11、发光,其原因是: 。(3)经过调整后,小灯泡发光,但如何使小灯泡正常发光呢?你的措施是:。(4)爱探究的小强用另一只电流表 A2 和一个 5的定值电阻 R,连接了如图 14 所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率。具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表 A2 的示数为A,小灯泡正常发光。此时电流表 A1 的示数如图 15 所示,则小灯泡的额定功率为W。54.在测定“小灯泡电功率” 的实验中,小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。他们所设计的实验电路如图15所示。(1)在连接电路时,开关应处于 状态,电流表的量程应选 0 A。(2)请你用
12、笔画线代替导线,按照电路图将实物电路补充完整。 (导线 不能交叉)(3)闭合开关前,图 16 中滑动变阻器的滑片 P 应位于 (选填“ A”或“B”)端。(4) 小刚同学闭合开关,移动滑片 P 到某一点时,电压表示数(如图 17 所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图 16 中滑片 P 向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 2.5V。(5)小丽同学移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图 18 所示的 I U 图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。55.小张在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,所用小灯泡上标有“3.5V”字样。(1)请你
13、在图 18 中用笔画线连好最后一根导线。(2) 请观察图 18,小张连好电路后,接下来应将 才能保证实验时不损坏仪表。(3)若闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于电压表 。(4)检查连接无误后小张测出了上表三组数据,由表中数据可知,小灯泡的额定功率为 。(5)若在实验中小灯泡的灯丝突然被烧断,则电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(6)假如电源电压恒为 6 V,但伏特表 015 V 档已坏,小张将现在的电路作了改动也能测出小灯泡的额定功率,请在如图19 的虚线方框内画出改动后的电路图。56.如图是小明设计的“测量小 灯泡额定功率”的电路图。已知定值电阻
14、R0=15,滑动变阻器R(20 1A),电源电压为 18V,小灯泡的额定电压为 6V.图 17图 16S图 18a b c名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生(1) 请用笔画线代替导线将实物电路图补充完整。(2) 闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片 P 应滑到最_。(选填“左端”或“右端”)(3) 小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,小明分析后确定是灯泡的故障。若电流表没有 示数,电压表有示数且接近电源电压,可以判断灯泡 ;若电流表有示数,电压表几乎没有示数,可以判断灯泡 。(4)小明排除电路故障后,进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的指针如图 c 所示,
15、则小灯泡的额定功率为_W。57.(2012 资阳)在“测定小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为 2.5V,灯丝电阻约为8。(1)小明所在实验小组连接的电路如图 37-甲所示,其中有两处错误或不妥。请指出:_;_。(2)将上述错误或不妥改正后,闭合开关发现灯泡发出特别耀眼的光,且此时电流表、电压表都有示数,则出现该现象的原因可能是_。(3)实验中调节滑动变阻器使电压表的示数为 2.5V时灯泡正常发光,此时电流表的示数如图37-乙所示,则流过小灯泡的电流为_A ,小灯泡的额定功率为 _W。(4)根据以上实验数据,这个小灯泡正常工作时的电阻为_(保留两位小数) 。58.在探究电功率跟电流、
16、电压的关系实验中 ,小丽同学设计了如图 17 所示的电路。(1)此电路是用来探究电功率跟 的关系的;小丽是通过观察 来判断灯的功率大小,并通过比较两块电压表的示数,得出实验结论。(2)请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系:应该添加的器材 ;简述你所设计的电路的连接情况: 。59.(2012 丽水)小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时,所用电源电压为 4.5 伏,小灯泡额定电压为2.5 伏(1)按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是 ;名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生(2)故障排除后重新闭合开关
17、,移动滑动变阻器滑片 P 到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片 P 向 (填“A ”或“B”)端移动,使电压表的示数为 2.5 伏;(3)小金同学移动滑片 P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 瓦该图象不是直线,主要原因是 59.在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为 6V,小灯泡 L 的额定电压为 2.5V,电阻 大约为 10左右,可供选用的滑动变阻器 R1 和 R2 的最大阻值分别为 10、50 ,实验电路如图所示(1)应该选用的滑动变阻器是 (选填“R 1”或 “R2”) 。(2)
18、电路正确连接后。闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 (3)如图是根据实验数据绘成的 U-I 图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将变 (4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此 时电流表示数为 0,而电压表有示数,那么发生的故障是 ,此时电压表的示数是 V。61.在“测量小灯泡电功率”的实 验中,小灯泡的额定电压为 2.5 伏,电阻大约为 10 欧,有两 个规格分别为“10 1A” 、 “50 2A”的滑动变阻器,电源电压为 6 伏。(1)本实验中应该选择规格为 的滑动变阻器;图 12 中已有部分电路联好,
19、请用笔画线代替导线将电路连接完整。(2)某同学闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡的亮度很暗且不变,可能的原因是 。(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图所示为 A,实验中多次测量的目的是: 。(4)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系” ,得到的实验数据如上表,该组同学做完第 2 次实验后,用 15 的电阻代替 10的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片 P 向 端移动(选填“A”或“B” ) ,使电压表的示数为 V,完成第三次实验。 21 世纪教育网62.如图 a 所示是测
20、量额定电压为 2.5V 的小灯泡额定功率的电路 (1)用笔画线代替导线将电路连接完整 (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应放在 端(填“a”或“b” ) (3)实验时,若开关处接触不良,下列判断正确的是( )A灯泡能正常发光 B灯泡会烧坏 C电流表有示数 D电压表没有示数(4)故障解决后,调节滑动变阻器使电压表读数为 2.5V,此时电流表读数如图 b 所示,则灯泡的额第 36 题 a 第 36 题 b名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生出水口R2220VBASR1图 22定功率为 W 63.用 如 图 15 所 示 的 实 验 装 置 探 究 “电 流 通 过 导 体 产 生 的
21、热 量 与 电 阻 的 关 系 ”。 实 验 中 通 过 观 察 来 比 较 电 流 产 生 的 热 量 的 多 少 。 为 了 便 于 比 较 两 种 电 阻 丝 通 过 电 流 后 产 生 热 量 的 多 少 , 甲 乙 两 瓶 中 要 装 入 、 的 同 种 液 体 。 为 达 到 实 验 目 的 , 选 用 的 两 电 阻 丝 的 阻 值 不 能 。 实 验 结 论 是 。 该 实 验 装 置 还 可 以 研 究 通 电 时 间 一 定 时 导 体 产 生 的 热 量 与 的 关 系 。四、拓展延伸及作业布置31.某学校运动场离学校电控室有一段距离,运动场内原来没有安装照明灯,不利于师
22、生早上的锻炼,后来学校为了师生安全,在运动场安装了一盏规格为“220V、1kw”的碘钨灯。己知电控室的输出电压恒为 220V,电控室到碘钨灯之间的电线长为 100m,所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。下表所列是该品牌的不同横截面积的铜芯橡皮绝缘线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流) 。要求所选铜线符合适用和经济的原则,请你通过计算说明,所用电线选用的是哪一种铜芯导线?若所使用的铜芯导线每米长电阻为 1.710-2,求使用碘钨灯时,输电线路上损失的电功率为多大?照明一小时,碘钨灯所消耗的电能是多少?32. 饮水机是一种常用的家用电器,其加热水槽部分工作原理电路图如图 23 所示
23、,其中 S 是一个温控开关, R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S 自动切换到另一处于保温状态。请回答下列问题:(1)A、B 是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热,黄色表示保温, 请标明指示灯的颜色,应该是 A 为 色,B 为 色。(2)若饮水机加热时加热管的功率为 550W,而保温时加热管的功率为 88W,求电阻 R2 的阻值(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值) 。(3)若加热水槽储水 1.0kg,将其从初温 20加热到 100,加热管的热效率为 90%,试计算出加热需要多少时间?名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生33.在一
24、次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:求解在这段时间内:(1)水所吸收的热量; (2)电磁炉的实际功率; (3)电磁炉烧水的效率。34.为了研究某种植物在恒温下生长的规律,某中学自然科学兴趣小组的同学,设计了一台如图所示的恒温箱,箱内安装一根电热丝。使用恒温箱时,要求电源电压为 220V,每秒钟电热丝应向箱内提供400J 的热量(设电能全部转化为热能)。(1)现有四种直径为 O.5mm 的金属丝材料,有关数据和情况如下表所示:编号 材料 熔点 熔断电流 发热时氧化情况比较 价格比较A 铜丝 1083 20A 容易 较低B 钨丝
25、3410 20 A 容易 较高C 镍铬合金丝 1100左右 20A 不易 一般D 铅锑合金丝 200左右 5A 一般 一般你认为兴趣小组的同学应选择哪一种材料绕制箱内的电热丝较合适(填编号):_。(2)选用合适的材料制成后,利用 220V 的恒压电源供电,测得该电热丝实际电功率为 484W。为了使电热丝供热达到要求,在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下,兴趣小组同学在箱外串联了一个电阻,这个电阻阻值多大?(3)简述:如果说电源电压不变,为达到供热要求你认为还可以怎样改装?对比(2)中兴趣小组同学的改装,你的改装有什么主要优点?观察对象 有关记录 研究活动电磁炉的铭牌 U额 =220V P额 =
26、1kW电能表的铭牌 220V 10(40)A50Hz 2000r/kWh用电磁炉加热一壶水;(水的质量 m=2kg,初温 t=30)关闭家里其它用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50。名思教育桐乡校区教研中心用心教好每一个学生主要收获 梳理知识结构,形成知识框架 课后作业 习题本节课教学计划完成情况:延后完成 照常完成 提前完成 说明:_学生的接受程度:很差 比较差 差 一般 良好 很好 说明:_学生的课堂表现:不积极 一般积极 比较积极 很积极 说明:_学生成长记录学生上次作业完成情况:差 中 良 优 说明:_班主任审批签字教学主任审批签字 吴思思