第6节 电能(第二课时)

Copyright2004-2015版权所有盗版必究第二课时电功率与哪些因素有关串联连接电功率和电功的计算Copyright2004-2015版权所有盗版必究一、电能与电功1、电流所做的功叫做电功。电能转化为其他形式能量的过程2、电功的实质：3、电功的单位焦耳（J）千瓦时（kW.h）1千瓦时=焦耳3.6×1064、电能的计量——电能表二、电器的电功率1、电功率的物理意义表示电流做功的快慢。2、电功率的定义电流在单位时间内做的功。3、定义公式PW=t4、电功率的单位瓦（W）或千瓦（KW）Copyright2004-2015版权所有盗版必究5、电器的额定电压和额定功率额定电压：额定功率：用电器正常工作时的电压。用电器在额定电压下消耗的功率。观察一只白炽灯泡铭牌，理解其中的含义。PZ表示：普通照明220表示：额定电压是220伏40表示：额定功率是40瓦。40瓦的含义是：表示电流在1s内所做的功为40J假设接入的实际电压不是220V，灯泡的功率仍然是40W吗？Copyright2004-2015版权所有盗版必究把“220V40W”灯泡接入调控台灯内，观察正常发光时亮度，并进行调控后观察亮度变化？灯泡亮度逐渐变暗。亮度为什么会变暗？灯泡的实际功率减小。VP~220V调控开关A调控开关滑片向左滑，实际电压：实际功率：电路所能提供给用电器的实际电压。用电器在实际电压下消耗的功率。6、电器的实际电压和实际功率电阻变大，电流变小，灯泡两端实际电压变小。Copyright2004-2015版权所有盗版必究取一个标有“2.5V0.5W”的电灯泡。把它接在2.5V的电路中，它正常发光。把它分别接在1.5V和3V的电路中，观察并比较它们的亮度。在电压为2.5V时，灯泡正常发光；在电压为1.5V时，灯泡发光暗淡；在电压为3V时，灯泡强烈发光。实验现象：灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。实验结论：同一只白炽灯泡在深夜时的亮度要比傍晚时的亮度要亮，你能解释了吗？Copyright2004-2015版权所有盗版必究7、比较额定值与实际值的关系：（3）当U实U额时，用电器都不正常工作用电器正常工作（1）当U实=U额时，（2）当U实U额时，P实=P额P实P额P实P额注意事项：使用电器时要尽量使实际电压达到额定电压值。实际功率过大损坏电器；实际功率过小电器不能正常工作。你知道这是为什么吗？Copyright2004-2015版权所有盗版必究灯泡的电功率跟哪些因素有关【提出问题】：小灯泡的电功率跟哪些因素有关？【建立假设】：（1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的，那么实际电功率大小与什么因素有关？（2）小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。需要运用控制变量的方法进行实验研究。【设计实验方案】：Copyright2004-2015版权所有盗版必究（1）研究小灯泡的电功率跟电压的关系，就要控制通过小灯泡的电流不变。V1V2L1L2灯L1(2.5v0.3A)灯L2(3.8v0.3A)条件控制(电流)亮度(亮、暗)电压/伏相等相等亮暗2.0V3.0V把2只不同灯泡按图所示方式串联在电路中，电压表测量通过2只不同灯泡的电压。观察2只不同灯泡的亮暗，记录电压表的示数。【进行实验，收集证据】：Copyright2004-2015版权所有盗版必究（2）研究小灯泡的电功率跟电流的关系，就要控制小灯泡两端电压不变。A1A2把2只不同灯泡按图所示方式并联在电路中，电流表测量通过2只不同灯泡的电流。观察2只不同灯泡的亮暗，记录电流表的示数。灯L1(2.5v0.3A)灯L2(6.3v0.15A)条件控制(电压)亮度(亮、暗)电流/安2.5V(相等)2.5V(相等)暗亮0.3A0.06ACopyright2004-2015版权所有盗版必究【分析与论证】：小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越高，小灯泡的电功率越大。进一步实验表明，用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。Copyright2004-2015版权所有盗版必究三、电功率的计算1、电功率计算公式：PU=IP表示电功率；U表示电压；I表示电流。U的单位为伏，I单位为安，则P的单位为瓦。1瓦=1伏·安公式P=W/t与P=UI有什么不同？P=W/t是功率的定义式，适用于一切功率的计算。而P=UI适用于计算电功率，也可用来测量用电器的电功率。Copyright2004-2015版权所有盗版必究2、电功的计算公式：PW=tW=Pt=UIt电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。1焦＝1伏·安·秒3、电功率计算公式变形：P=UIP=UIP=UICopyright2004-2015版权所有盗版必究4、电功率计算公式的推导：P=UI已知U和I求P对纯电阻电路I=U/RU=IRP=U2RP=RI2已知I和R求P已知U和R求PP=U2RPR=UR=PI2I=PRCopyright2004-2015版权所有盗版必究5、有关电功率的计算：【例1】将图所示的节能灯接在220伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2小时消耗多少电能？先审题。已知什么？求什么？解：P=UI=11瓦11W220伏=0.05安W=Pt=11瓦×2×3600秒79200焦=答：当节能灯接在220伏的电路中时，通过灯泡的电流为0.05安，节能灯消耗的电能为79200焦。【练习1】“PZ220-40”的灯泡接在220伏的电路中，通过灯丝的电流为_____安，它在1小时内消耗的电能为__________焦。0.181.44×105Copyright2004-2015版权所有盗版必究【例2】看图计算灯泡的电阻。先审题。已知什么？求什么？P=U2/RR=U额2/P额已知U和P，求R解：=1936欧R=U额2/P额=(220V)2/25w答：这只灯泡的电阻为1936欧1千瓦时的电可供以上的灯泡用多少小时？W=Pt=1千瓦时0.025千瓦=40小时【练习2】某LED灯用电压为6伏的电源供电，正常工作电流为300毫安。那么，此LED灯正常工作时的功率为多少？1.8瓦Copyright2004-2015版权所有盗版必究【例3】有”220V100W”用电器一只，把它接在110伏的电路中，实际功率为-------------（）A.100WB.75WC.50WD.25W用电器的实际电压是额定电压的一半，那么实际功率是额定功率的几分之几？P实=U2实R=U2实P额U2额=U2实U2额P额=P额U实U额2【练习3】1千瓦时的电可供“PZ220-40”的灯泡用多少小时？D25小时Copyright2004-2015版权所有盗版必究取三只电功率不同的灯泡：220V15W、220V40W、220V60W，并联连接在220V的电路中，通电后，观察它们发光的亮度。220V60W的灯泡最亮；220V15W的灯泡最暗；如果把一只”220V40W”灯泡和只”220V100W”灯泡串联连接在220V的电路中，它们能否正常发光？那一只灯泡亮？先猜猜后老师演示实验给大家看。（注意安全）通过计算这两只灯泡的实际功率为多大？来判断你的猜测是否正确？∵R=U额2/P额R40W＞R100WP40W实＞P100W实Copyright2004-2015版权所有盗版必究三、电功率的计算1、电功率计算公式：PU=I2、电功的计算公式：W=UIt3、电功率计算公式变形：P=UIP=UIP=U2R4、电功率计算公式推导：P=RI2学习了电功率的计算后，请你自己编写一道有关电功率的计算题目。并请同学做一做！Copyright2004-2015版权所有盗版必究1、“风光互补发电”装置能够利用太阳能电池板和风力发电机发电。某“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多少电能？0.5千瓦时2、某教室里安装了8盏40瓦的日光灯，若这些灯每天照明3小时，则这个教室每天消耗多少电能？0.96千瓦时3、一台“220V1000W”的电热水器，正常工作10分钟消耗多少焦耳的电能？6×105焦4、手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6V，容量为750mA.h。它充满电后所储存的电能是_______J。9720Copyright2004-2015版权所有盗版必究