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1、15.2 認識電功率
第1課時
1.觀察體驗電能表鋁盤轉(zhuǎn)動快慢與電功率的關(guān)系,說出電功率的意義、公式及單位.
2.會用電功率的計算公式P=進行簡單的計算.
3.重點:記住電功率的概念和物理意義.
一、從認識電器銘牌開始
1.觀察家里的各種電器銘牌,燈泡銘牌上的7 W,電熨斗銘牌上的1200 W,是表示它們的 電功率 .?
二、電功率
2.電功率是表示 用電器消耗電能快慢 的物理量,用字母 P 表示.?
3.電功率的單位是 瓦特 ,簡稱 瓦 ,符號是 W ,更大的單位是 kW ,它跟瓦的關(guān)系是 1 kW=1000 W .?
4.某用電器的功率是150 W,表示 該
2、用電器每秒消耗150 J的電能 .?
5.電功率的大小等于 用電器單位時間內(nèi)消耗的電能 .?
6.電功率的公式 P= .其中,符號的物理意義和單位分別是:?
W —— 消耗的電能 —— 焦耳 ( J );?
t—— 時間 —— 秒 (s);?
P—— 電功率 —— 瓦特 ( W ).?
7.你家微波爐消耗的電能一定比臺燈多嗎?答: 不一定 .你認為 時間 相同時,微波爐消耗的電能一定比臺燈多.根據(jù)在相同的時間里,哪個用電器消耗的電能多(消耗電能快),哪個用電器的電功率就大可知:微波爐的電功率 大于 臺燈的電功率.?
8.小明同學有兩個用電器,當他將甲用電器接入電路中時,測出4 s
3、的時間內(nèi)消耗電能為16 J;當他將乙用電器接入電路中時,測出10 s的時間內(nèi)消耗電能為30 J.則下列說法中正確的是(B)
A.甲用電器的功率大,甲用電器消耗的電能多
B.甲用電器的功率大,乙用電器消耗的電能多
C.乙用電器的功率大,乙用電器消耗的電能多
D.乙用電器的功率大,甲用電器消耗的電能多
9.給下列家用電器的電功率填上合適的單位:微波爐1000 W ;電冰箱0.1 kW .?
1.小組討論,千瓦和千瓦時是不是同一意思?有什么區(qū)別?
答案 不是,千瓦(kW)是功率P的單位,千瓦時(kW·h)是電功W的單位.
2.一度電可以供“220 V 20 W”的電燈正常
4、工作(A)
A.50 h B.100 h C.30 h D.220 h
3.某學校共40個教室,每個教室里裝著6盞40 W的日光燈,由于注意節(jié)約用電,平均每盞每天少開半小時,那么一個月(按30天計算)可節(jié)約電的度數(shù)是(A)
A.144 B.145 C.146 D.147
4.下列說法中正確的是(B)
A.電功率是表示消耗電能多少的物理量
B.電功率是表示消耗電能快慢的物理量
C.用電器的功率越大,做功越多
D.電功表示用電器做功快慢的物理量
通過此題可知,電功率同時取決于 用電器消耗電能的多少 和 時間的長短 ,判斷電功率大小時,應(yīng)既考慮到電功
5、也要考慮到時間,不能片面地只考慮一個量.?
5.小明家有一個理發(fā)用的電吹風機,由于說明書遺失,只知道它的額定電壓是220 V,沒有其他數(shù)據(jù).小明想利用他家的電能表和一只秒表,測出該電吹風機的額定功率.他觀察了一下他家電能表的銘牌有如下字樣:220 V,5 A,50 Hz,2500 r/kW·h.請你幫他設(shè)計一種簡便方法,測出這個電吹風機的功率.要求:寫明實驗步驟,用字母代表所涉及的物理量,導出計算電功率的公式.
討論如何測量.
思路:電能表是 測量電路中用電器消耗電能多少 的儀表,秒表可以測量 用電器工作的時間 ,根據(jù)公式 P= 可以計算出用電器的電功率.?
測量步驟:
(1) 將電
6、能表所接其他用電器關(guān)閉,只接電吹風機 ;?
(2) 利用秒表測量電吹風機工作時電能表的圓盤轉(zhuǎn)過N轉(zhuǎn)所用的時間t(秒) ;?
(3) 導出計算電功率的公式:W=×3.6×106 J;P==×3.6×106 W=1440W .?
第2課時
1.理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系,并能進行簡單計算.
2.經(jīng)歷實驗驗證和分析論證電功率跟哪些因素有關(guān)過程,體驗物理公式分析方法和控制變量方法的具體應(yīng)用.
3.重點:闡述電功率的概念.
4.感悟知識的由來離不開觀察實驗和理性思考兩個過程.
一、探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)
1.猜想與假設(shè):燈泡的電功率可能跟 電壓 和 電流
7、有關(guān).?
2.制定計劃與設(shè)計實驗:請你設(shè)計出一個探究燈泡電功率與電壓關(guān)系的電路圖.
答案 如圖所示.
3.進行實驗與收集證據(jù):請你為上述電路圖設(shè)計一個數(shù)據(jù)記錄表格.
答案 I1=I2.
電壓U/V
燈泡亮度(明或暗)
燈泡L1
U1=
燈泡L2
U2=
4.分析與論證:燈泡的亮暗程度決定于燈泡的 實際電功率 .在電壓相等時,電流越大,電功率就 越大 ,在電流相等時,電壓越大,電功率就 越大 .精確實驗表明,電功率等于電壓U跟電流I的乘積,即 P=UI .?
二、有關(guān)電功率P=UI的計算
5.試寫出公式P=UI的兩種變形公式: I
8、= 、 U= .?
嘗試用這兩公式解答以下兩個問題:
(1)有一種用于220 V電路中的節(jié)能燈,額定功率為5 W,求通過它的電流?
答案 I===0.0227 A.
(2)一個在額定電壓下工作的電烙鐵,功率是100 W,電流是2.78 A.這個電烙鐵的額定電壓是多大?
答案 U===36 V.
6.一臺家用空調(diào)正常工作時,通過的電流約為( C )
A.5×10-2 A B.0.5 A C.5 A D.50 A
1.電功與電功率兩個概念的區(qū)別是什么?
答案 電功表示電流做功使電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的多少,單位是焦耳或千瓦時.電功率表示單位時間
9、內(nèi)電流做了多少功或用電器單位時間內(nèi)所消耗的電能,單位是瓦或千瓦.
2.你能從電功率的表達式中導出電功的表達式嗎?試試看.
答案 電功率的表達式為P==UI,那么,該式兩邊同乘t,便得到W=UIt,也可以這樣推導:因為P=,所以W=Pt,將電功率公式P=UI代入,即可得W=Pt=UIt.
3.一盞“220 V 100 W”的電燈,正常工作時的電阻有多大?如果把它接在110 V的電路中(不考慮溫度對電阻的影響),則通過電燈的電流為多少?實際功率多大?
思路引導與解答:
(1)此燈泡接入220 V電路中工作時的電流如何求?
解:I== = A=0.45 A.
(2)燈泡電阻如何
10、求?
解:R===484 Ω.
(3)設(shè)電阻不變,燈泡接入110 V電路中工作時的電流如何求?
解:I實=== A=0.227 A.
(4)燈泡接入110 V電路中工作時的實際功率如何求?
解:P實=U實I實=110 V× A=25 W.
4.結(jié)合歐姆定律,請你導出電功率的兩個推導公式,并討論它們在比較電功率大小時有何優(yōu)點?
答案 P=UI=IR×I=I2R;P=UI=U×=.
在比較串聯(lián)電路中的電功率時,常用公式P=I2R,只需比較兩個用電器的電阻即可.
在比較并聯(lián)電路中的電功率時,常用公式P=,仍然只需比較兩個用電器的電阻即可.
5.在標有“PZ220-40”和“PZ220-100”的兩只燈泡L1、L2并聯(lián)在電路中時,兩燈均發(fā)光,實際消耗的功率分別為P1、P2,則(B)
A.P1>P2 B.P1