1、第二十讲 电功 电功率物理物理1知道电功和电能，并能结合生活、生产中的实例进行说明，能运用关系式WUIt进行简单的计算。2理解电功率的概念，并能运用关系式PUI进行简单的计算。3能举例说明用电器的额定功率和实际功率的物理意义。4理解电流的热效应，并能解释生产和生活中的现象；会用焦耳定律进行电热计算。其他形式 Pt I2Rt 焦耳(焦)J 度 千瓦时(kWh)3.6106 电能(电功)快慢 电功 时间 UI I2R 瓦特(W)千瓦(kW)1 kW103 W 正常工作 额定 三、焦耳定律8电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。例如利用电热工作的用电器有电饭锅等。9焦耳定律：电流通过导体
2、产生的热量跟_成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比。用公式表示为：Q_，电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则有：QW。10生活中要注意防止电热造成的危害。例如短路易引起火灾等。电流的平方电阻通电时间I2Rt【提示】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的；用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很多个，且U实、P实具有同体性、同时性2(2015，兰州)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“6V3W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，当开关S1、S2都闭合时，灯泡L1正常发光，则电源电压为_V；当开关S1闭合，S2断开时，电路的总功率为_W.61.53(2015，
3、天水)甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图如图所示，则乙灯正常发光时的电阻是_；若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中，通电1min，两灯消耗的总电能为_J.4(2014，兰州)有两个电阻：R13，R24，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1 W2_；若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1 Q2_182163 44 35(2015，天水)小明家电能表上个月月底表盘数字是 ，这个月月底表盘数字如图所示，可知他家本月用电_度他只让某电水壶工作，发现在10min内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为_W.10012006(2014，兰
4、州)灯泡L上标有“2.5 V”的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下列说法中正确的是()A灯泡L的额定电流是0.2 AB灯泡L正常发光时的电阻是10 C灯泡L的额定功率是6.25 WD灯丝的电阻随电压的增大而减小B7(2015，兰州)如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是()AR1的阻值是20B当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30C电源电压是16VD该电路的最大电功率为7.2WA8(2015，天水)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示电源电压恒为4.5V，电压表量程选择
5、“03V”，滑动变阻器规格为“201A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是()A电路中电流变化的范围是0.180.5AB滑动变阻器阻值变化的范围是2.510C灯泡的最小功率是0.162WD该电路的最大功率是2.25WD9(2015，兰州)在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置两个透明的容器中密闭了等量的空气U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化此实验是为了探究电流产生的热量与_的关系；将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在_容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接入
6、原电路，还可以探究 电流产生的热量与_的关系该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和_电阻B电流转换法11(2015，天水)如图甲所示，电源电压U12V，R1为定值电阻，阻值为24，R2为滑动变阻器，R2最大阻值为48，小灯泡标有“6V 3W”字样，小灯泡的UI关系如图乙所示求：(1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？(2)S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路中的电阻值为多大？12(2015，联考)在一次课外探究中，王华观察了他家的某品牌双层电烤箱看说明书后得知此电烤箱采用双控电路，电路如图所示，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R
7、1和R2为上、下两层的加热电阻，上、下层同时加热时额定功率为1600W，其中R13R2.(1)电烤箱上、下两层同时正常工作时，R1消耗的电功率是多少瓦？(2)只有R1正常工作时，通过R1的电流是多少？(计算结果保留一位小数)(3)王华妈妈总感觉做晚饭时烤熟同一种食物所用时间比在其他时段要长王华决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时烤箱的实际功率他观察家里电能表标有“220V20(40)A50Hz3200r/kWh”的字样于是，他关闭家中其他用电器，仅让电烤箱单独工作(上、下层同时加热)30秒，电能表转盘转过了32转电烤箱的实际功率是多大？做晚饭时电烤箱实际功率变小的原因是：用电高峰，实际电压小于
8、额定电压，电烤箱实际功率小于额电功率【例1】(2013，扬州)今年6月，我国空调“能效比”实行新的等级标准，空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3200 W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为_W；若选“能效比”为4.0的空调，工作1 h将比原空调节约电能_kWh。电能【变式题1】(天津中考)如图是某同学家中的电能表，现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉其他用电器只让该灯泡工作，电能表转盘转过30转用时10 min。这段时间灯泡消耗的电能是_ kWh，灯泡的实际功率是_ W。0.0160【例2】(2013，鄂州)“赛龙舟”是
9、端午节里的传统节目。小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“12 V6 W”的红灯和“12 V12 W”的绿灯及“24 2 A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、S1、S2，且滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。求：(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？与电功率有关的计算【变式题2】如图所示的电路中，电源电压恒为6 V.(1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为0.3 A，求R的阻值(2)闭合开关S1、S3，断开S2时，小灯泡正常发
10、光，电流表示数为0.9 A，求通电10 s灯泡消耗的电能(3)闭合开关S2，断开S1、S3时，求小灯泡的实际电功率(假设小灯泡的电阻不变)【例3】(2015，梧州)小明家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数.现将水箱中装满水，通电后正常工作30min，水温从20上升到40，在此过程中c水4.2103J/(kg)，水1.0103kg/m3，求：(1)电热水器正常工作的电流；(2)电热水器所消耗的电能；(3)水所吸收的热量电热的利用 型号FEDH50额定电压220V最大水量40L额定功率2000W【变式题3】(2012，宿迁)某电饭锅内有R044、R2156 的两根电热丝，将它接入电路
11、，如图所示。当S分别置于“1”挡和“2”挡时，_挡是保温状态；当S接“2”挡时，电路中的电流大小是_ A，通电100 s电路产生的热量是_ J。151.1105探究电流产生的热量跟哪些因素有关1整个实验用到了控制变量法，也用到了转换法，通过温度计示数的变化来反映电热的多少；2实验中被加热的液体用煤油的目的是煤油的比热容小，在相同条件下吸热温度升高较快，便于进行电流放热多少的观察。【例4】(2014，泸州)如图所示是探究焦耳定律的实验装置图，除灯丝电阻R甲R乙外，其余条件均相同。开关闭合，电路接通后，下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断，正确的是()A因为通过两种电阻丝的电流相等，所以两电阻丝两端的
12、电压相等B因为通过乙瓶电阻丝的电流大，所以乙瓶的温度计示数变化快C因为甲瓶中煤油的比热容要小，所以甲瓶的温度计示数变化快D因为甲瓶中电阻丝产生的热量多，所以甲瓶的温度计示数变化快【解析】本题是探究电流产生的热量跟电阻的关系，应用的是控制变量法。根据焦耳定律QI2Rt，R甲和R乙是串联的，在电流I和通电时间t相同时，R甲R乙，所以R甲产生电热多，故甲瓶的温度上升较快。【答案】D一、方法技巧纯电阻电路与非纯电阻电路中的公式应用【例5】把标有“36 V15 W”的甲灯和标有“36 V5 W”的乙灯串联后接在电压是36 V的电路中，则()A因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮B因为通过它们的电流相等，所
13、以一样亮C因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮D因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮【解析】由公式R 可知，R甲R乙，甲、乙两灯串联接入36 V的电路中，根据PI2R可知，电流相等，R甲R乙，所以P甲P乙，乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮。【答案】D43写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
