22电能电功率.docx
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22电能电功率
电能、电功率
一、教学目标
1、知道电能的单位是焦耳(J),另一个单位是千瓦时(kW·h).
2、知道电功的单位是瓦(W)或千瓦(kW).
3、通过本节课的学习,学会使用家庭电能表,能利用电能表做简单的计算.
4、理解电功率的概念.知道电功率表示消耗电能的快慢.
5、知道电功率的单位是W或kW.
6、理解用电器的额定功率.知道额定功率是在额定电压下工作时的功率.
7、会应用功率的定义公式P=
及公式P=IU进行简单的计算.
二、教学重点
1、学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解.
2、电功率和用电器的额定功率.
三、教学难点
1、家庭电能表的使用,对电能、电功单位的理解
2、正确理解电功率和电功的区别与联系
四、基础知识
1.电能
(1)用电器消耗电能的过程就是电能转化为其他形式的能的过程;有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
(2)电能的单位:
国际单位是焦耳(J);常用单位:
度(kWh);1kWh=3.6×106J。
(3)测量电能的仪表:
电能表。
2.电功率
(1)定义:
用电器在1秒内消耗的电能.
(2)物理意义:
表示用电器消耗电能快慢的物理量。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率的大小。
(3)计算公式:
P=UI=W/t(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:
P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式:
P=I2RP1:
P2:
P3:
…Pn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式:
P=U2/RP1:
P2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
(4)单位:
国际单位瓦特(W);常用单位:
千瓦(kW)
(5)额定功率和实际功率
①额定电压:
用电器正常工作时的电压.
额定功率:
用电器在额定电压下的功率。
P额==U额I额=U额2/R
②当U实=U额时,P实=P额(灯正常发光)
当U实
当U实>U额时,P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,有时会损坏用电器)
当U实>U额时,P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)
五、例题(A组)
例1:
几个同学家电能表的示数如下,请你将它们的示数读出来.
例2:
如果一个月后,三位同学家的电能表示数分别变为如下图所示,则这三位同学家这一个月分别用了多少度电?
例3:
例1中如果电工师傅按50度的电收取丙同学家的电费,该同学家电表的示数应该是多少?
说说你的想法.
例4:
例2中,如果甲、乙、丙三位同学家的电能表上分别标出600revs/kW·h、1200revs/kW·h、1500revs/kW·h.则这三位同学家
(1)用电器均消耗1度电的时候,电能表转过的圈数分别是多少?
(2)电能表均转一圈,消耗的电能分别是多少焦耳?
(3)一个月电表分别转多少圈?
解:
(1)三同学家用电器消耗1度电,电能表转过的圈数分别是600转、1200转、1500转.
(2)电能表转过1圈,用电器消耗的电能分别是:
甲:
=6×103J
乙:
=3×103J
丙:
=2.4×103J
(3)一个月三同学家电表转过的圈数分别是:
甲:
600revs/kW·h×23kW·h=1.38×105r
乙:
1200revs/kW·h×23.6kW·h=2.832×104r
丙:
1500revs/kW·h×58kW·h=8.7×104r
例5:
例2中,甲、乙、丙三同学家一月消耗的电能分别是多少焦耳?
电流做的功分别是多少?
(用字母表示出来)电能转化成其他形式的能分别是多少?
W甲=23kW·h=8.28×107J
W乙=23.6kW·h=8.496×107J
W丙=58kW·h=2.08×108J
例6:
某电能表的规格是“220V5A”则该电能表所接电路的最大功率应是瓦,它家的电路上最多可接“220V40W”的电灯盏。
电能表上还标有“3000R/Kwh”如果只接通一个用电器工作,6分钟电能表转盘转过30转,那么这个用电器的功率瓦。
例7:
如图,R1=24Ω,R2=36Ω,电源电压为12V,
求:
P1,P总
解:
由欧姆定律可求出电路中的电流:
I=0.2A
由P1=I2R=(0.2A)2×24Ω=0.96w
由P总=UI=12V×0.2A=2.4W
例8:
一只灯接在电压是220V的电路上,通过的电流是0.3安,通电250秒,消耗的电能是多少?
电灯的功率是多大?
解:
W=UIt=220V×0.3A×250S=16500J
P=UI=220V×0.3A=66W
例9:
一盏标有”220V100W”字样的电灯,将它接到110伏的电路中,它的电功率是多大?
(不考虑温度,电阻的影响)
解析:
在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题,本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,可以由灯泡的额定电压U额和额定功率P额,先根据对R=U额2/P额求出灯泡的电阻,然后利用P
=U实2/R额求出电灯的实际功率
解:
R=U额2/P额=(220V)2/100w=484欧
P
=U实2/R额=(110V)2/484Ω=25瓦
即灯泡的实际电功率是25瓦
例10:
不同灯泡的亮暗程度只反映下列物理量中的()
A.灯泡两端电压的大小B.灯泡电阻的大小
C.通过灯泡的电流强度的大小D.灯泡工作时的电功率的大小
解析:
不同的灯泡,在相同的时间内,电流通过谁做的功越多,即由电能转化成的内能和光能越多,这个灯泡就越亮,反之,则越暗,而电功率的大小正反映一定时间内电流做功的多少,所以正
确的是(D)
例11:
甲灯标有“36V60W”,乙灯标有“100V60W”,它们如在各自的额定电压下工作,则发光的情况是()
A、甲灯亮B、乙灯亮C、一样亮D、不知道
分析:
灯的亮度决定于灯的实际功率,(实际功率越大,表示灯在单位时间内消耗的电功越大,则产生的光能也越大,灯就越亮了)它们如在各自的额定电压下工作,则它们的实际功率都等于各自的额定功率,都等于60W
答案:
C
六、练习(A组)
电能
1.电流做功的过程是将能转化为能的过程。
且用电器消耗了多少能,电流就做多少功。
电流通过电灯做功,电能转化为能;电流通过电动机做功,电能转化为能;电流通过电热器做功,电能转化为能。
2.某同学家里,8月月底抄表时,电能表的示数是96587,9月月底抄表时,电能表的示数为96959,该家庭9月份用电kW·h,若每度电费是0.50元,则应付电费元.
3.在日常生活中,用电器在一段时间内消耗的电能,可以通过电能表测量出来,电能表表盘上有几个重要的参数:
(1)“220V10A”中的“220V”是指这个电能表的额定电压为,“10A”是指这个电能表允许通过的最大电流为,它可以用在最大功率为的家庭电路上;
(2)“600r/(kW·h)”是指接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘;
4.小薇同学发现她家的电能表上标有“600revs/kW·h”的字样,当她只开一盏灯时,又发现表盘1min才转一周,则这盏灯工作h消耗1度电.
5.目前有一种________电能表.用户买来________后插入,电能表读取卡中的金额.一旦金额用完,电能表切断电路,这时需要到银行为它储值,重新插入电能表方可使用.还有一种新式电能表,其中没有转动的,靠内部的电子电路计算电能,其计数由显示.
6.在家庭生活中经常说到了多少度电的“度”实际上是的单位,它的学名叫,而在物理学中,更常用的能量单位是,两者之间的关系为。
7.即将建成的长江三峡水利发电站年发电量达8.47×1010KW·h,合 J
8.下列四个单位,哪个是电能的单位?
()
A.A·s B.J/s C.W D.kW·h
9.电能表测量的物理量是()
A.电流B.电压C.电功率D.电功
甲
10.电炉接通电源后,电流做功的过程是将()
8
1
6
8
5
A.电能转化为机械能B.电能转化为化学能
C.电能转化为热能D.电能转化为动能
乙
11.若同学家里的电能表8月1日的示数如图8-1中甲所示,
8
1
图8-1
9
9
7
9月1日的示数如图8-1中乙所示,他家8月份共用电为()
A.312kW·hB.31.2kW·h
C.8199.7kW·hD.31.2J
12.小花同学搜集了一些能量转化的事例,其中将电能转化为内能是()
A.电动机工作B.电炉工作C.火力发电机发电D.大阳能热水器工作
13.从能量转化的观点来看,电风扇接通电源正常工作后,电流做功的结果是()
A.电能只转化为动能B.电能只转化为内能
C.电能只转化为机械能D.电能转化为内能和机械能
14.一只电能表标有3000r/KWh字样,现在观察到电能表在10min内转盘转了45圈,那么电流共做了多少功?
电功率
1.根据你生活中的观察,电子手表、电灯、晶体管收音机、电熨斗这些常用电器中,电功率最大的是,电功率最小的是。
2.电流在1s内做的功叫做,是反映电流做功的物理量。
某段电路两端电压为3V,5s内电流做功20J,这段电路消耗的电功率是;这段电路的电阻是。
3.白炽电灯上标有“220V40W”字样,表明该灯正常发光时该灯两端的电压是V,通过灯丝的电流是A,灯丝的电阻为Ω,额定功率是W,正常发光h消耗1kW·h电能。
4.某家用电能表上标有“220V 5A 3000R/kWh”的字样,当家中用电器全部工作时,电能表1min内转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为__________W;若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流,还可以再增加________W以下的用电器.
5.小明同学在晚上学习时,使用220V、40W的灯泡3小时,则电路中消耗了的电能,若电路中接有“600revs/kW·h”的电能表,则在这段时间内电能表的表盘转了转。
6.电阻R1:
R2=3:
1,若将它们串联在电源两端,相同时间内电流做功之比W1:
W2=;电功率之比P1:
P2=。
7.有一个标有“8V4W”的小灯泡,如果接在12V的电源上,必须联一个阻值为Ω的电阻才能使小灯泡正常发光,此时在这个电阻上消耗的电功率是W。
8.将标有“220V25W”L1和“220V60W”L2的两盏电灯串联后接入380V的电路中,烧坏的电灯是。
9.有一台家用电器,正常工作时的电功率约为2kW,则它可能是:
()
A.电风扇B.电视机C.空调器D.电冰箱
10.某学校共40个教室,每个教室里装着6盏40W的日光灯,由于注意节约用电,平均每盏每天少开半小时,那么一个月(按30天)可节约电多少度:
()
A.144B.145C.146D.147
11.决定电灯泡工作时亮暗程度的物理量是:
()
A.电流强度B.电功率C.电压D.电功
12.一定值电阻两端的电压为4V时,电功率是1W;当加在这个电阻两端的电压为2V时,它的电功率为:
()
A.1WB.2WC.0.5WD.0.25W
13.把“220V40W”和“220V60W”的两个电灯串联后接在220V的电路中,结果是:
()
A.每只灯泡的额定电压都变小了B.每只灯泡的实际功率都小于其额定功率
C.每只灯泡的额定功率都变小了D.每只灯泡的额定电压都小于其实际电压
14.电灯灯丝断了再搭上,则().
A.电灯变暗,因为阻值增大而电流减小
B.灯泡变亮,因为阻值增大,产生的热量增大
C.灯泡变亮,因为断了的灯丝搭起来,其阻值减小,根据公式“P=UI”可知,其电功率增大
D.灯泡亮度不变,因为电源电压不变
15.三盏灯“220V100W”’、“220V60W”、“220V40W”都正常工作,则三灯中最亮的是()
A.“220V100W”B.“220V60W”C.“220V40W”D.一样亮
16.一度电可以供“220V20W’的电灯正常工作().
A.50hB.100hVC.30hVVVD.220h
17.某家庭用电器的总功率不超过2100W,可选择的合适的电能表是:
()
A.380V5AB.380V10AC.220V5AD.220V10A
18.斌斌家最近买了一个微波炉,他发现,当微波炉工作时,家里的电能表转得飞快,他想了想最近学过的物理知识,明白了其中的道理()
A.微波炉消耗的电能很多B.微波炉的电功率很大
C.微波炉里有很多食物D.微波炉消耗的电能很少
19.一只电能表上标有“220V3A”字样,则此电能表最多可接“220V60W”的电灯数是()
A.5盏B.11盏C.22盏D.25盏
一、电能答案
1、电、其他形式、电、光、电、机械;
2、37.2、18.6;
3、220V、10A、2200W、转过600转;
4、10;
5、IC卡、IC卡、铝盘、液晶板;
6、电能、千瓦时、焦耳、1KW·h=3.6×106J;
7、3.0492×1017
8.、D9、D10、C11、B12、B13、D
14、5.4×104J
二.电功率答案
1.电熨斗、电子手表;
2.电功率、快慢、4W、2.25Ω;
3.0.18A、1210Ω、40、25;
4.900、200;
5.4.32×105J、72;
6.3:
1、3:
1;
7.串、8、2;
8.L1;
9.C
10.A
11.B
12.D
13.B
14.C
15.D
16.A
17.D
18.B
19.B
七、例题(B组)
【例题1】电能表是测量________的仪表,1kW·h的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作________h。
【例题2】某导体接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将改接到3V的电压下,这个导体的功率是________W。
【例题3】电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中,R=10Ω,电路接通后,100s内电阻R上电流做的功为10J,已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变,求:
灯的额定
【例题4】如图(下左)所示,电源电压和电灯L的电阻均保持不变,当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是()
A、电压表的示数变大B、电灯L的亮度变暗C、电流表A1的示数不变D、电流表A2的示数变小
【例题5】在如图(上右)所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,下列现象中会发生的是()
A、电流表、电压表的示数都变小B、电流表示数变小,电压表示数不变
C、电路消耗的总功率增加D、R1消耗的电功率减小
【例题6】将分别标有“6V9W”和“6V3W”的两个灯泡L1、L2串联接在12V电源上,则()
A、两灯都能正常发光B、灯L2可能被烧毁C、两灯都比正常发光时暗D、灯L1比灯L2亮
【例题7】家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则()
A、甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B、甲灯两端的电压一定比乙灯的大
C、甲灯消耗的电能一定比乙灯的多D、甲灯的实际功率一定比乙灯的大
八、练习(B组)
1.以下各单位中不是电功率单位的是()
A.千瓦时B.焦/秒C.瓦特D.伏特安培
2.下列说法中正确的是()
A.千瓦时是电功率的单位,千瓦是电功的单位
B.电能表是测量用电器功率的仪表
C.功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.功率为100瓦的用电器正常工作10小时耗电1千瓦时
3.如图所示,电源电压U不变,L1和L2两灯完全相同则S闭合前后L1灯消耗的电功率之比为()
A.1/4B.4/1C.2/1D.1/2
4.日常生活中所说的1度电的“度”是下列哪个物理量的单位()
A、电功B、电功率C、电流D、电压
5.R1>R2两条电阻线串联,接入同一电路,R1、R2消耗的功率分别为P1、P2,则()
A、I1=I2P1=P2B、I1=I2P1>P2
C、U1=U2P1>P2D、U1>U2P1=P2
6.两条电热丝,R1:
R2=1:
2,通过它们的电流强度之比I1:
I2=2:
3,则两条电热丝的发热功率之P1:
P2()
A.1:
3 B.3:
1 C.2:
9 D.9:
2
7.电功率是电流在_______时间内所做的功,它是表示电流做功_______的物理量.在国际单位制中,电功率的单位是_______,0.5千瓦=_______瓦。
8.一台电焊机工作半小时消耗了1.5kWh的电能,这台电焊机的电功率为____W.
额定电压(伏)
220
额定功率(瓦)
180
9.两只相同的电阻将它们串联后接到电源上,消耗的功率与它们并联后接到同一电源上消耗的功率的比值是。
10.右表是帅康牌某型号抽油烟机的主要技术参数,这台抽油烟机正常工作时通过它的电流是____安,工作过程中电能主要转化为能。
11.平均起来,一次雷电的电流强度约为2万安,电压约10亿伏,放电时间约为0.001秒。
问平均一次雷击的电功率约为多少千瓦?
电流所做功为多少焦?
如果这些能量的1%,能被人类所利用,它可供一盏100瓦的灯工作多长时间?
可以将1t的水提高多少米?
12.如图,电源电压为9伏保持不变,当电压表的示数为4伏,电流表的示数为0.2安,求:
(1)电阻R1的阻值是多少?
(2)调节滑动变阻器,使电压表的读数变为1伏,这时通过滑动变阻器的电流是多少?
滑动变阻器接入电路中的电阻值为多大?
此时电阻R1消耗的功率为多大?
13.下面是林丽同学家新买的洗衣机的铭牌:
为了能让妈妈正确使用这台洗衣机,她把铭牌上的内容给妈妈做了解释,请你也利用学过的物理知识,解释一下这个铭牌上的内容.
额定电压
220V
机身尺寸
600×560×850mm3
额定频率
50HZ
洗涤功率
350W
额定容量
5Kg
加热温度
30-60℃
净重
72Kg
最大电流
5A
14.小刚学了电功率之后,决定测定自己家的电视机的实际电功率,所用的测量仪器是:
电能表一块(3000R/kWh)、秒表一只,请你简要叙述实验过程.
15.一只灯泡上标着“9V3W”字样,把它跟滑动变阻器R(20Ω、2A)和安培表(0-0.6A)串联组成如图8-3所示电路。
电源的电压为15V。
(1)S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器,当L正常发光时,安培表的示数是多少?
图8-3
(2)滑片P的位置不变,再将S2闭合,此时安培表的示数是多少?
此时滑动变阻器消耗的电功率是多少?
16、小利同学家里新购买一个快速电热水壶,快速电热水壶的铭牌的部分数据如右表:
请您观察铭牌上的数据,计算出两个有关的电学方面的物理量。
产品型号
XCD50B
额定电压(V)
220
额定功率(kW)
1.5
温度设定范围(℃)
30~85
内胆压力(Mpa)
0.6
容量(L)
50
加热方式
电加热器
整机外形尺寸(mm)
930×ф480
电功率
1.A;2.D;3.A;4.A;5.B;6.C;
7.单位,快慢,瓦特,500;
8.3000;
9.1:
4;
10.9/11;机械;
11.2×1010Kw,2×1010J,2×106S,2×104m;
12.20Ω,0.05A,160Ω,0.05W
13.例如:
该洗衣机在220V的电压下正常工作;该洗衣机适用于频率为50HZ的交流电源;该洗衣机允许通过的最大电流为5A;该洗衣机正常工作时的功率为350W等等.
14.关闭家中其他所有用电器,只让电视机工作,测出此时电能表转过n圈所需时间t秒,则可计算出电视机的实际功率
15.0.33A、0.83A、12.5W
16.
(1)电热水壶正常工作时的电流6.82A;
(2)电热水壶正常工作时的电阻32.27Ω
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