第15章电功和电热

1第十五章《电功和电热》（第1课时）【课标要求】1、会读家用电能表，2、理解电功率和电流、电压之间的关系，并能进行简单计算。3、能区分用电器的额定功率和实际功率。4、通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。一、【自主学习】1．电功（W）：叫电功。2．电流做功的特点：电流做功时，把能转化为。3．电功的单位：国际单位：。常用单位有：度（千瓦时），1度=1=焦耳。4．电能表是测量的工具。5．电流做功的多少与、和有关。电功计算公式：。利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。6．计算电功还可用以下公式：W=I2Rt；tRUW2，W=Pt；7．电功率（P）定义：电流在。国际单位有：；常用单位有：8计算电功率公式：P==（式中单位P→；W→；t→；U→）；I→9．利用tWP计算时单位要统一，①如果W用焦、t用，则P的单位是；②如果W用、t用，则P的单位是。10．计算电功率还可用右公式（只适用于纯电阻电路）：P=I2R和P=U2/R11．额定电压（U额）：用电器的电压。额定功率（P额）：用电器在下的功率。13．实际电压（U实）：实际加在用电器两端的电压。实际功率（P实）：用电器在电压下的功率。以灯为例子：当U实U额时，则P实P额；灯很，易。当U实U额时，则P实P额；灯很，当U实=U额时，则P实P额；灯。二、【典型例题分析】【例1】一个家用电能表的盘面上标有“3000r／kW·h”字样，它表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转．若某个电热水器单独使用时，电表转盘在300s内转了210转，则热水器消耗的电能是，这个热水器放出的热量能使质量为__________的水温度升高10℃．[假设没有能量损失，已知：c水=4.2×103J/（kg·℃）]【拓展变式】（2009年娄底市）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如A.电能表的额定功率为2500WB.电能表的标定电流为5AC.拍照片时，小明家已消耗的电能为9316KW·hD.拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J导学提示例1考查学生对电能表参数的理解。2【例2】一只标有“PZ220—100”字样的灯泡，求：（1）正常工作时的电流和灯丝的电阻各是多大？（2）1KWh的电能可供标有“PZ220—40”字的灯泡正常工作多少h？（3）当通过灯丝的电流为0.2A时,灯泡的实际功率、额定功率各是多大？（4）当灯泡两端所加的电压为200V时，灯泡的实际功率又是多大？【拓展变式】两个分别标有“9V3W”和“6V3W”字样的电灯泡，如果将它们串联在电路中，使其中一个灯泡恰能正常发光，则加在串联电路两端的电压最大是多少？若将这两个灯泡并联，则干路中的电流最大是多少？【例3】电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?三、【课堂检测】1.某家用电器正常工作时的功率约为2kW，则它可能是()．A电风扇B．电视机C．空调器D．电冰箱2.如图所示，设电源电压保持不变，R是一个定值电阻，在a、b两点间接入一个标有“3V2W”功灯泡L1，它恰能正常发光；若在a、b两点间换接入标有“3V3W”的灯泡L2，则该灯泡（）A．也能正常发光，其消耗的电功率等于2WB．也能正常发光，其消耗的电功率等于3WC．不能正常发光，其消耗的电功率小于3WD．不能正常发光，其消耗的电功率大于3W3.串联在电路中的两盏灯L1和L2的电阻分别为R1、R2，若RlR2，在相同时间内，电流通过L1、L2所做的功分别为W1、W2，它们的关系是()．A.WlW2B．W1=W2C．W1W2D．无法确定4.有一个“12V6W”的小灯泡，如果接在36V的电路上，并使它正常发光，必须怎样连接一个多大的电阻才行？这个电阻消耗的电功率又是多少？5．“6V3W”的A灯和“12V4W”B灯串联后接在电路中，若使其中一盏灯能正常发光，并且另一盏灯又不损坏，则电源的电压不能超过多少？导学提示例2考查学生对实际功率和额定功率的理解。例3考查学生对于纯电阻电路和非纯电阻电路的理解和运用。3四、【课后练习】1．小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW·h,那么这一个用电器是（）A．电冰箱B．普通白炽灯C．彩色电视机D．挂壁式空调机2．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在ab间接入6V6W的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在ab间换接人一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法错误的是（）A.灯L将变亮B.灯L将变暗C.换接的灯可能烧坏D.电路总功率要小3．把标有“8V16W”的灯泡L1和“12V36W”的灯泡L2串联后接在电源两端，其中一只灯泡正常发光，另一只没有达到其额定功率，则（）A．电源电压为20VB．两灯泡的总功率为32WC．电路中电流为3AD．灯L2的实际功率小于灯L1的实际功率4．下面几个灯泡，都在其额定电压下工作，其中亮度最大的是()．A.“220V25W”B.“110V40W”C.“36V60W”D．“24V100W”5、为了使某电炉消耗的功率减为原来的1/2，下列办法能用的是()．A．将电阻减为原来的一半，电压不变B．将电压、电阻都减为原来的一半C．使电压减为原来的一半，电阻不交D.电流减为原来的一半，电阻不变6、有5Ω和10Ω的两个定值电阻，先将它们串联，后将它们并联接在同一个电源上，则关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是()A．串联时，电压之比是1：2，电功率之比是2：1B．串联时，电压之比是2：1，电功率之比是1：2C．并联时，电压之比是1：1，电功率之比是2：1D．并联时，电压之比是1：1，电功率之比是1：27、将标有“6V3W”和“6V2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是()A.两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮B.两只小灯泡都能正常发光C.通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮D.两只小灯泡的总功率小于2W8、标有“6V3W”的甲灯和“12V12W”的乙灯，并联接在6V的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列说法正确的是()A．甲、乙两灯消耗的电能之比是1:4B．甲、乙两灯的电阻之比是1:2C．通过甲、乙两灯的电流之比是1:2D．甲、乙两灯的实际电功率之比是1:19、如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）()A．12WB．4WC．8WD．2W410、如图所示，小灯泡规格为“6V3．6W”(灯丝电阻不变)，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表示数为0．6A；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V，则()A．小灯泡灯丝电阻是6ΩB．电源电压是10VC．滑动变阻器最大阻值是10ΩD．滑片P位于b端时．滑动变阻器消耗的功率是0．8W11、学校的路灯经常烧坏，更换十分不便，电工师傅用“挑担灯’’解决了这个问题，即将“220V100W”和“220V60W”的甲乙两盏规格相同的白炽灯串联接入照明电路。上述两盏灯相比较，灯丝较粗的是______灯，两灯工作时，较亮的是_____灯。(填“甲”或“乙”)12、灯泡Ll标有“6V3W”的字样，灯泡L2标有“6V6W”的字样，将它们串联在电路中，要使每个灯泡都不损坏，这段电路两端所加最大电压为V；灯L3标有“220V25W”的字样，灯L4标有“220V60W”的字样，将L3、L4两灯串联接到220V的电路中，灯更亮些。13、有一种新型节能灯——LED灯，使用这种灯比旧灯泡节能90％，且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见右表）。（1）根据表中数据，求出当LED灯发出红光时，100s消耗的电能是多少？（2）把一个LED灯接入如图所示的电路中，已知电源电压为5V且保持不变，电阻R为90Ω。闭合开关，毫安表（量程更小的电流表）的读数为20ｍA，请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？14、下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；（3）假设在用电高峰时，家庭电路实际电压为200V，电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算结果保留到小数点后1位）？