第十八章--电功率复习教学设计

第十八章电功率复习教学设计张志刚一、单元复习目标（1）更好地掌握电功和电功率概念、单位、公式及意义（2）能灵活运用知识解有关问题，特别是电功率公式的正确选用；（3）理解实际功率与额定功率的区别；（4）测定电功率的方法——P=UI二、复习的重点和难点电功率的计算；理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。能区分实际功率和额定功率。三、知识梳理电能和电功的关系电能的测量电功率电热功率公式电热的利用和危害家庭电路中电流过大的原因保险丝的材料及作用，用电器不能发挥正常，当，用电器易被烧坏，当，用电器正常工作，当实际功率与额定功率、单位：公式：做功的多少定义：单位时间内电流功的快慢物理意义：表示电流做）电功率（测量仪表：电能表或单位：公式：形式能的过程实质：电能转化为其它定义：电流所做的功发光、发声等现象动、发热、种用电器使之产生的转表现形式：电流通过各）电功（额实额实额实额实额实额实PPUUPPUUPPUUkWWRURIUItWPPJhkWhkWJtRURtIPtUItWW22622)106.31(四、复习课时：3课时电能电流热效应电功和电功率安全用电第一课时一、复习引入出示问题：将一个标有“220V，40W”的灯泡接入220V的电路中，灯泡为什么会发光？将它分别接在220V与110V的电路中，哪种情况下灯比较亮？为什么？若把“220V、100W”与“110V，100W”的两灯泡分别接在110V的电器中，哪个灯亮？这些问题的解决就涉及到电功、电功率的知识？二、复习内容及过程（一）、电功：1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。4、计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：W=Q=I2Rt=U2t/R①串联电路中常用公式：W=I2Rt。②并联电路中常用公式：W=U2t/RW1:W2=R2:R1③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功常用公式W=W1+W2+…Wn5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh）1度=1千瓦时=1kwh=3.6×106J6、测量电功：⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。如：电能表月初读数是月底读数是这个月用电度，合JB、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。3246832654（二）、电功率：1、定义：电流单位时间内所做的功。2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。3、电功率计算公式：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无论用电器串联或并联。计算总功率。常用公式P=P1+P2+…Pn4、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：⑴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=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得当U实U额P实P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈)三、典型例题例1：（济宁市2006）物业工作人员来李明家收电费，他观察到李明家电能表的情况如图3所示．然后从记录本上查出上月电能表的示数是811.6kWh．若按0.5元／kWh计费，李明家本月应缴电费______元。李明家同时使用的用电器总功率不得超过W。例2：（广州市海珠区2006）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·℃）]例3：（广州市2006）供电局以每两个月为一个抄表计费周期，小明家收到06年1、2月的电费通知单，通知单上附有他家近几个月的用电量图表，如图15所示．P实P额U2额U2实＝图3（l）根据以上图表提供的信息，填写下表中的空格时间（年/月）05/3、405/11、1206/1、2用电量（kW·h）902.1（2）与05年11、12月比较，小明家06年l、2月多用了一个额定电压220V、额定功率1100W的电暖器，其他用电器的使用情况与05年11、12月相同．这台电暖器在额定电压下工作时电流多大？请你估算小明家06年1、2月使用电暖器共多少小时四、堂上练习。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·℃）]2、.盐城市二○○六小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过W.当小明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是J，它的电功率为W.五、复习反思第二课时一、复习内容（一）测量：Ⅰ、伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI②电路图：③选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。Ⅱ测量家用电器的电功率：器材：电能表秒表原理：P=W/t（二）、电热1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。3、计算公式：Q=I2Rt(适用于所有电路)二、典型例题例1：2006年南通市在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源为两节铅蓄电池，小灯泡的额定电压为2．5V，电阻约为10，滑动变阻器上标有“20lA'’字样，某同学已连接的部分电路如图甲．(1)该同学连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×”标明．(2)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整．(3)闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2．5V，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡中的电流是______A，小灯泡的额定功率是____________W．(4)另一同学连好电路闭合开关后，发现小灯泡先很亮后熄灭，你认为他在连接电路时可能出现的问题是_________________________________________．例2：浙江省2006衢州小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额定电压为220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电热烘干机工作6小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求：(1)电热烘干机工作6小时消耗的电能是千瓦时。(2)电热烘干机额定电功率是多大?(3)电热烘干机发热体的电阻是多少?例3：浙江省丽水市2006年某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V40W”的白炽灯，每晚亮10小时。同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来，学校电工用两盏“220V40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果，两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。(1)改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？(2)改装后两灯的总功率是多少？比原来省电还是费电？(3)小明是一位爱动脑筋的同学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资料知道有一种“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；还有一种“声控开关”——有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开。小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来。请判断小明设计的电路图是。三、课堂练习1、家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤:⑴首先按测量要求设计合理的测量电路图.⑵观察电能表,记下它每kWh的转数N.⑶测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的)都停止工作.⑷用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)n时所用时间ts.⑸利用公式3.6106nJWNPtts计算出所测用电器的功率值为多少瓦?2、莱芜市2006测定小灯泡额定功率的实验器材如图8所示，其中小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。（1）请你用笔画线代替导线，把图8中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想：A．可能是灯丝断了B．可能是小灯泡短路C．可能是变阻器开路究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图9所示，则通过小灯泡的电流为________________A，小灯泡的额定功率为________________W。3、武汉市2006小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样.图甲是测定灯泡的额定功率的电路。（1）小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯泡。（选填“短路”或“开路”）（2）小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是_______W.（3）若电压表0～15V的量程损坏，换用0～3V的量程后，应将电压表中“－”接线柱连入图甲中的点，“3”接线柱连入图甲中的点，也可测出灯泡的额定功率，实验过程中，当电压表的读数为V时，灯泡正常发光。四、复习反思第三课时一、复习内容通过习题的练习，帮助学生深化概念，并能灵活运用电学公式解决一些综合问题，从而提高分析问题解决问题的能力。电流