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1、第十六章 电流做功和电功率,定义:电流通过导体所做的功。,实质:电功多少=消耗 电 能的多少=转化为 内 能多少,计算公式:,测量:电能表,电流做功,串联电路中:,并联电路中:,若R1R2,则W1W2,1灯更亮,若R1R2,则W1 W2,1灯更暗,串并联电路的电功,【例1】如图所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1R2),分别按下图的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是( ),答案:D,定义:电流所做的功与所用时间之比;表示:电流做功的快慢;符号:P;,P灯=30w表示:1秒(电流做功)电灯耗电能30J;,单位:瓦特,
2、瓦 w(J/S);kw ;1kw=103w,定义式:,计算公式:,计算电能:,电功率,对应公式:,额定功率与实际功率,串联电路中:,并联电路中:,若R1R2,则P1P2,1灯更亮,若R1R2,则P1P2,1灯更暗,串并联电路电功率,【例2】一个电热水器的铭牌如表,求该电热水器:(1)正常工作时的电阻;(2)正常工作时通过它的电流;(3)正常工作0.5h消耗的电能是多少千瓦时?,测量小灯泡的电功率,实验原理: P=UI ;,实验方法:伏安法,电压表测小灯泡电压、电流表测电流;,不能多次测量取平均值,因为灯泡的电阻受温度影响;,实验结论:U实=U额,P实=P额 正常发光;U实U额 则P实P额 较亮
3、;,1,在闭合开关时发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,请分析电路中可能出现故障:_,灯泡L处断路,实验故障分析,2、闭合开关,发现小灯泡特别亮,这说明他在闭和开关前没有_,将滑动变阻器的滑片放在最大阻值处,3、闭合开关,发现小灯泡特别暗,不管怎样移动滑片P,灯泡亮度始终不变,产生这一故障的原因是:_,把二根导线都接在滑动变阻器的下面接线柱,怎样比较灯的亮暗?,(1)正常发光时,额定功率大的灯越亮。(2)若两灯串联,电流相等,由 可知R越大,灯越亮。(3)若两灯并联,电压相等,由 可知R越小,灯越亮。,【例3】标有“36V 25w”,“110V 25w”,“220V 25w”字样的三
4、个灯泡,若在各自额定电压下工作,则( )A、“220V 25w”的灯泡最亮 B、“110V 25w”的灯泡最亮C、“36V 25w”的灯泡最亮 D、一样亮,难点分析,答案:D,【例4】把标有“220V 60w”的甲灯和标有“220v 100w”的乙灯串联后接在220v的电路中,则()A.因为甲灯的电阻较大,所以甲灯较亮B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮C.因为乙灯P额较大,所以乙灯较亮D.因为乙灯P实较大,所以乙灯较亮,答案:A,【例5】甲、乙两灯,将它们并联接在照明电路中均能正常发光,且甲灯比乙灯亮,不考虑温度对电阻的影响,那么( ). 甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大.甲灯中的电流比乙
5、灯中的电流小.甲灯的P额比乙灯的P额大.甲灯的R比乙灯的大,答案:C,(2)探究方法:控制变量,(3)实验结果:,同R,在I不变时,通电时间t越长,煤油的温度越高,表明电流产生的热量越多。,同R,在t相同时,通电I越大,煤油的温度越高,表明电流越大,电流产生的热量越多。,在通电I不变,通电t相同时,电阻R越大,煤油的温度越高,表明电阻越大,电流产生的热量越多。,(1)实验装置:,电流的热效应,焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。,应用:制成电热器(如电饭锅、电热壶、电熨斗、电暖器等),焦耳定律,公式:,1.电功与焦耳定律(电热),在纯电阻
6、电路中:W=Q P电=P热,2.电热与电阻的关系,(1)由 可知:在t、I相同时,电热与电阻成正比,电阻越大,电流产生的热量越多。,(2)由 可知:在t、U相同时,电热与电阻成反比,电阻越小,电流产生的热量越多。,难点分析,【例6】电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000W” “220V 1800W” “220V 500W”的字样,它们各自正常工作相同时间, 产生的电热最多。其中 的电热丝电阻最小。标有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.2h,电流做的功为 KWh。,答案:电水壶;电水壶;0.2,1.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )A. 两灯均正
7、常发光时,乙灯消耗的电能较多 B. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C. 两灯串联在220伏的电路中,甲灯比乙灯亮 D. 将乙灯接入110伏电路中,它的实际功率为50瓦,答案:C,2、把分别标有“220V 40W”、“220V 20W”字样的电灯L1 和L2正确地连入家庭电路中,灯比较亮些,其功率的比 P1:P2= 。若将两灯串联在家庭电路中,两灯的功率之比P1:P2= ,两灯工作时的总功率为 , 灯比较亮些。3、甲、乙两灯的电阻分别为R、R2,且R:R23:1,若将两灯串联在同一电路中,则在相同的时间内,电流通过两灯做功之比是( )A、3:1 B、9:1 C、1:3 D、1:9,
8、L1,2:1,1:2,L2,A,0.6W,4.在用电高峰时,某同学家的电压比220V降低了10,此时正在工作的“220V 100W”白炽灯的实际功率是_W若用“220V 20W”的节能灯代替“220V 100W”的白炽灯,每天正常工作5h可节约电能_J,1.44x106,81,5.小明家的电子式电能表上标有“3200imp/(kWh)” 当他家只开某个用电器时,发现在10min内电能表指示灯闪烁了32次,该用电器的功率为_W。若该用电器每天少开1h,则30天可节约电能 kWh,60,1.8,6如图所示电路,电源电压恒为6 V。L1标有“6 V7.2 W”,L2标有“6 V3.6 W”,忽略温度
9、对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是()A仅闭合S1、S3,L1不亮、L2亮B仅闭合S2、S3,电流表读数为0.6 AC仅闭合S1、S2,电路总电阻为15 D仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8 W,B,7如图甲所示,R1的阻值是20 。滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是(),甲 乙,A 0.45 W B0.50 WC0.80W D0.90 W,A,8.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中,如图(乙)所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,则电源电压和元件B的电功率分别是( )A. 2.0
10、V 0.8 W B. 4.5V 0.5 WC. 2.5V 1.0W D. 4.5V 1.0W,A,9学校实验室新进了一批“2.5 V0.75 W”的小灯泡,小明想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验员提供了以下器材:待测小灯泡、铭牌为“10 2 A”“50 1 A”的滑动变阻器各一个、电流表、电压表、两节1.5 V的干电池、开关、导线。,(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整;,解:,(2)按图连接实物电路时,开关S应该 ;(3)正确连接电路后,闭合开关S,小明在实验过程中发现小灯泡两端的电压调节范围小,原因是: ;应换用铭牌为 的滑动变阻器;(4
11、)小明更换器材后完成实验,应用实验数据作出“UI”关系图象如图丙所示,由图可得小灯泡实测的额定功率为_W,该小灯泡 (填“符合”或“不符合”)制造规格;(5)由“UI”关系图象可知,当小灯泡两端的电压为0.5 V时,它的电阻是 ;进一步分析图象可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而 (填“增大”“减小”或“不变”)。,断开,滑动变阻器阻值太小,“50 1A”,0.75,符合,5,增大,10.如图的所示为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶)的名牌。某同学用这种电水壶烧开水,他将水放至最大水量,测得水的初温是20,通电5分50秒,水少开(在一个标准大气压下)。试通过计算,回答下面问题。(1)算一算此电水壶正常工作时的电流。(2)该电水壶电热丝的电阻多大?(3)水所吸收的热量是多少?(4)现测得电源电压为210伏,算一算此电水壶工作的效率。,解:,(1)根据P额=U额I额,得:,=5.5A,Q=Cmt,=1102.5W,=0.87=87%,