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1、第六章 电功率,第六章 电功率,1.电功,各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能，供人们使用。,1.电功各种各样的发电厂和电池，把不同形式的能转化为电能,电能的利用,城市夜景,电能转化为_能,电取暖器,电能转化为_能,光,热,电能与电功,电能的利用城市夜景电能转化为_能电取暖器电能转化为_,电能转化为机械能,电能转化为内能,电能转化为光能,物理学中，当电能转化为其他形式能时我们就说电流做了功，简称电功。,实质是电能和其他形式能之间的转换，转化的多少可以用电功大小来表示。,电能转化为机械能电能转化为内能电能转化为光能,电功是功的一种形式，跟能的单位是相同的，即焦耳，故也用W表示。W=U
2、It 电功与机械功单位一样，为焦耳J。 生活中的电功单位还常用千瓦时，也常称为“度”， 符号为kwh。,1度1 kwh 3.6106 J,电功电流通过用电器时所做的功,电能的转化过程即电流做功的过程。,电功是功的一种形式，跟能的单位是相同的，即焦耳，故也用W表,你家一个月要交多少电费?夏天多还是冬天多?说明了什么?供电部门是根据什么来收缴电费的?,你知道吗?,家庭电路中,电能表的作用是什么?,你家一个月要交多少电费?夏天多还是冬天多?说明了什么?你知道,测量电功,认识电能表,加油站：电能表的红色框内的数字为小数，单位名称千瓦时，符号“kWh” 1 kWh= 3.6106J，相当于1kW的用电器
3、工作1小时所消耗的电能。,电能表是用来测量电功的仪表,测量电功认识电能表加油站：电能表的红色框内的数字为小数，单位,“220 V” 表示这个电能表应该在 220 伏的电路中使用。,“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。,“50 ”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。,“600 Revs/（kW h）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kW h的电能，电能表上的转盘转过 600 转。,电能表重要的几个参数,“220 V” 表示这个电能表应该在 220 伏的电路中,W1=_kWh,W2=_kWh,
4、1月底:,2月底:,W=_ kWh,4267.8,4374.4,W2 -W1= 106.6,2月份用电:,电能表的读数及电能计量方法,读数,读数,W1=_kWhW2=_,各式各样的家用电能表,各式各样的家用电能表,1 kW h电的作用,采掘原煤 约100 kg,电炉炼钢约1.6 kg,电车行驶 约0.85 km,发1度电要消耗0.35 kg标准煤，排放0.872 kg二氧化碳，要关注能源消耗造成的环境破坏。,节约用电,1 kW h电的作用采掘原煤 约100 kg电炉炼钢约1,灌溉农田约 330 m2,电脑工作约 5 h,1 kW h电的作用,电能是人们生活的重要资源。为节约每一度电，我们要从点
5、点滴滴做起。,灌溉农田约 330 m2洗衣机工作约 2.7 h电脑工作约,1.星期天，小明在家帮妈妈煮饭，他发现当家中只有电饭锅工作时，4min内电能表的转盘转动了55r，同时他还注意到电能表标有“1200 r/(kWh)”请算一算，在这段时间里电饭锅消耗的电能是多少？,解：,1.星期天，小明在家帮妈妈煮饭，他发现当家中只有电饭锅工作,2.一电能表表盘上表标“1200r/(kWh)”，将某用电器单独接在该表上.当用电器工作4min后，电能表转盘转过55r.若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。,解：4min内电能表转盘转过55r，说明该用电器消耗的电能为：,W =,55r,1200
6、r/(kWh),=,55,1200,kWh,=,1200,55,=,3.6106J,1.65105J,2.一电能表表盘上表标“1200r/(kWh)”，将某用电,教科版九年级物理上册课件第六章-电功率,2.电功率,电功率,电流做功快慢,瓦特(W),通电时间,电功率,电功,2.电功率电功率 电流做功快慢 瓦特(W) 通电时间 电功率,想一想,电流通过电风扇的电动机，2000秒电流做功80000J，电流通过起重机的电动机，2秒内电流做功40000J，电流通过哪种电动机做功多?电流通过哪种电动机做功快?,认识电功率,想一想电流通过电风扇的电动机，2000秒电流做功80000J,1、意义:表示电流消耗
7、电能的快慢。,2、定义：电流在单位时间内所消耗的电能。 定义式：,3、单位：主单位：瓦(w) 常用单位：千瓦(Kw) 1KW=103W,电功率:物理意义、定义、单位,1、意义:表示电流消耗电能的快慢。2、定义：电流在单位时间内,教科版九年级物理上册课件第六章-电功率,快速抢答：,从公式WPt中你想到了节能的办法吗？,可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电器功率的情况下，减少用电时间。,也可以同时减小用电器的功率和用电时间,快速抢答：从公式WPt中你想到了节能的办法吗？可以在不改,电功率的大小,实验探究：电功率跟电流、电压的关系猜 想：,1.电功率(P)与电流
8、( I )有关,2.电功率(P)与电压(U)有关,结论：电压一定时，电功率与电流成正比。,结论：电流一定时，电功率与电压成正比。,电功率的大小实验探究：电功率跟电流、电压的关系猜 想：,.当电流相同时：,结论:当电流相同时，电压越大，电功率就越大。,进行实验,.当电流相同时： L2L1 结论:当电流相同时，电压越,L1,2.当电压相同时：,结论：当电压相同时，电流越大，电功率就越大。,L1L22.当电压相同时： 结论：当电压相同时，电流,P=UI,实验结论:电功率大小跟通过用电器的电压、电流有关，电压相等时，电流越大电功率就越大；电流相等时，电压越高，电功率就越大。,精确的实验表明：电功率等于
9、电压U跟电流I的乘积。,电流在某段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比，W=UIt,P=UI实验结论:电功率大小跟通过用电器的电压、电流有关，电,例题1 ：标有“220V 100W”的灯泡，在正常工作时，通过他的电流是多少？正常发光时的电阻是多少？,例题1 ：标有“220V 100W”的灯泡，在正常工作时，通,例题2 ：教室里并联着10只规格是“220V 40W” 的日光灯，这些灯全部正常发光时，总电流等于多少？,例题2 ：教室里并联着10只规格是“220V 40W” 的日,1.电功率是描述电流做功快慢的物理量。,一、电功率,2.电功率计算公式： P=,3.电功率
10、的单位,主单位瓦特，简称瓦，用符号W表示,其他单位 MW、kW、mW,1.当电流相同时，电压越大，电功率就越大。 当电压相同时，电流越大，电功率就越大。,2.实验表明：P=UI,二、探究小灯泡的功率与哪些因素有关,1.电功率是描述电流做功快慢的物理量。一、电功率2.电功率计,电流通过导体时电能转化成内能（热能）,这些用电器工作时的共同点是什么?,15.4 探究焦耳定律,电流通过导体时电能转化成内能（热能）这些用电器工作时的共同点,电饭锅,电烙铁,热得快,电热毯,电炉子,电熨斗,电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化为内能，这就是电流的热效应。,电饭锅电烙铁热得快电热毯电炉子电熨斗 电流通过
11、导体时能,电流的热效应与什么因素有关,【设计实验】,讨论1：当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用 什么方法去研究？,控制变量法,讨论2：观察实验装置（1）用什么方法去观察不可见的物理量（电热）？,通过空气受热膨胀程度，观察产生热量的多少。,像这种利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫转换法。,实验中，通过观察两个U形管中染色水柱液面高度的变化来判断产生热量的多少。,实验装置,（2）如何比较电流通过导体产生热量的多少？,电流的热效应与什么因素有关【设计实验】讨论1：当大家猜想电热,甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。,当通电时间、电流相同时，电阻越大电流产生的热量越多。,甲容器中
12、液柱面高于乙容器中液柱面。当通电时间、电流相同时，电,电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。,电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越多。,电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。电阻和通电时间相,通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。,电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。,电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。,通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。,通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。电阻,我们用欧姆定律，能不能推导出电流的热效应跟电阻的关系呢？,P=IU,U=IR,P=IU=IIR=IR,在电
13、流相同的情况下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。 即：在电流相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较多。,结论：,分析论证：,我们用欧姆定律，能不能推导出电流的热效应跟电阻的关系,焦耳定律,1内容：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。2公式：Q = I2Rt,焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。,3.单位：I-安，R-欧， t-秒，Q-焦。,
14、焦耳定律 1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平,非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q),Q = W = UIt = I2Rt,根据欧姆定律U = IR,又 W = UIt，,若电流做的功全部用来产生热量即Q=W,注意：,焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用以下公式来计算热量。,纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt= t=I2Rt,非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q)Q =,【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?,电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据
15、焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时 间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多。,【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2 ，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为 J，产生的热量为 J。,3800,200,典例精析,【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线,【例3】一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？,已知：R=60 U=36V t=5min,求：Q,解：通过电阻丝的电流为：,产生的热量为：,
16、Q=I2Rt =(0.6A)260560s =6480J,答： 5min内共产生的热量是6480J。,【例3】一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共,1.电热的应用,电流热效应的利用与危害,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,1.电热的应用电流热效应的利用与危害利用电热孵化器孵小鸡用来,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖,1.电流通过导体时，电能转化为热的
17、现象，叫电流的热效应。,2.焦耳定律：Q=IRt,1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。2.,4.灯泡的电功率,灯泡的额定电压是220V,灯泡的额定功率是50W,220V 50W,若不知道功率该如何计算呢？,4.灯泡的电功率灯泡的额定电压是220V灯泡的额定功率是50,额定电压和额定功率,活动：观察灯泡的工作情况（1）设计一个能“改变小灯泡的亮度”的电路 ，需要哪些器材？,（2）画出你设计的电路图:,灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器，电压表,额定电压和额定功率 活动：观察灯泡的工作情况（2）画出你设计,（3）进行实验、收集证据： 改变电路中滑动变阻器的电阻，在观察电压表示数
18、变化的同时，观察灯泡的亮度变化情况。,（4）实验结论：当灯泡两端的实际电压等于其标出的电压时，灯泡 发光；当灯泡两端的电压高于标出的电压时，灯泡 正常发光；与正常发光相比，灯泡的 发光亮度偏 ；当灯泡两端的电压低于标出的电压时，灯泡 正常 发光；与正常发光相比，灯泡的发光亮度偏_。,正常,不能,亮,不能,暗,（3）进行实验、收集证据：（4）实验结论：正常不能亮不能暗,1.额定电压：把用电器正常工作时所需要的电压，叫额定电压。,2.额定功率：在额定电压下工作时所消耗的功率，叫额定功率。,1.额定电压：把用电器正常工作时所需要的电压，叫额定电压。2,问题: 实际电压与额定电压、实际功率与额定功率有
19、没有可能相同？ 用电器在额定电压下工作时，这时的实际电压就于 额定电压，实际功率就等于额定功率。,3.实际电压、实际电流、实际功率（1）用电器实际工作时的电压叫做实际电压；（2）用电器实际工作时的电流叫做实际电流；（3）用电器在实际电压下消耗的电功率叫做实际功率。,问题:3.实际电压、实际电流、实际功率,1.提出问题: 一个小灯泡,铭牌上只标有额定电压2.5V，没有电功率，你能测出小灯泡的电功率吗?怎样测量?,根据公式:P=UI,小灯泡两端的电压,流过小灯泡的电流,实验：测量小灯泡的电功率,1.提出问题: 一个小灯泡,铭牌上只标有额定电压,2.设计实验：讨论：为什么要用一个滑动变阻器?,（1）
20、保护电路（2）可以调节小灯泡两端电压,2.设计实验：（1）保护电路,3.进行实验,小灯泡的额定电压是_V。,2.5,由此可得出小灯泡的额定功率是_W。,3.进行实验小灯泡的额定电压是_V。 2,小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。,4、分析论证:,暗,亮,烧毁,小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。4、分析论证:,例1.如图，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,D,例1.如图，电源电压和电灯L的电阻均保持不变当开关S闭合后
21、,例2:一只标有 “PZ220100”的灯泡，若现测得它两端的电压为200伏，则这只灯泡的实际功率是多少？,分析：“PZ220100”表示额定电压为220伏，额定功率为100瓦，而现在灯泡实际电压为200伏，不等于额定电压，则实际功率也不等于额定功率。只有灯泡的电阻不变，所以先算电阻R。,例2:一只标有 “PZ220100”的灯泡，若现测得它两端,例3：把“PZ220-40”的灯泡分别接到220V和110V的电路中，灯泡实际消耗的电功率各为多少？（假设灯丝的电阻不随温度变化而变化）,解：,（1）灯泡接在220V的电路中时，其实际功率就是它的额定功率，因此：P1=P额=40W。,（2）灯泡接在110V的电路中时,灯泡的电阻不变,例3：把“PZ220-40”的灯泡分别接到220V和110V,当小灯泡U实=U额时，P实=P额；,当小灯泡U实U额时，P实P额；,当小灯泡U实U额时，P实P额。,用电器实际消耗的电功率不一定等于额定功率。,当小灯泡U实=U额时，P实=P额；当小灯泡U实U额时，P实,
