電功和電功率九年級(jí)物理教案【考點(diǎn)聚焦】.知道電功及其單位.理解電功的公式，會(huì)用電能表測(cè)量電功.理解電功率的概念.理解用電器的額定電壓和額定功率.理解焦耳定律，知道電熱器的原理和應(yīng)用【呈現(xiàn)形式】本部分涉及到的內(nèi)容有電功、電能和焦耳定律.電功與電能的關(guān)系、電功的計(jì)算：相關(guān)的主要考點(diǎn)有電功的計(jì)算，而電功計(jì)算最常見(jiàn)的是與電流的定義、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)、、歐姆定律、電能表及電功率、焦耳定律聯(lián)系起來(lái)，并結(jié)合其它能量（如機(jī)械能、內(nèi)能等）的知識(shí)綜合考查，其中特別要熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律與電功計(jì)算公式相結(jié)合的計(jì)算，要弄明白幾個(gè)電功計(jì)算公式的應(yīng)用范圍。.電功率的概念及其計(jì)算，用電器額定電壓、額定功率和實(shí)際電壓、實(shí)際功率的聯(lián)系、區(qū)別及計(jì)算，用電壓表和電流表測(cè)定小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)是重點(diǎn)內(nèi)容，其中電功率的計(jì)算公式的應(yīng)用，用電器額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別和計(jì)算，小燈泡的功率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)的討論是難點(diǎn)。與上述內(nèi)容相關(guān)的考點(diǎn)有：電功率的基本概念、額定電壓、額定功率和實(shí)際功率的概念，用電器電功率與電阻的變化關(guān)系，測(cè)定小燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)，將功率與串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行綜合考查，同一電路中不同用電器的功率的比較。.焦耳定律及其應(yīng)用，與其相關(guān)的考點(diǎn)有焦耳定律的內(nèi)容及應(yīng)用、用控制變量法研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)、電熱器的構(gòu)造特點(diǎn)和原理等。這部分知識(shí)在中考中將大量以計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放和探究性試題出現(xiàn)，具試題的難度也將會(huì)較大，應(yīng)引起足夠的重視?！局R(shí)結(jié)構(gòu)】一、電功.定義：電流所做的功。.電流做功的實(shí)質(zhì)：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過(guò)程，電功是電能轉(zhuǎn)化的量度。電功是過(guò)程量，電流做功時(shí)，總伴隨著能量狀態(tài)的變化。電流通過(guò)用電器所做的功的數(shù)值與該用電器此時(shí)消耗的電能數(shù)值完全相同。.電功的公式及其變換式：W=UIt（變換式W=U2/Rt,W=I2Rt）,即電流在某段電流上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。.電功的單位；焦耳（J）、千瓦時(shí)（kwh）.電功測(cè)量：電能表是測(cè)量電功的儀表。二、電功率.定義及意義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫電功率。電流做功不僅有大小而且有快慢之分。用電器的功率表示做功的快慢。電功率大的用電器只能說(shuō)明用電器電流做功快，并不表示電流做功的多少。.公式：P=W/t=UIt=UI,該公式適用于任何電器。.單位：瓦特（W）,千瓦（kw）.額定電壓與額定功率：額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率是用電器在額定電壓下的功率。.測(cè)小燈泡的電功率：（1）實(shí)驗(yàn)原理；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖；（3）實(shí)驗(yàn)步驟；（4）數(shù)據(jù)處理。三、焦耳定律.焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。.焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：Q=I2Rt【方法提示】電功公式的正確使用:.電功公式W=UIt是計(jì)算電功普遍適應(yīng)的公式，對(duì)于任何電器（或電路）都通用。.變形公式W=U2/Rt,W=I2Rt只適用于電爐、白熾燈、電烙鐵等純電阻電路，而如電動(dòng)機(jī)及給蓄電池充電等電路則不適用?！纠}11如圖1所示，R1的阻值是2Q,兩端的電壓是3V,R2的阻值是4Q,則2s內(nèi)在R3上所消耗的電能是多少？【解析】這是一道綜合運(yùn)用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律來(lái)計(jì)算電功的問(wèn)題。對(duì)于純電阻器件而言，只要想辦法求出該器件的電流、電壓、電阻三個(gè)電學(xué)基本量的任意兩個(gè)量和時(shí)間即可求出電功。在這一思想指導(dǎo)下，計(jì)算 R3在2s內(nèi)所消耗的電能：方法一是求R3的電壓U3和電流I3;方法二是求U3和R3;方法三可先求I3和R&在計(jì)算過(guò)程中要充分利用串聯(lián)電路的特性、公式，注意歐姆定律在適用時(shí)各物理量應(yīng)滿(mǎn)足同一性原則。解決此類(lèi)問(wèn)題的方法是先弄清電路的連接方式，在運(yùn)用相應(yīng)的串、并聯(lián)電路特性和歐姆定律去分頭尋找研究對(duì)象的三個(gè)基本量中的任意兩個(gè)（時(shí)間往往是已知的）；如果研究對(duì)象是非純電阻器件，計(jì)算電功只能適用定義式計(jì)算。該題在R3上消耗的電能是27J。電能表的問(wèn)題.電能表是測(cè)量電功或者說(shuō)是測(cè)量用戶(hù)的用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少。.讀數(shù)：窗口兩次之差就是這段時(shí)間內(nèi)使用的千瓦時(shí)數(shù)，最后一位是小數(shù)。3.銘牌如圖2所示的物理意義：①“220V表示電能表的額定電壓是220V。②"20A表示允許通過(guò)這只電能表的最大電流是20A。③“kWh表示電能表測(cè)量電功所用的單位是kWh,即度”。④“2500R/kWh表示每消耗1度電，電能表的表盤(pán)旋轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)。三、額定電壓與額定功率U實(shí)＞U額，則P實(shí)＞P額 U實(shí)=U額，則P實(shí)=P額U實(shí)＜U額，則P實(shí)＜P額【例題2】三盞電燈A(220V,40W)、B(110V,40W)、C(36V,40W),當(dāng)它們各自正常發(fā)光時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所消耗的電能哪個(gè)最大？本題容易出錯(cuò)的地方在于不了解電功率的意義，誤認(rèn)為額定電壓越高的電功率便越大。正確分析方式是：電流通過(guò)電燈做功的過(guò)程就是消耗電能的過(guò)程，單位時(shí)間內(nèi)做多少電功便消耗多少電能，當(dāng)三盞電燈都正常發(fā)光時(shí)，雖工作電壓各不相同，但其電功率都是40W,所以三盞燈每秒做的電功以及每秒消耗的電能都是40J,所以正確的答案是單位時(shí)間內(nèi)三盞燈消耗的電能相同。四、測(cè)量小燈泡的電功率【例題2】如圖3所示是測(cè)額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率的電路圖a是 表，b是 表。(2)按圖連接好器材，測(cè)量前開(kāi)關(guān)應(yīng) ，滑片P應(yīng)滑到點(diǎn)。(3)如果小燈泡的阻值約為10Q,電源有兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，電流表有量程0s0.6A和0s3A兩檔，那么a表量程應(yīng)選 擋，b表量程選 擋。(4)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有1.8V,滑動(dòng)變阻器的滑片P向端移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)為V,端移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)為V,此時(shí)燈泡實(shí)際功率就是額定功率。(5)要測(cè)量的數(shù)據(jù)是(5)要測(cè)量的數(shù)據(jù)是，計(jì)算燈泡的額定功率公式【解析】由圖可知是用電流表和電壓表測(cè)定小燈泡額定功率電路。解答：(1)根據(jù)電流表、電壓表的使用規(guī)則可以判斷： a與電燈并聯(lián)，是電壓表；b與電燈串聯(lián)是電流表。(2)為了避免接線(xiàn)失誤，損壞電器，串聯(lián)前開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)?；阶冏杵髟陔娐分衅鸱謮鹤饔?，分去一部分電壓，以保證小燈泡的安全使用，并得到需要的電壓，測(cè)量前串入電路的電阻應(yīng)是變阻器的最大值，所以滑片P應(yīng)在B點(diǎn)。(3)電源選用兩節(jié)干電池，則電源電壓為3V,且小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表a表的量程應(yīng)選“S3V”擋，小燈泡的電阻約為10Q,它在正常工作時(shí)的電流約為I=U/R=0.25A<0.6A,所以電流表b的量程應(yīng)選“S0.6A”擋。(4)當(dāng)小燈泡兩端電壓為1.8V時(shí)，因沒(méi)有達(dá)到其額定電壓2.5V,所以其實(shí)際功率小于額定功率，為使小燈泡消耗的功率等于其額定功率，應(yīng)提高小燈泡兩端的電壓，使其達(dá)到2.5V,所以減小滑動(dòng)變阻器入電路的電阻，以減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，故滑片P應(yīng)向A端移動(dòng)，（5）測(cè)定小燈泡的額定功率，依據(jù)是功率的公式， P=UI,需要測(cè)量的是小燈泡兩端的電壓V和提高它的電流I。五、熟記電學(xué)中基本量的規(guī)律和特點(diǎn)，進(jìn)行電功、電功率和電熱的計(jì)算物理量（符號(hào)）公式單位（符號(hào)）測(cè)量?jī)x器串聯(lián)電路特點(diǎn)并聯(lián)電路特點(diǎn)電功（W）W=UIt焦耳（J）電能表W=W1+W2W1:W2=R1:R2W=W1+W2W1:W2=:R2:R1電功率（P）P=W/tP=UI瓦特(W)電流表電壓表滑動(dòng)變阻器(伏安法) P=P1+P2P1:P2=R1:R2P=P1+P2P1:P2=R2:R1電熱(Q)Q=I2Rt焦耳Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2Q1:Q2=R1:R2【例題3】同為“36V40W的電燈、電扇、電烙鐵都正常工作5min,它們產(chǎn)生熱量是：A.一樣多B.電燈最多C.電扇最多D.電烙鐵最多【解析】三個(gè)用電器消耗的功率、通電時(shí)間相同，由 W=Pt可知它們消耗的電能一樣多，但從能量轉(zhuǎn)化的角度考慮，電燈將電能轉(zhuǎn)化為大量熱能及少量光能，電扇將電能轉(zhuǎn)化為大量機(jī)械能和少量熱能，而電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以產(chǎn)生熱量最多的用電器是電烙鐵。正確答案應(yīng)為 Do【例題4】如圖4所示，燈泡L標(biāo)有“220V36W字樣，R=6Q,通電10s且正常發(fā)光，根據(jù)這些已知條件，可以求出哪些物理量，請(qǐng)一一計(jì)算出來(lái)?！窘馕觥勘绢}看起來(lái)雖然簡(jiǎn)單，但實(shí)際上是一道開(kāi)放性試題，它可以幾乎計(jì)算出所有電學(xué)中的基本物理量，能夠涉及到所有的電學(xué)概念和定律。題中隱含的條件：額定電壓下，燈泡的額定功率，切燈泡正常發(fā)光?？汕蟪龅奈锢砹坑校?1)燈泡兩端的實(shí)際電壓：U實(shí)=U額=12V(2)燈泡的額定功率P實(shí)=P額=36W(3)通過(guò)燈泡的電流I實(shí)=I額=P/U=3A(4)燈泡的電阻RL=U2/P=@通電10s鐘(5)通過(guò)燈泡的電荷量Q=It=30C(6)燈泡消耗的電能WL=Pt=360J(7)燈泡、電阻兩端的電壓JH、=UR=UL=12V(8)通過(guò)電阻的電流IR=U/R=12V/6Q=2A(9)電阻消耗的電能WR=UIRt=12V2Ax10s=240J(10)電阻的功率PR=UIR=12V2A=24W(11)電阻上的電熱QR=IR2Rt=(2A)2X6QX10s=240J

【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】.電能表是用來(lái)測(cè)定下列哪個(gè)物理量的〔〕A.電能 B.電流 C.電壓 D.電阻.將7.2X105J電功用度”作單位表示，則應(yīng)為〔〕A.20度 B.2度 C.0.2度 D.0.02度.采蕨同學(xué)家在1月1日和2月1日兩次觀察家里的電能表，如下表所示，那么該同學(xué)家一月用電〔〕0233402879A.545度 B.54.5C.455度 D.45.5度.下列關(guān)于電功率的說(shuō)法中，正確的是A.電功率越大，電流做功越多A.電功率越大，電流做功越多B.電功率越大，所用的時(shí)間越短C.電功率越大，用電器消耗的電能越多C.電功率越大，用電器消耗的電能越多D.電功率越大用電器消耗電能越快.“220V100W燈泡接入電壓為210V的電路，則該燈泡的實(shí)際電功率〔〕A.大于100WB.等于100W C.小于100WD.條件不足，無(wú)法判斷.在測(cè)定一個(gè)小燈泡額定電功率的實(shí)驗(yàn)中，若小燈泡額定電壓為2.5V,允許通過(guò)的最大電流為0.4A.電源是4節(jié)干電池串聯(lián)成的電池組.另配有0-0.6A、0-3A兩量程的電流表一個(gè)，0-3V、0-15V兩量程的電壓表一個(gè)，最大阻值為20Q的滑動(dòng)變阻器等，則在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流表、電壓表的量程分別應(yīng)選用的量程是〔〕A.電流表選0-0.6A,電壓表選0-3VB.電流表選0-0.6A,電壓表選0-15VC.電流表選C.電流表選0-3A,電壓表選0-3VD.電流表選0-3A,電壓表選0-15V.有一阻值為40Q的電熱器，工作時(shí)產(chǎn)生熱量的功率為1000W,則通過(guò)該電熱器的電流和電熱器兩端的電壓分別是A.10A 100VB.2A200VC.5A100VD.5A200VA.10A 100VB.2A200VC.5A100VD.5A200V.要使電熱器在單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量減少一半，應(yīng)該〔〕A.讓它兩端的電壓減少一半 B.使它的電阻減少一半C.讓通過(guò)它的電流減少一半 D.使它的電阻和兩端電壓同時(shí)減少一半.根據(jù)你生活中的觀察，電子手表、電燈、晶體管收音機(jī)、電燙斗這些常用電器中，電功率最大的是，電功率最小的是..電燈泡上標(biāo)著“PZ2200”，這里的“220t示"40t示的是燈泡此燈泡正常工作時(shí)的電流為A,電阻為..一個(gè)在某電壓下工作的電烙鐵，功率是100W,電流是454mA，加在這個(gè)電烙鐵兩端的電壓是..在測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中：(1)電源電壓要 小燈泡的額定電壓，串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器是為了 ；(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)放在 位置上，這樣做的好處是；(3)為了測(cè)定有“4.5守樣的小燈7的功率，除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線(xiàn)外，還應(yīng)在下列器材中選用A.三節(jié)干電池A.三節(jié)干電池B.三節(jié)蓄電池 C.兩節(jié)干電池 D.兩節(jié)蓄電池.如上表所示的電器每天工作時(shí)間均有減少，照明電器每天減少一小時(shí)，廚房電器每天工作時(shí)數(shù)減少0.5小時(shí)，洗衣機(jī)每天工作時(shí)時(shí)數(shù)減少 0.5小時(shí)，其他用電器每天工作時(shí)數(shù)均減少1.5小時(shí)，則一個(gè)月能節(jié)約用電多少千瓦時(shí)？折合多少度？折合多少焦耳？.按圖5所示電路對(duì)額定電壓為3.8V的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并記錄在表中，同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化的情況.請(qǐng)你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問(wèn)題：次數(shù)12345U/V3.03.53.84.04.5I/A0.280.300.310.320.34亮度增加(1