九年级物理上册《第15章 电能与电功率》复习导学案 (新版)沪粤版

《第15章电能与电功率》

1.回忆电能、电功的概念及其关系,能区分额定功率与实际功率,知道焦耳定律.

2.通过探究,知道电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比.

3.重点:理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算.

4.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.

1.电能的单位和计量.

(1)电能常用的单位是度,学名叫做千瓦时,符号是kW·h;而它的国际单位是焦耳,符号是J.这两个单位之间的关系是 1 kW·h=3.6×106 J.

(2)电能表上一些参数的意义:一般的电能表上都标有“220 V50 Hz”的字样,这表示该电能表应该在220 V、50 Hz的交流电路中使用;电能表上如果标“10(20)A”表示这个电能表的标定电流是10 A,短时间内允许通过的最大电流为20 A.电能表上如果标“1500 R/kW·h”表示:接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW·h的电,电能表上的转盘就转1500转.

2.电功率的概念.

电功率是用来表示消耗电能的快慢的物理量,它等于用电器单位时间内消耗的电

能.

3.电功率的计算.

定义式:P=.推导式:P=UI .变形式:P=I2R、P= .

4.额定电压和额定功率.

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工作的功

率.

5.伏安法测灯泡的额定功率.

(1)①原理:P=UI .②请在下列空白处画出该实验的实验电路图.

(2)选择和连接实物时需注意以下几点:

①电源:其电压高于灯泡的额定电压.

②滑动变阻器:接入电路时阻值要调到最大值,且接入电路中的电阻值能够调节(即接线柱的选择,要求为“一上一下”),根据能否将灯泡的电压调节至额定电压选择滑动变阻

器.

③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.

④电流表:串联在电路里,“+”接线柱流入,“-”接线柱流出.根据I额=或I额=选择量程.

6.焦耳定律.

(1)实验目的:研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关.

(2)实验原理:根据瓶中煤油的温度变化来判断电流通过电阻丝产生电热的多少.

实验采用煤油的目的:煤油在相同条件下吸热温度升高得快,并且煤油是绝缘体.

(3)实验方法:该实验中运用了控制变量法,如探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时,采取的措施是将两电阻串联起来,控制通过它们的电流相等,还可以控制通电时间相

等.

(4)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.

(5)计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路).

1.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示.其简化电路图如图乙所示,主要技术参数如表所示.

型号SHZ2010-624

热风温度50 ℃~75 ℃

额定功率热风时:1000 W

冷风时:120 W

额定电压220 V

质量0.5 kg

请回答下列问题:

(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5 min消耗的电能是多少?

(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大?

(3)当电路供电电压为200 V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大?(计算结果保留一位小数)

小组同学讨论此题的解题思路,由A组同学整理,并由B组同学板演.

解:(1)当电吹风吹冷风时,由P=得,消耗电能:W=Pt=120 W×5×60 s=3.6×104 J.

(2)当选择开关旋至A、B点时,电吹风的电功率最大,由P max=UI得电路中的电流I max===4.55 A.

(3)电热丝的额定功率:P额=1000 W-120 W=880 W.

电热丝的电阻:R===55 Ω,电热丝的实际功率:P实===727.3 W.

小组讨论,对于通过断开或闭合电路中的开关实现电路的变化,这类题目的解题关键是什么? 答案解决此类动态电路问题,首先要弄清开关闭合与断开时的等效电路,再根据电功率的相关知识进行运算.

2.怎样用一只电压表、一只已知阻值的电阻R1、开关、电源和一只滑动变阻器R来测量一只已知额定电压U0的灯泡的额定功率P0?写出实验步骤、需要测量的物理量和计算公式.

小组讨论此题的解题思路,由A组同学整理,并由B组同学板演.

答案实验步骤如下:

(1)测量电路图如图所示,灯泡与电阻R1并联,电流表串联在定值电阻R1支路中,滑动变阻器的滑片在阻值最大位置;

(2)闭合开关,调节滑片的位置,使电流表的示数与定值电阻的乘积等于U0;

(3)保持滑片位置不动,再把电流表与灯泡串联,测出通过灯泡里的电流为I L;

(4)计算灯泡的额定功率P0=U0·I L.

3.某工厂开发研制了一种高、中、低三挡家用电火锅,观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成.改变档位就是改变电热丝连入电路的方式,研究发现:旋动开关,当转换开关在中档位置时,发热功率为600 W,这时只有一个电阻丝连入电路.那么,当转换开关分别处于高、低两档位置时,其发热功率分别为1200W和300W.

小组讨论,回答下列问题:

(1)电火锅工作的原理是电流的热效应.

(2)电火锅产生的热量等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)电火锅消耗的电能,大小可以表示为P= .

(3)若两电阻丝串联在电路中,则它的发热功率为P==300 W;若两电阻丝并联在电路中,则它的发热功率为P==1200 W.