第一篇:第八章初二物理《电功率》教案
电功率
一、教学目标
知识与技能目标:知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式P=W/t进行简单的计算。
过程和方法目标:观察体验电能表盘转动快慢跟用电器电功率的关系 情感态度与价值观目标:培养实事求是的科学态度。
二、教学重点
知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。会用电功率的公式P=W/t进行简单的计算。学习用实验研究电功率问题。
三、教学难点
区分电功率和电能的物理意义;区分电功率单位kw和电能单位kw·h;多个物理量同时出现在本节课中,对学生学习构成困难。
四、教学准备 教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个插座 学生准备:课前收集常见家用电器的电功率值。
五、教学过程
一、复习电能的知识导入新课
(1)上一节课我们学习了电能,你知道电能的单位是什么吗? 1千瓦时(度)焦耳(2)1千瓦时等于多少焦耳呢?
(3)电表上的参数3000revs/KWH 是什么意思(接在电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电表的转盘转过了3000转)该电表转了6000转,消耗多少度电?
使用过程中表盘转过的圈数越多,说明消耗的电能越多.二、本节课研究电能消耗的快慢问题。认识怎样衡量电能消耗的快慢?
1.教师设问:某家庭上月在用电管理所交费购入100元的电,约200度(按本地电价水平计算),结果40天后全部用完。同样的情况下另一家庭却用了60天。哪个家庭耗电更快?能否从电表上反映出来?今天我们就来研究用电器消耗电能的快慢问题。
演示实验:在简易家庭电路板上接有电能表,一个开关,一个插座
教师演示,学生观察:只接一个500瓦的电吹风时,观察电能表上的铝盘转动的快慢。(数一下10秒钟电表转了多少圈)只接1000瓦的电水壶时,观察电能表上的铝盘转动的快慢。(数一下10秒钟电表转了多少圈)学生回答看到的现象: 1000瓦电水壶使电能表转的快些。
教师提问:你能看出那一个用电器消耗电能更快吗?学生讨论;请学生回答
教师:电表转的圈数越多,表就转的越快,消耗的电能越多。一样长的时间内消耗电能越多的,消耗的就快.总结:电能表转的快消耗电能就快,电能表转的慢消耗电能就慢。
不同的用电器消耗电能的快慢不同,2、在物理上消耗电能的快慢用电功率来表示。
电功率的符号是P、单位是瓦(w),千瓦(kw)1kw=1000w
.3、前面提到的1000瓦和500W就是用电器的电功率。1000W电水壶的电功率大说明消耗电能快,电表也转的快些。
4、在我们教室里的日光灯4秒钟要消耗160焦耳的电能,电风扇2秒钟要消耗150焦耳的电能,如何比较它们消耗电能的快慢。讨论:可以取相同的时间来比较消耗电能的多少,也可以取相同的电能来比较时间的长短。
5、在物理上我们把用电器1秒钟消耗的电能就是用电器的的电功率。
那么1000W的意思是什么呢?500 W的意思是什么呢?教师讲述。介绍小资料。分析:说明:电功率=电能/时间
电功率的符号P 单位 瓦 符号 W 电能的符号W 单位 焦 符号是J 时间的符号是t 单位是秒 符号s P=w/t 公式变形W=Pt t=W/P 在计算时:我们可以电功率P的单位用千瓦,t的单位用小时 电能 W的单位就是千瓦时 1KWH 其实就是1KW的用电器工作一小时消耗的电能。
7、教材上的例题讲解
例题:某电视机的电功率是250瓦,每天使用3小时,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)先分析要求的是什么物理量,如何利用公式。
解:P=250W=0.25KW t=3×30=90h W=pt=0.25KW×90h=22.5KW.h 问:用焦耳表示等于多少呢? 练习
一、判断:
①用电器消耗的电能越多,功率越大。()②功率大的用电器,消耗电能一定多。()
③不同的用电器在相同的时间内消耗得电能越多,其功率越大。()④KW.h是电功率的常用单位。()
二、计算:
1、一小灯泡接在电路中10分钟消耗了6000J的电能,其功率为多少? 2、1KW.h的电能可供40W的灯泡亮多长时间?
3、一盏电灯50h 耗电2KW.h,这盏灯的功率是多少?
三、思考:同一用电器在正常工作时,工作的时间越长,消耗的电能越。在工作的过程中该用电器的电功率(变大,变小,不变)
四、探究:能否利用电能表测某用电器的电功率?怎样测量?还需要那些器材?
第二篇:初中物理第二节 电功率教案
初中物理第二节 电功率教案
教案示例
教案示例一 教案示例二 教案示例一
《电功率》教学设计
山东省惠民县李庄镇第二中学 关学河 【教学目标】
知识与技能:深刻理解电功率是表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是W。会用电功率的公式P=W/t=UI进行简单的计算。掌握额定功率和实际功率的意义。
过程和方法:观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系,通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系,培养学生的科学探究能力。
情感态度与价值观:培养学生细心观察周围事物的能力,使学生懂得科学就在我们身边;通过有关社会实践活动,渗透新课程标准中“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念及科学·技术·社会(STS)教育。形成节约用电的意识和习惯。【教学重点】
深刻理解电功率的定义,学习用探究实验研究电功率问题。区分实际功率和额定功率。【教学难点】
实际功率和额定功率的区分及实践意义。【教学准备】
教师准备:简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个15W电灯泡和一个100W的电灯泡(包括灯座),一个插座;学生用稳压电源,直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为2.5V的小灯泡一个。节能型电灯一只(功率16w)。教学课件等。
学生准备:观察家庭中常用的灯泡上面的数据;复习有关机械功率的内容。【教学过程】
一、导入:
1.让学生观察(或课件展示、实物投影)手中的2个灯泡(其中一个是100W的,另一个是15W的),看上面有哪些数据?你能从中发现什么?(PZ220-100,220是什么意思?100是什么意思?)
由学生讨论交流:15度(度:生活中常用的说法)和100度是代表了什么?
先让学生猜想:如果接入电路将会怎样?
(此时大部分学生会知道100W的比15W的灯亮,此时应引导学生的思路:为什么100度的灯泡亮?做功的快慢即消耗电能的快慢)2.实验演示:分别将15W和100W的灯泡接在电路中。注意提醒学生:要观察灯泡的亮度(通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心),更要观察电能表铝盘转动的快慢。谈话与引导:电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?(说明了什么?)
(引导得出:电能表铝盘走的快慢不同,表示用电器消耗的电能的快慢不一样)
3.谈话导入课题:可见只有做功的多少还不行,还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢? 板书:
2、电功率
二、学习新知:
(一)电功率
1.通过讨论和让学生对比第一册学过的机械功率的知识,引导学生得出电功率的知识:
投影:电功率是表示电流做功快慢的物理量。启发:如果来比较不同用电器做功的快慢呢?
(应引导学生得出:可以让时间相等,看做功多少;或者让其做功相等,看消耗时间的多少;只要说出大体意思即可,关键是让学生真正理解。)
得出:电功率是电流在单位时间内所做的功(或所消耗的电能)
(特别要让学生理解:什么是单位时间?在课堂中应启发学生自己说出来)
2.投影:电功率的定义公式:P=W/t 注意:要让学生深刻理解此公式的意义。
谈话:我们上一节学习的电功的计算公式是什么?引导学生推导电功率的另一个公式:P=UI。
3.投影展示:电功率的单位:瓦(W)千瓦(kW)要求:应明确他们之间的进率 4.解决导入本课时的问题:
告诉学生:PZ220-100中的100就是电功率是100W,它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J(前提:在220V的电压下)。
谈话:正是因为100W的灯泡比15W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,所以转化为内能(光能)的能量也就多,这就是为什么100W的灯泡比15W的灯泡亮的原因。(解决学生生活中的问题,实质:能量的转化)5.谈话:这两个公式各有什么用途呢? 如学生不能回答应让学生进行讨论交流。
引导学生得出:P=W/t和P=UI各有其用途,当知道P、W、t中任意两个时,可以求出另一个(此时应指出: 这样我们可以求出电功率,只要知道W和t即可,而W是可以用电能表来测量的,t可以用秒表来测量,让学生知道在生活中就可以测量,也为下一环节进行电能的节约的讨论做好准备);对于P=UI也是这样,此时应让学生掌握:这又是一种测量电功率的方法,为最后一个环节:实验探究(电灯功率与电压的关系)做好准备。6.投影:
例题(做一做):一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少?
(此处不用课本上例题,用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备,而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课)
学生板演,教师巡回指导。
引导学生:这个结果3.6×106J正好是1kW·h电能,告诉学生知道:除了用标准的国际单位以外,还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算,这样在数值比较大时更方便。7.结合现实生活让学生口算一些生活中电能计算的题目,提高学生兴趣,为转入下一部分做铺垫,如100W的灯泡工作多长时间消耗一度电。
8.讨论(交流与合作):如何来节约电能?
投影展示:根据W=Pt这个计算公式,请同学们交流一下: 如何才能节约电能(减小电功W的值)? 9.布置课外的调查报告:投影展示 从生活走向物理,从物理走向社会
要求同学们观察(或调查)在学校发现过哪些浪费电能的现象,你(或你班)在学习与生活中是如何节约电能的?你对我校(或我班)如何进一步节约电能有何意见或建议,请课下继续交流讨论,写出调查报告或意见建议书(汇总后将择优提交学校有关部门)。
10、简要回顾一下前面的内容,引入下一部分内容。
(二)实验探究:额定功率
1.投影展示:你想过吗:物理就在我们身边。
在用电高峰时,电压较低,这时电灯会怎样?你能提出什么问题或有什么想法呢?(启发学生讨论、思考)2.猜想与假设:
你的猜想:你认为当电压变化(变大或变小)时电功率如何变化呢?你的依据是什么? 3.制定计划、设计实验:
如何来验证我们的猜想呢?(引导学生讨论、交流:此处应给学生足够的时间去交流讨论)
最后由学生描述自己设计的实验思路和方法(应尽可能让学生自己去说出思路,让每个学生都要明白设计这个实验的目的是什么?)
4.展示教师的实验思路:
(如学生已说出,最好,如果没有说出,应引导学生理解这个思路;但同时也应让学生理解:这不是唯一的方法,方法是多种多样的,可以用别的方法,这只是教师设计的思路)5.进行实验,收集证据
(应告诉学生:实验所用的小灯泡正常工作电压是2.5V)投影出示实验表格:
提示学生:将有关实验数据记录在如下的表格中。灯泡两端的电压(v)
经过灯泡的电流(A)小灯泡的功率(w)发光程度
1.5v
2.5v
3v
第三篇:初中物理 电功率
电功率
一、知识点
1.电功
(1)电功是电流通过用电器所做的功,实质是电能转化为其他形式的能量。
(2)公式:;推导公式:、;其他公式:、(3)国际单位:焦耳(J)。1J=1V·A·s。
常用单位:千瓦时(Kw·h),用于测量电能消耗多少。1kw·h=
2.电能表
(1)电能表是测量电功的仪表。
(2)某电能表表盘上“220V
5(10)A
3000r/kw·h”的含义:
200V:电能表正常工作的电压为220V
5A:电路中允许通过的电流不超过5A
10A:电路中允许通过的瞬间电流不超过10A
3000r/kw·h:每消耗1kw·h的电,电能表表盘转3000转
(3)读数方法:
例如:
读数为:7831.6kw·h
3.电功率
(1)电流在单位时间内所做的功叫做电功率,它是描述电流做功快慢的物理量。
(2)公式:;推导公式:、(3)国际单位:瓦特(W)。若W=1kw·h,t=1h,可得=1kw。
4.额定功率与实际功率
(1)用电器正常工作时的电压叫额定电压,用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
(2)用电器实际工作时的电压叫实际电压,用电器实际电压下的功率叫做实际功率。
(3)用电器的额定功率只有一个,而实际功率可以有很多乃至无数个。
实际电压大小
实际功率大小
用电器工作状态
用电器不能正常工作
用电器正常工作
用电器超负荷,易烧坏
用电器
额定功率/W
用电器
额定功率/W
手电筒
0.5
计算机
约300
日光灯
6-40
洗衣机
约200
白炽灯
15-100
电熨斗
300-1200
电风扇
25-100
电饭煲
350-1300
电视机
100左右
热水器
约1000
电冰箱
80-120
微波炉
700-2000
5.焦耳定律
(1)电流通过导体时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,这个规律叫做焦耳定律。
(2)公式:。如果电能全部转化成内能,则有。
如果电能并没有全部转化成内能(即非纯电阻电路),则有,可知非纯电阻电路。
6.串联电路与并联电路的电功率规律
(1)串联电路中,各电阻的电流相等,消耗的功率与自身阻值成正比;
(2)并联电路中,各电阻的电压相等,消耗的功率与自身阻值成反比。
二、例题精讲
【例1】★
关于电功和电功率,下列说法中正确的是()
A.电功越大,电流做功越快
B.电功越大,产生的热量越多
C.在10s内,电流做的功越多,电功率就越大
D.电功率越大,电流做功就越多
答案:C
【例2】★
某家用电能表的表盘上标有“3000R/KW·h”的字样,在电路中只接入一个用电器且正常工作时,电能表转盘在30s内转了50转,则该用电器的额定功率是_________W。
答案:2000
【例3】★
三个灯泡L1、L2、L3上分别标有“220V
100W”、“110V
110W”和“50V
25W”,当三个灯泡正常发光时,________最亮,当三个灯泡串联在220V的电源电压两端时,_______最亮,当三个灯泡并联在50V的电源电压两端时,________最亮。
答案:L2
;L1;L3
【例4】★★
将标有“12V
4W”和“18V
18W”的L1、L2串联到某个电源两端,下列说法正确的有()
A.可以使电源电压为18V,此时L1正常工作
B.可以使电源电压为54V,此时L2正常工作
C.可以使电源电压为30V,此时L1、L2均正常工作
D.无论怎么调整电源电压,L1、L2都无法同时正常工作
答案:AD
【例5】★★
两只铭牌丢失的电灯L1、L2,把L1接入在某电压恒定的电源上,消耗的电功率为30W,把L2接入在该电电源上,消耗的电功率为70W,若把L1、L2并联接在该电源上,电路的总功率为________,若把L1、L2串联接在该电源上,电路的总功率为________。
答案:130W;21W
【例6】★
一根电阻丝的额定功率为200W,现截掉其的长度,在额定电压下工作10s,产生的热量为________J。
答案:2500
【例7】★★★
现有一台电风扇“220V
100W”,把这台电扇连接到电压为110V的电源两端,工作10s,产生的热量为()
A.1000J
B.500J
C.250J
D.无法确定
答案:D
【例8】★★
A、B两个电阻的U﹣I图象如图所示.将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5A时,A的电阻是_____Ω;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1A时,电阻B消耗的电功率是_____W.
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算
解答:
解:(1)将A、B串联接入电路时,因串联电路中各处的电流相等,所以,当通过B的电流为0.5A时,通过A的电流也为0.5A,由图象可知,电阻A两端的电压为4.0V,由I=可得,电阻A的阻值:
RA===8Ω;
(2)将A、B并联接入电路时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,由图象可知,当UA=UB=2.5V,IA=0.4A,IB=0.6A时,干路电流等于1A,则电阻B消耗的电功率:
PB=UBIB=2.5V×0.6A=1.5W.
故答案为:8;1.5.
【例9】★★★
小灯泡L与电阻R并联在一电源两端时,电灯L正常发光,当把灯泡L与电阻R串联在另一电源两端时,灯泡L消耗的电功率是正常发光时的1/9,通过电阻R的电流为之前的一半,现已知灯泡L铭牌磨损,只能看清楚额定功率为30W。假设小灯泡的电阻不随着温度而变化,在保证灯泡不受损的情况下,将L与R串联在电源两端,电路消耗的最大总功率为________
答案:75W
【拓展题】
如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示.则小灯泡的额定功率为 ______W,电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω.
考点:
欧姆定律的应用;额定功率.
解答:
(1)由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,由图象可知,电源的电压U=UL=6V,电路中的电流I=0.2A,则灯泡的额定功率:
PL=ULI=6V×0.2A=1.2W;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象可知,灯泡两端的电压UL′=1.5V,电路中的电流I′=0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===45Ω.
故答案为:1.2;6;45.
【拓展题】
在图所示的电路图中,已知R1=27欧姆,R2=R3=30欧姆,R4=15欧姆,R5=60欧姆,则电路的总电阻RAB=________欧姆,R2消耗的电功率跟R3消耗的电功率之比P2:P3为________.
考点:
电阻的并联;等效电路;电功率的计算.菁优网版权所有
专题:
计算题;图析法.
分析:
分析电路图,画出等效电路图,R2、R3并联,R4、R5并联,然后串联,最后和R1并联,根据串并联的电阻关系求出总电阻;
R2、R3并联,知道电阻关系,利用P=得出消耗的电功率大小关系.
解答:
解:如图,R1=27Ω,R2=R3=30Ω,R4=15Ω,R5=60Ω,R2、R3并联后的电阻R23=×30Ω=15Ω;
∵=+,∴R4、R5并联后的总电阻R45===12Ω,再串联后的电阻:
R串=R23+R45=15Ω+12Ω=27Ω,再和R1并联:
∵R串=R1=27Ω
RAB=×27Ω=13.5Ω;
∵R2、R3并联,R2=R3,∴U2=U3,∴P2:P3=:=1:1.
故答案为:13.5;1:1.
第四篇:高一物理电功率教案4
第四节 电功和电功率
教学目的:在初中建立的感性认识基础上,通过电场力搬运电荷做功的定量分析,使学生加深理解电功和电功率概念,并掌握各公式的运用条件及有关计算。
教学重点:电流通过用电器做功将电能转化为其他形式的能。实际功率的计算。教学过程:
复习引入:闭合电路是由电源,用电器,导线和控制用电器的开关组成的。用电器就是将电能转化成其他形式能的设备。
例:电动机工作是将电能转化为机械能
电热器工作是将电能转化为内能
电解槽工作是将电能转化为化学能
用电器将电能转化为其他形式能的过程,就是电流做功的过程。电流通过用电器做功究竟和哪些因素有关呢?——我们这节课就来学习这方面的知识。
讲授新课: 1. 电功
初中学习电功概念是直接给出电功公式:
W=UIt……………………(1)式
教师引导学生用电场理论再重新分析一下上述结论。
例:如图所示。电场中AB两点间的电势差为UAB。现有带电量+q的电荷在电场力作用下自A搬动到B点。电场力做多少功?
W=Uq……………………(2)式
如果在导体两端加上电压,导体内就建立了电场,电场力在推动自由电子定向移动时要做功,设导体两端的电压为U,通过导体横截面的电量为q。则电场力做的功为W=Uq,由q=It得
W=UIt……………………(3)
说明:
a. 在一段电路上,电场力做的功常说成是电流做的功,简称电功。b. 电功公式的物理意义:
电流在一段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压,电路中的电流强度和通电时间成正比。C.(3)式中W,U,I,t的单位分别是焦耳,伏特,安培,秒。2.电功率
为了描述电流做功的快慢,引入了一个物理量——电功率(P)。
定 义:电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫做电功率。数学表达式: P=W/t……………………(4)式 P=UI ……………………(5)式 说明: a.(5)式中PUI的单位分别是瓦,伏,安。
b.一段电路上的电功率,跟这段电路两端的电压和电路中的电流强度成正比.c.用电器上一般标有电功率和电压——它们分别是用电器的额定功率和额定电压。
每个用电器正常工作时所需要的电压叫做额定电压,在这个电压下消耗的功率称为额定功率.巩固新课:老师讲解高二物理课本P33(2)----(5)
作 业:《基础训练》第四节
第五篇:初中物理第二节 电功率教案 (精选)
初中物理第二节 电功率教案初中物理第二节 电功率教案 infinite menus place holder(dreamweaver design view)
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初中物理第二节 电功率教案 不错,我顶
教案示例
教案示例一 教案示例二
教案示例二
第二节 电功率
教学目标
一、知识与技能
1.知道电功率表示消耗电能的快慢,知道电功率的单位是w或kw。
2.会应用功率的计算公式进行简单的计算。
二、过程和方法
通过观察体验电能表表盘转动快慢跟用电器电功率的关系。
三、情感、态度与价值观
培养学生实事求是的科学态度。
教学重点:电功率和用电器的额定功率。
教学难点:正确理解电功率和电功的区别与联系。
教学准备:电灯(功率差别较大)两只、灯座(与灯泡配合使用)、按钮开关、导线若干、插头、绝缘胶布、电能表(尽量选用转数大的)等。因为要用220v电压做演示,所以必须注意安全,最好用已连接好导线和灯座的示教板。
教学过程
一、引入新课
我们在上节课学过电能表后,同学们一定观察了同学家或自己家的电能表。是不是可以把观察的结果和大家交流一下呢?
在学生汇报交流之后,老师提取精华进行一个综述。电能表有时候转得快,有时候转得就比较慢。一般是晚上转得快一些,白天转得较慢。电能表转得快慢和用电器的多少及用电器的种类有关系。
今天我们就通过实验来证明大家观察到的现象准不准。
二、进行新课
1.电功率
演示:不同的灯泡接入电路中,电能表转动的情况。考虑到操作的安全性,不建议学生操作,教师可提醒学生,电能表连接时应串联在电源上。
(1)先将15w的电灯接入电路,合上开关,灯发光,同学们观察电能表转动情况。
(2)将15w的灯泡取下,换上100w的灯重复第一步实验。
同学们观察并比较两次转动快慢情况。
现象:电能表第二次比第一次转动得快,灯也是第二次比第一次亮。
(3)将两只灯泡并联接入电路,合上开关,两灯均亮。再观察电能表的转动情况,并和前两次做比较。
现象:第三次电能表转动得比第二次还快。
断开电源,取下两只灯泡,同学们再观察这两只灯泡,有什么发现?用实物投影将灯泡展示给学生看。
现象:两只灯泡不一样,一只上标着“220v,15w”,另一只灯泡上标着“220v,100w”。我们已经能准确地观察电能表转动的快慢了,还记得电能表有什么作用?接入电路的目的是什么吗?
电能表是用来测量用电器消耗电能的多少的。电能表转得快说明了什么?转得慢又说明了什么呢?
回忆一下刚才的实验中,同学们注意到第一盏灯亮时电能表比第二盏灯亮时转得慢。假如电能表在第一盏灯亮时,1min转10圈;在第二盏灯亮时,1min能转20圈。
第一盏灯工作4min,电能表转几圈?1min转10圈,4min40圈。如果是第二盏灯工作2min,电能表转几圈?电能表也是转过40圈。都转40圈时,消耗的电能一样多。消耗一样多的电能,第一盏灯用4min第二盏灯用了2min,说明消耗电能的快慢不一样。
不能说“电能表转动越快;用电器消耗电能越多”,而是电能表转动得越快,用电器消耗电能越快;电能表转盘转动得越慢,用电器消耗电能越慢。
电能表铝盘转动的快慢不同,表示了用电器消耗电能的快慢不同。请同学们看课本,了解在物理学中用什么物理量来表示消耗电能的快慢。
物理学中用“电功率(electric
power)”表示消耗电能的快慢,符号是“p”,单位是“瓦特”,简称“瓦”,单位符号是“w”,还有一个更大的单位是千瓦(kw),1kw=103w。
请同学们观察“小数据”,你能了解到一些什么信息呢?
这些都是家用电器的电功率,但有的不用接入家庭电路使用,装电池就行。空调的电功率较大,电扇的电功率较小,空调工作时,肯定比电风扇工作时电能表转得快。那我们能不能说空调比电风扇消耗得能量多?不能,还要看工作时间的长短。
老师还要补充一点,从空调到电扇这些家用电器都是在家庭电路中使用的,家庭电路的电压大家一定记得这些家电的额定电压是220v,列出的这些数据是家电在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率。不论是在家用电器还是工农业生产上的用电器,说明书或铭牌上都会标注用电器的电压值和电功率的值,那些就是用电器的额定电压和额定功率值。同学们再来观察我们刚才实验用的两只灯泡的铭牌,说说你的理解。
“220v,15w”指的是电灯的额定工作电压是220v,额定功率是15w。
“220v,100w”说明这只灯泡额定电压是220v,额定功率是100w。谁能说明我们演示实验中哪只灯是第一次接入电路的?哪一只是第二次接入电路的?为什么?
“15w”的灯是第一次接入电路的,“100w”的灯是第二次被接入电路的。因为第一次电能表转盘转得较慢,电功率小,第二次电功率大。
谁能用电功率符号表示灯的电功率?可以请学生板演:p=15w,p=100w。
通过大家的努力,同学们已明白电功率是表示电流做功快慢的物理量,接着请大家来做判断。
例1:电流通过电扇工作1min,消耗的电能是2400j;电流通过洗衣机工作1min时消耗的电能是6000j;电流通过哪个用电器时电流做的功多?电流通过哪个用电器时做功快?为什么?
解答:洗衣机消耗电能6000j,电扇消耗电能2400j,所以电流通过洗衣机时,做的功多。又因为它们的工作时间相同,做功多的肯定做功快,所以洗衣机做功快。
例2:上题中,如果电风扇和洗衣机都消耗4000j的电能。电风扇要工作100s,洗衣
机工作40s,哪台电器功率大?为什么?
解答:洗衣机的功率大。因为洗衣机和电扇消耗相同的电能,洗衣机用的时间短。例3:某台电风扇和洗衣机,电风扇通电工作半小时,电流做功72000j;洗衣机通电工作2min,电流做功12000j。问:哪台电器消耗的电能多?哪台电器的功率较大?为什么? 解答:因为电风扇工作时电流做功是72000j,而洗衣机只有12000j,所以电风扇消耗的电能多。
哪台电器的功率大呢?引导同学们思考:时间相同时,可以比较谁消耗能量多;消耗能量相同时,可以比较谁用的时间短;时间和消耗能量都不相同时,该怎么办呢?
可以算电风扇2min消耗的电能,或者求洗衣机半小时消耗的电能。也可以看看洗衣机如果消耗72000j电能用多少时间或者看电扇消耗12000j电能用多长时间。还能比较它们各自工作1min消耗的电能。
刚才大家都想到了一些办法,主要是想让电扇和洗衣机用的时间相同比较消耗的能量,或者消耗能量相同比较时间。现在同学们能否计算它们各自工作1s消耗的电能呢?全体同学计算,请一名同学板演。
电风扇每秒消耗的电能:=40j/s
洗衣机每秒消耗的电能:=100j/s
根据计算结果,我们知道洗衣机的功率大。
我们统一用“用电器1s内消耗的电能”来表示用电器的功率,同学们把你刚才计算时的数字用表示它意义的符号代替。
------这就是功率的定义式。一定要注意各符号的意义及单位。
w——电流做的功(消耗的电能)——焦耳(j)
t——消耗这些电能所用时间——秒(s)
p——用电器的功率——瓦特(w)
公式在使用过程中单位要统一,只有用电器在1s内消耗的电能是1j时,其电功率才是1w。(1w=1j/s)
例4:某用电器20min消耗的电能是1kw·h.此用电器的功率是多少?
解:t=20 min=1200s
w=1 kw·h=3.6×106 j
所以 p= ==3×103w=3kw
2.“ 千瓦时”的来历
请同学们看课本了解“ kw·h”的来历,说说自己的理解。
功率的单位还可以用千瓦(kw),如果时间的单位取小时(h),由公式p=变形后得到w=pt,这时电功w的单位就是“ kw·h”。
1kw·h就是功率为1kw的用电器使用1 h所消耗的电能。
例5:某电视机的电功率是250w,每天使用3h,一个月用电多少kw·h?(按30天计算)如果时间单位用秒,1个月电能消耗多少焦耳?
解:p=250 w=0.25kw
t=3h×30=90 h=3.24×105s
由p=得w=pt
所以一个月内消耗电能是
w=pt=0.25kw×90 h=22.5kw·h=8.1×107j
或w=pt=250w×3.24×105s=8.1×107 j=22.5kw·h
kw和 kw·h是两个不同的物理量的单位,一定要注意区分.3.额定功率
就像我们刚才了解的,用电器正常工作时的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作时的电功率,叫做额定功率。我们一般看到的用电器的铭牌上就会标注着这个用电器的额定电压和额定功率。
用电器在额定电压下才能正常工作,当实际电压高于或低于额定电压时都会影响用电器的使用寿命。
4.电功率的测量
同学们已经掌握了电能、电功率的知识,了解了它们之间的区别和联系,在上节课中也已经知道用电能表可以来测量用电器消耗电能的多少。电功率能不能测量,该如何测量呢? 是不是有“功率表”的仪表,接入电路后,直接测量功率?要是有就非常便利了。现在只有钟表和电路中连着的电能表,要让同学们帮助我测我家电视的电功率,能行吗?大家仔细观察电功率定义式:p=,想一想。
因为p=,只要能测出电视机消耗的电能和消耗电能所用时间,就能算出它的电功率。理论依据已经有了,那么具体怎么操作呢?先记下电能表的示数,然后让电视机工作。工作一段时间后,再记录电能表的示数,记住工作了多长时间,将单位统一,利用p=做计算就可以了。
电视机工作时,冰箱启动了,还有一盏灯亮着,这样测准吗?所以测量时,其他电器必须关掉,只能让电视机工作,测出来的才是电视机消耗的电能。
这样操作到底可不可行,希望同学们回去自己试验,并能找出说明书,对照测量是否准确。
现在我们学习另一种测量电功率的办法。同学们自学课本上“电功率的测量”。这种测量方法的测量依据或者说测量原理是什么呢?
测量原理就是公式。根据此公式只要用电压表测出用电器两端电压,用电流表测出流过用电器的电流,就能算出电功率。
提醒同学们一定要注意符号的意义和单位,公式中电流、电压、功率的单位都只能用安培、伏特和瓦特。两个公式p=、p=iu,都可以计算电功率。但p=ui只适用“电”功率,而p=是功率的一般定义式,其他的功率也是适用的。
例6:某家庭节能灯的额定功率为11w,使用时通过的电流是多少毫安?
解:家庭电路电压u=220v;p=11w
由p=iu得i==0.05a=50ma
三、小结
四、板书设计
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