第八章 電功率
1、電能產生的過程,就是把 能轉化爲 能的過程。
使用電能的過程中, 能轉化爲 的能。
2、計算公式:W= = = = =
3、單位
4、測量電能表
隔 ③種類: 、 、 ;
1、定義: ;
2、意義: ;
3、單位和符號: 、 、 ;1KW= W
4、公式“P= = = = ;
5、
6、測量小燈
測量小燈
泡的電功率
(有幾種方法)
7、電與熱
1、家庭電路的組成: 、 、 、 、 、
、 、
2、家庭電路的連接
3、火線與零線
4、保險絲
5、電路中電流過在的原因: ;
6、插座
一、探究實驗題
1.我們知道減小能耗就是節約能源.根據所學的物理知識W =Pt,今年世界自然基金會倡導的“地球一小時”活動就是通過關燈的方式減少通電 來減少電能消耗的;生活中還能通過減小用電器的 來減少電能消耗.
DZ47—70A
最大工作電流 10A
漏電電流 ≤30mA
額定電壓 220V
動作時間 ≤0.1s
2.開着空調看電視,媽媽打開電飯鍋做飯時,家裏的自動空氣開關“跳閘”了。則“跳閘”的原因可能是_________________。根據小華家自動空氣開關上的銘牌,如圖所示,他家的電路允許使用的電器總功率最大爲________W。
3.利用如圖所示的實驗器材,測定額定電壓爲6V的小燈泡電功率。已知滑動變阻器上標有“12Ω 1A”字樣,已知電源電壓爲9V,且保持不變。
實驗步驟如下:
(1)連接電路。在甲圖上補畫一根導線,使得測定小燈泡電功率的電路完整,要求滑片P向右移動時,小燈泡變暗。
(2)連好電路後,應先將滑片P移至 端,再閉合開關S,此時電壓表示數爲4.2V,對應的電流表示數如圖乙所示。
實驗次數 電壓表示數/V 電流表示數/A 亮度 功率/W
1 4.2 偏暗
2 6.0 正常
3 6.5 0.52 偏亮 3.38
(3)調節滑片,當P移至ab中點時,小燈泡恰好正常發光。
(4)繼續調節滑片,當P移至另一點時,燈泡偏亮,讀出電壓表、電流表值分別爲6.5V、0.52A,記錄在下表中。
請你填全上表空格中的數據,再分析表格中的信息,得到的結論是(寫出兩條即可):
; 。
二、計算題
4. 如圖15所示是小明家的電熱水壺及銘牌,他用該電熱水壺將1.5kg的水從20℃加熱到100℃。(1)水吸收的熱量是多少?〔 c水 = 4.2×103J/(kg℃)〕
(2)若電熱水壺正常工作,且產生的熱量全部被水吸收,需要加熱多少時間?(3)若電熱水壺實際加熱時間大於上述計算的
加熱時間,可能的`原因有那些?(寫出兩種)
5.新型炊具,它具有加熱快,效率高,節能環保,使用方便等特點,其工作原理是利用感應線圈通以交流電產生交變磁場,在其烹飪鍋體內產生渦流,使運動電子與金屬正離子發生頻繁碰撞,從而產生大量的熱,這種熱直接發生於鍋體本身,故熱能損耗小,熱效率高達80%且加熱均勻,烹調迅速,節能省電。小華在一次課外活動中,對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究,並記錄了有關數據,如下表:
觀察對象 有關記錄和相關活動
觀察電磁爐銘牌 U額=220V P額=1kW
觀察電能表的銘牌 220V 10(40)A 50Hz 2000r/kWh
用電磁爐加熱一壺水(水的質量m=2kg,初溫t=30℃) 關閉家裏其他用電器,只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表,錶盤在5min內轉了150r,此時用溫度計測得的水溫爲50℃。
請你就他在活動中獲得的有關資料,求解或提出有關問題:
(1)加熱5min,水所吸收的熱量;(2)電磁爐工作5min消耗的電能;(3)電磁爐的功率;(4)請你將(3)的結果與他在活動中的有關數據進行比較,發現了什麼新問題?並解釋原因。
三、作圖題
將圖中的開關、螺絲口燈泡、插座接入家庭電路。要求開關控制燈泡。
四、創造能力部分
1、家庭電路有一支標有銘牌的燈泡正常發光,現給的器材有電能表、電流表、鐘錶,請用二種方法搞清這隻燈泡此時的功率,說明道理,並寫出表達式。
2.探究方法題:(6分)有一個電壓可以任意選取的電源,有若干根電阻值相同的電阻絲,現把一根電阻絲接在電壓爲U的電源上,通電1分鐘,電阻絲產生的熱量爲Q。要產生3Q的熱量,答出三種最簡單的方法?
3.問題解決(6分)如圖所示是電飯鍋加熱和保溫時的電路示意圖。設加熱時的功率爲1100瓦,保溫時功率爲5瓦。
(1)用學過的公式推理說明,電飯鍋處於加熱狀態時,開關S是斷開還是閉合?
(2)R2的阻值爲多大?
4.想像能力題:(6分)現給你一電池組、開關二隻、電壓表一隻、電流表一隻、滑動變阻器一隻、小燈泡一隻、導線若干,從上述器材中選擇適當器材,你可以完成哪些國中物理學過的電學實驗?請至少寫出五個實驗的名稱。
一.探究實驗題
1答:時間 功率
2答案:用電器的總功率過大 2200W
3答:(1)(圖略,2分) (2)b (4)表中數據:0.4 1.68 0.5 3.0 燈泡的亮度由燈的實際功率決定 該小燈泡的額定功率是3.0W等
二、計算題
4答案:解:(1)Q吸 = c水m(t2-t1)= 4.2×103J/(kg℃)×1.5kg×(100℃-20℃)
=5.04×105J
(2)∵電熱水壺正常工作 ∴P = P額 = 1500W
又∵W = Q放 = Q吸 = 5.04×105J
∴t = WP = 5.04×105J 1500W = 336s
(2)原因可能是: ①電熱水壺產生的熱量沒有全部被水吸收
② 電熱水壺實際工作電壓小於額定電壓
答:略
5答案:(1)1.68×105J (2)2.7×105J (3)900W (4) 電磁爐的實際功率小於額定功率。這說明電磁爐兩端的電壓比額定電壓要低,電磁爐沒有正常工作。
四、創造能力部分
1、(4分)(1)使用燈泡前先記下電能表的示數A,然後使用燈泡並開始計時;一段時間後,停止使用並記下使用時間T,電能表的示數B,則W=B-A,依P=W/T=(B-A)/T。
(2)把電流表串聯在燈泡上,然後通電並讀出電流表的示數I,而家庭電路電壓爲U=220V,則:P=UI。(還可以其它方法)
2、探究方法題:(6分)Q=U2t/R
(1)用三根電阻絲並聯接到電壓爲U的電源上,通電1分鐘,則Q1=
(2)用一根電阻絲接到電壓爲U的電源上,通電3分鐘Q2=U23t/R=3U2t/R=3Q
(3)用一根電阻絲接到電壓爲 U的電源上,通電1分鐘,Q2=( U)2t/R=3U2t/R=3Q
3.問題解決(6分)(1)因爲開關S閉合時,電路是並聯電路,則並聯時總電阻R總<R1(並聯後總電阻比任一個最小電阻還小),依P=U2/R總,P與R總成反比,所以加熱狀態時S應閉合,則R1是保溫電阻絲,R2是加熱電阻絲。
(2)因爲加熱時總功率爲1100W,其中保溫佔5W,則R2的加熱功率P2=1095W,
依R2=U2/ P2=(220V)2/1095W=44.2Ω
4.想像能力題:(6分)伏安法測燈泡電阻;伏安法測燈泡功率;串聯電路電流的規律;串聯電路電壓的規律;並聯電路電流的規律;並聯電路電壓的規律;驗證歐姆定律等