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    物理九年级全册第十五章 电功和电热电功率一等奖教学ppt课件

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    这是一份物理九年级全册第十五章 电功和电热电功率一等奖教学ppt课件,共56页。PPT课件主要包含了丰富多彩的电器世界,电功率,由PWt,PUI,④电功率单位,①白炽电灯,②电热水器,小灯正常发光,小灯发光暗淡或不亮,小灯发光偏亮易被烧坏等内容,欢迎下载使用。

    电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调……各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣 尽管它们的结构、功能有极大差异,但它们工作时都要消耗电能,并且都会有电能转化为内能。
    想一想:在力学中怎样表示外力做功的快慢?
    ①在力学中用功率表示外力做功的快慢。
    ②功率的定义:功与做功所用时间之比叫作功率。它的大小等于单位时间所做的功。
    ③功率的单位:瓦特(W)、千瓦(kW)。
    2. 请同学们汇报上一节“WWW”第3题计算的结果。
    将额定电压为220V的电暖器接入家庭电路中。先将电暖器的调温旋钮调到高温挡,若此时通过电暖器的电流为7.27A,则在15min内电流将做多少功?若将调温旋钮调到低温挡,此时通过电暖器的电流为2.73A,则在15min内电流将做多少功?
    ①使用高温挡电流做功 W1= UI1t= 220V×7.27A×15×60S=1.44×106J
    ②使用低温挡电流做功 W2= UI2t= 220V×2.73A×15×60S= 5.4×105J
    结论:不同电暖器或者同一电暖器处于不同挡位工作时,在相同时间内消耗的电能不相等,或者说,在相同时间内电流对电暖器做的功不相等。表明:电流做功有快有慢。怎样表示电流做功的快慢?
    ①物理意义:是描述电流做功快慢的物理量。
    ②定义:电流在单位时间内所做的功叫电功率。
    W单位:焦耳(J)
    t 单位: 秒 (s)
    P 单位:瓦特(W)
    Ⅰ. 国际单位:瓦特(W)
    Ⅱ. 常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)
     Ⅲ. 换算关系: 1kW = 103 W 1W = 103 mW       
    U 单位:伏(V)
    I 单位:安(A)
    P单位:瓦特(W)
    【例题1】小明家有一个旧式电熨斗,将其接入220V的电路中时,通过的电流为4.5A。这个电熨斗的电功率是多大?若熨烫一件衣服电熨斗需连续工作10min,则在这段时间内,电流做了多少功?合多少千瓦时?
    解 电熨斗的电功率 P=UI=220V×4.5A=990W 电熨斗工作10min,电流做的功 W=Pt=990W×10×60s=5.94×105J=0.165 kw·h答 电熨斗的电功率为990W。在这段时间内, 电流做的功为5.94×105J,合0.165kw·h.
    反思 这种旧式电熨斗与蒸汽电熨斗相比有哪些缺点?操作复杂,浪费能源和时间,温度过高,使用范围有限等。
    “220V” 是它的额定电压;“100W” 是它的额定功率。“PZ” 是普通照明灯泡的缩写。
      翻看用电器的说明书或铭牌,我们常常可以看到“额定电压、额定功率”这样的参数。
    “220V” 是它的额定电压;“1000W”是它的额定功率。
      ①额定电压:用电器正常工作时的电压U额。  ②额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率P额。
    1. 额定电压、额定功率
    “220V” 是它的额定电压;“60W” 是该电风扇在额定电压下工作时的额定功率。
    2. 实际功率与额定功率
    用电器实际工作时的功率叫实际功率P实。
    ①当小灯两端的实际电压 等于额定电压时: U实 = U额 = 36V , 小灯的实际功率等于额定功率: P实 = P额=25W
    例如一盏灯标有“36V 25W”字样
    ②当小灯两端的实际电压 小于额定电压时: U实=24V 一盏灯标有“36V 25W”字样
    ③当小灯两端的实际电压 大于额定电压时: U实=50V >U额 = 36V 小灯的实际功率大于额定功率: P实 > P额 P实 > 25W
    ①当小灯两端的U实 = U额 时,P实 = P额 ,小灯正常发光。
    ②当小灯两端的U实 < U额 时,P实 < P额 ,小灯发光暗淡或不亮。
    ③当小灯两端的U实 >U额 时,P实 >P额 ,小灯发光偏亮易被烧坏。
    ① 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
    ②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
      3. 进一步理解实际电压、实际功率
    一个额定电压220V一个额定功率40W
    4. 一些常用电器的额定功率
    视频讲解——《实际功率与额定功率》
    1. 实验中需要测量哪些物理量?
    测量小灯泡的额定功率和实际功率
    根据电功率计算公式 P=UI 可知:要测量的物理量是电压U与电流I 。
    三、测量小灯泡的电功率
    2. 根据需要测量的物理量选用实验器材。 想一想,如何改变小灯泡两端的电压?
    ①实验器材 干电池2节(电压1.5V)、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。 用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压。
    3. 根据电路图,用笔画线表示导线, 将图中的实物连接起来。
    1. 按照电路图连接电路。2. 调节滑动变阻器,使其接入电路中的电阻最大。
    3. 闭合开关,调节滑片,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。
    1. 通过实验得出小灯泡的额定功率为: P额=U额I额
    2. 设小灯泡的实际电压为U实,额定电压为U额,实际功率为P实,额定功率为P额,可以发现:
    1.滑动变阻器的作用:保护电路;改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,从而改变灯泡的电功率。
    2.连接电路前,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器应滑动到阻值最大处。
    3.使小灯泡正常发光的操作:移动滑片,观察电压表示数,当电压表示数等于小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光。
    4.小灯泡的U-I图像不是直线(或不同电压下小灯泡电阻不同)的原因:灯丝电阻随温度的升高而增大。
    5.灯泡亮暗程度与实际功率关系:小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
    6.多次测量的目的在测量小灯泡电功率实验中,多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率.
    演示实验——《测定小灯泡的电功率》
    【例题2】 LED灯具有节能、环保等特点。图是额定电压为220 V、额定功率为8.5W的LED灯泡。该灯泡的额定电流是多大?与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约85.8%的电能,那么,这个LED灯与多大功率的白炽灯亮度相当?
    分析 根据额定功率和额定电压可求额定电流;LED灯节能85.8%;说明在达到相同亮度的条件下,它消耗的电能只相当于白炽灯的14.2%解 由P额=U额I额可知,它的额定电流 I额= P额/U额 = 8.5 W/220V ≈ 0.039A 与之亮度相当的白炽灯的功率P'额=P额/ 14.2% =8.5 W/14.2% ≈ 60 W 答 该LED灯的额定电流约0.039A,与60W的白炽灯亮度相当
    【例题3】实验小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,电源电压恒为6 V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω。小红连接的部分电路如图所示,所用滑动变阻器的最大阻值为40 Ω.
    (1)请用笔画线代替导线,在图中完成实物电路的连接.
    【例题3】电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,所用滑动变阻器的最大阻值为40 Ω.
    (2)实验中,小红看到电压表示数为1 V,此时小灯泡发光较暗,原因是 ______________;要使小灯泡正常发光,应向 ______(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察 _______(选填“电流表”或“电压表”)示数,直至 ____________________;当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是 _______W.
    电压表示数为2.5 V
    P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
    (3)小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选用的滑动变阻器的规格是 “12Ω 2 A”,电路图和其他实验器材与小红的一样. ①小明将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图4所示,此时小灯泡两端的电压为2.9 V。为了保证实验能够顺利进行,接下来应该进行的操作:________________________。
    ②小明改进实验后,继续进行实验,然后根据实验数据算出来小灯泡在不同电压下的功率,再求平均值得到小灯泡的额定功率,他在处理数据时存在的问题是:_____。
    断开开关,换最大阻值更大的滑动变阻器或减小电源电压。
    小灯泡的额定功率是小灯泡在额定电压下的功率,求功率的平均值无意义.
    换算关系: 1kW=103W 1W=103mW
    表示电流做功快慢的物理量.
    2. 定义:电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
    瓦特(W) 、千瓦(kW)、毫瓦(mW)
    5. 额定功率和实际功率
    ①额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率P额。 ②实际功率:用电器实际工作时的功率叫实际功率P实。
    电源、电压表、电流表、 小灯泡、滑动变阻器、开关、导线。
    ①根据电路图连接实物,连接电路时电键要断开,变阻器的滑片要调节到阻值最大端。
    《测定小灯泡的电功率》
    ②闭合电键,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压分别低于、 等于、略高于额定电压,记录电压表、电流表的示数,观察小灯泡的发光情况。
    ③根据公式P = UI计算出小灯泡的功率,并记录在表格中。
    ①小灯泡的额定功率为:P额=U额I额; ②小灯的亮度取决于灯的实际功率,实际功率越大,小灯越亮。
    伏安法测电阻 R=U/I
    多次测量的 目的不同
    测小灯泡在不同电压下的电功率,观察灯泡的亮暗程度,不需要求平均值。
    伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。
    测量”小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”比较
    WHAT•WHY•WOW
    1. 本章第一节的“信息快递”指出1kW•h=3.6×106J,你能否用本节所学的知识推算出这个结果?
    W=Pt= 1kW×1h= 1000W×3600s= 3.6×106J
    四、课外实践与练习——WWW
    2. 图是某电扇的铭牌。该电扇连续运转4h要消耗多少电能?
    额定功率为 P=60W=0.06kW W=Pt= 0.06kW×4h=0.24 kW·h 或W=Pt= 60W×4×3600s= 8.64×105J
    3. 小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kW•h,则他家用电器的实际功率是多大?如果电能表能正常工作的最大电流为10A,那么电路中还能不能再接入一个额定功率为800W的电饭锅?
    电能表的示数变化了1.2kW•h ,即电功 W= 1.2kW•h
    电能表的最大功率 P大=UI=220V×10A=2200W剩余的功率为 P余 =P大 -P =2200W-1800W=400W所以不能再接入一个额定功率为800W的电饭锅。
    4. 在“测量小灯泡的功率”实验中,一位同学连接好电路,闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮,这说明他在闭合开关前遗漏了哪一个实验步骤?另一位同学连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不亮且电流表无示数,但电压表有示数。试分析电路中可能出现的故障.
    闭合开关后小灯泡比正常工作时亮,说明他闭合开关前未调节滑动变器,使其接入电路中的电阻最大。 闭合开关后小灯泡不亮且电流表无示数,但电压表有示数,说明灯泡断路.
    1. 以下家用电器正常工作时,电功率最大的是( )
    A.电风扇 B.电脑 C.电灯 D.电饭煲
    电风扇、电脑、电灯的电功率约20 ~50W;电饭煲的电功率约700W。所以选D.
    2. 下列关于电功率的说法中,正确的是( ) A. 电功率是表示电流做功多少的物理量 B. 电功率是表示电流做功快慢的物理量 C. 电功率大的用电器消耗电能一定多 D. 电功率大的用电器工作时间一定短
    电功率是表示电流做功快慢的物理量;其大小P=W/t, 消耗的电能W=Pt,与功率和时间有关,所以ACD 均错误,B正确。
    3. 分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 40W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时( ) A.“220V 25W”最亮 B.“36V 40W”最亮 C.“110V 25W”最亮 D. 三个灯泡一样亮
    三个灯在额定电压下使用,都正常工作,额定功率分别为:25W、25W、40W。灯泡的额定功率越大,灯泡越亮,所以“36V 40W”灯最亮。
    4.小明家中的电热水器单独连续正常工作0.3小时后,家中电能表的示数变化了0.33___________(选填单位),该热水器的额定功率为_______瓦,正常工作的电流为_____安。
    电能表的单位是千瓦时,示数变化了0.33千瓦时,即电功 W=0.33KW·h
    5. 一只标有 “PZ220~40”的灯泡,若现测得它两端的电压为200V,则这只灯泡的实际功率是多少?(设它的电阻不随温度而变化)
    已知灯的额定电压为220V; 灯的额定功率为40W
    灯泡正常发光时的电阻:
    6.如图所示,R为定值电阻,L为标有“6V 3W”的小灯泡,灯丝阻值不变,电源电压恒定。闭合开关,小灯泡正常工作时,电流表读数为0.9A。求:(1)通过小灯泡的电流,以及小灯泡电阻;(2)定值电阻R阻值,以及它的电功率。
    (1)小灯正常工作时,通过的电流:
    小灯泡电阻 R=U/IL=6V/0.5A=12Ω
    (2)通过电阻R的电流 IR= I- IL=0.9A-0.5A=0.4A R=U/IR=6V/0.4A=15Ω 它的电功率PR=UIR=6V×0.4A=2.4W
    7.请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整__;
    (2)小强同学连接好电路后,闭合开关时发现灯泡特别亮,这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 _____________;(3)闭合开关,移动滑片P到电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 _____W。
    P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
    8.小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。
    (1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小)______ ;
    用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。
    (2)连接好电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,造成这一现象的原因可能是____(选填序号);①小灯泡短路; ②小灯泡开路; ③滑动变阻器短路; ④滑动变阻器开路
    发现灯不亮,电流表无示数,电路发生断路;因为电压表示数接近3V,所以只能是小灯泡开路。
    用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3A)1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支,导线若干。
    (3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图乙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3A时,电压表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为________W;
    电流表的示数为0.12A,小于额定电流,所以应该减小滑动变阻器的阻值,即把滑片P向A端移动。小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
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