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课件网) 第六章 电功率 1.结合电流做功过程中的能量转化,理解消耗的电能、电功、导体产生的热量,弄清楚三者之间的关系;会测量电能,能熟练应用电功公式和焦耳定律及其变形公式解决问题。 2.结合电功率的定义、电功公式、焦耳定律,区分电功率、电热功率;能熟练选择适当的功率公式进行分析和计算。 3.会根据P=UI测量小灯泡的额定功率和实际功率;能根据转换法和控制变量法,设计实验探究导体产生热量多少的影响因素。 ◎重点:利用电功率、焦耳定律及其变形公式进行分析和计算; 测量小灯泡的电功率。 素养目标 思维导图 电能的计量 如图所示的电能表的读数是 201.8 kW·h;若该电能表的表盘转了360转, 则此时的用电器消耗了 0.6 kW·h的电能。 201.8 0.6 电能表读数时,注意最后一位是小数,单位是kW·h;已知电能表消耗1 kW·h时转的转数N,电能表实际的转数n,则用电器消耗的电能为W=。 1.小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 80 度,若小林家所在地区每度电的电费是0.6元,这个月他家应交 48 元电费。 解析 这个月消耗的电能W=866.9 kW·h-786.9 kW·h=80 kW·h=80度,这个月应交的电费为0.6元/度×80度=48元。 80 48 电功、电功率的计算 如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,灯泡L上标有“6 V 3.6 W”,将R2的滑片P移至b端,先闭合S、S2,电流表示数I=0.12 A;再将R2的滑片P移至a端,L正常发光,忽略温度对灯泡电阻的影响。 (3)若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合, 求电路工作时的最小电功率。 (1)求电源电压U。 (2)最后闭合S1,电流表示数变为I'=0.9 A,求R1的阻值。 解 灯泡L的电阻RL===10 Ω 灯泡的额定电流IL额===0.6 A (1)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至a端时,电路为灯泡L的简单电路,此时电源电压与灯泡L两端的电压相等,因为此时灯泡正常发光,所以电源电压U=UL额=6 V 解 灯泡L的电阻RL===10 Ω (2)当S、S1、S2闭合,R2的滑片P移至a端时,电阻R1与灯泡L并联, 通过灯泡L的电流: IL=IL额=0.6 A 此时R1中的电流I1=I'-IL=0.9 A-0.6 A=0.3 A 定值电阻R1的阻值R1===20 Ω (3)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至b端时,滑动变阻器的最大阻值与 灯泡L串联,此时电路的总电阻: R总===50 Ω 滑动变阻器的最大阻值: R2=R总-RL=50 Ω-10 Ω=40 Ω 由P=可知,电源电压U恒定时,电路中的总电阻最大时,电路的电功率最小,因为R1>RL,所以当定值电阻R1与变阻器R2的最大阻值串联时,电路的总电阻最大,此时应闭合开关S、S1,断开S2,总电阻R=R2+R1=40 Ω+20 Ω=60 Ω 电路的最小电功率:P===0.6 W 利用P=求出灯泡L的电阻,利用P=UI求灯泡的额定电流;(1)当S、S2闭合,将R2的滑片P移至a端时,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L正常发光,电压为额定电压,也是电源电压;(2)当S、S1、S2闭合,R2的滑片P移至a端时,电阻R1与灯泡L并联,利用并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用R=求R1的阻值; (3)由P=可知,电源电压U恒定时,电路中的总电阻最大时,电路的电功率最小。利用串联电路的电阻特点求出电路中的最大电阻,利用P=求出电路中的最小电功率。 2.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中,电流表量程为0~0.6 A,电源电压恒为6 V,R滑为滑动变阻器,电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0 ℃时,R的阻值随温度t的变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后,把R放入0 ℃环境中,调节滑动变阻器R滑,使电流表指针恰好满偏(即0.6 A),然后保持R滑的阻值不变。 (2)滑动变阻 ... ...