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初中數(shù)學(xué)九年級(jí)電功率

2023-10-25 12:21:11信息公告55

在下冊(cè)第十章《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》中,學(xué)習(xí)了物體才能對(duì)外做功,表示這個(gè)物體具有能量,使我們認(rèn)識(shí)了機(jī)械能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

比如,飛行的客機(jī)具有動(dòng)能和勢(shì)能,或則說客機(jī)具有機(jī)械能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

干電板、蓄電瓶也存儲(chǔ)了能量,這些能量稱作電能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

干電瓶kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

蓄電瓶kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

化學(xué)學(xué)中能量是指才能做功的物體所具有的量,做功指的是這個(gè)物體消耗的能量,功是評(píng)判能量大小的根據(jù),因而學(xué)習(xí)中要注意功和能的區(qū)別。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

物體做功消耗機(jī)械能,電壓也能做功消耗電能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)三:電功kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

后面我們曉得力可以做功,其公式為:W=Fs,曉得力的大小與物體在力的方向上聯(lián)通的距離就可以求出功的大小。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓做的功叫電功,右圖中電流正在通過電動(dòng)機(jī)做功,這一過程中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。雖然不僅僅是電動(dòng)機(jī),象電燈通電發(fā)光也是電壓在做功,這個(gè)過程中電能轉(zhuǎn)化為光能,所有用家電都是借助電能來做功的,用家電消耗多少電能,電壓就做多少功,同時(shí)轉(zhuǎn)化為多少其它方式的能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.電能轉(zhuǎn)化為其他方式的能的過程就是電壓做功的過程。有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電壓做了多少功。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.估算電壓做的功:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在家庭里,電壓做了多少功可以通過電能表來讀下來,但在我們中學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里,想曉得電壓做多少功,我們就要研究電壓做功多少與哪些有關(guān)系。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

研究表明:電壓做功的多少跟電壓的大小、電壓的高低、通電時(shí)間的長短都有關(guān)系。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在實(shí)驗(yàn)室里檢測(cè)小燈泡消耗的電壓不可能用電能表,只能用公式來估算:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

公式:W=UItkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W——焦(J)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

U——伏(V)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

I——安(A)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

t——秒(s)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

針對(duì)純內(nèi)阻電路(關(guān)于純內(nèi)阻電路在焦耳定理一節(jié)里有詳盡述說),結(jié)合歐姆定理的推論公式有:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.電功kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在數(shù)學(xué)學(xué)中,把電壓所做的功稱作電功。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這么,電壓怎么做功呢?請(qǐng)看下邊的反例。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

●電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如右圖所示:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

將小電動(dòng)機(jī)、電壓表、電流表、變阻器、電池、開關(guān)等器材用導(dǎo)線連成電路。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

閉合開關(guān),通電一段時(shí)間,觀察砝碼高度的變化kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電路中有了電壓,電動(dòng)機(jī)就可以提起重物。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在電動(dòng)機(jī)提起重物的過程中,重物的重力勢(shì)能降低,也就是機(jī)械能降低。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這是電壓在做功,電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)說明:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓做功的過程,就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

●電能轉(zhuǎn)化為熱能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓在通過電熱水壺,把電能轉(zhuǎn)化為熱能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電熱水壺電壓做功的過程,就是電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

●電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓在通過電電吹風(fēng),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電吹風(fēng)電壓做功的過程,就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能的過程。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

●電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓在通過電浴霸,把電能轉(zhuǎn)化為熱能光能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

浴霸電壓做功的過程,就是電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能的過程。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

以上事實(shí)說明:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電壓做功的過程,實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他方式的能的過程。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電壓做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為多少其他方式的能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.用家電kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

把電能轉(zhuǎn)化為其他方式能的裝置稱作用家電。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

最常見的家用家電就是用家電的一些種類,例如洗衣機(jī)、電烤爐、電視機(jī)、微波爐……kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.影響電功的誘因kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【認(rèn)真讀圖】kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在右圖中,砝碼被提高得越高,電壓做功越多,消耗的電能也就越多。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

保持相同的通電時(shí)間,分別用不同大小的電流、電流將砝碼提起,瞧瞧電壓做功多少跟電流、電流的關(guān)系。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

?由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在通電時(shí)間相同的情況下,電流越大,電壓越大,砝碼被提高得越高,電壓做的功就越多。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

?研究表明:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓所做的功跟電流、電流和通電時(shí)間成反比。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

?電功的公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功與電流、電流、通電時(shí)間的關(guān)系可用公式表示為:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W=UltkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

?符號(hào)的意義及單位:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W——電功——焦耳(J)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

U——電壓——伏特(V)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

I——電流——安培(A)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

t——時(shí)間——秒(s)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4.電功的估算kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【視頻】kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

視頻反省:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)電壓做功轉(zhuǎn)化為多種其他方式的能,視頻僅舉幾例說明。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)電瓶存儲(chǔ)的電能多少可用W=UIt統(tǒng)一單位后算出。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)電功公式:W=UIt是實(shí)驗(yàn)得出的公式,估算電功用其他推論公式得到的結(jié)果相同,可按照自己基礎(chǔ)選定公式。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

5.電瓶存儲(chǔ)電能的估算方式kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功是用家電把電能轉(zhuǎn)化為其他方式能的多少,這個(gè)過程消耗了電源的能量,所以用電功公式可以估算出電瓶存儲(chǔ)電能的多少。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

例題:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如右圖手機(jī)電瓶標(biāo)號(hào):3.7V,借助這組數(shù)據(jù)算出這款手機(jī)電瓶的容量。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

手機(jī)工作電流:U=3,7V,kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓:I==1.35A,kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

時(shí)間:t=1h=3600skJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

按照電功公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W=UIt=3,7V×1.35A×3600skJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

=kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

按照這一數(shù)據(jù)可大概判定出手機(jī)待機(jī)時(shí)間長短。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

也可以用電功公式算出電動(dòng)車所配電池存儲(chǔ)電能的多少,來判定電列車的續(xù)航能力。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

下面這幅圖朋友們其實(shí)還很熟悉,這是我們?cè)趯W(xué)習(xí)功率一節(jié)內(nèi)容時(shí),比較物體做功快慢的圖例。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們曉得,比較物體做功快慢用功率表示,也就是把物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱作功率。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用公式表示為:P=W/tkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

與物體做功快慢類似,電壓做功也有快有慢,不同大小的用家電在相同時(shí)間內(nèi)做的功不同,電功率也就不同。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

白熾燈節(jié)能燈小燈泡kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

白熾燈、節(jié)能燈、實(shí)驗(yàn)室的小燈泡,正常工作相同時(shí)間做的功不同,電功率也不同。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功率與電壓電流的關(guān)系圖_電流和電壓和功率的換算_電流電壓功率關(guān)系公式kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)一:電功率的定義與單位kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一.?dāng)?shù)學(xué)意義:表示電壓做功的快慢。用字母P表示。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在意義、定義、公式方面與這兒的電功率與我們?cè)诎四昙?jí)的時(shí)侯學(xué)習(xí)過機(jī)械功的功率沒有哪些區(qū)別。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

二.單位:瓦特,簡稱瓦,符號(hào)是W。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

常用單位:1kW=103WkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

若果某臺(tái)家電的功率是1000瓦特,可以表示為:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P=1000WkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

三.定義:假如在t如此長的時(shí)間內(nèi)電壓做功為W,這么,電功率P就是:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W——焦耳(J)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

t——秒(s)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P——瓦特(W)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意這兒的W與公式中的W意義是不同的,一個(gè)表示數(shù)學(xué)量,一個(gè)表示單位,不要混為一談。如同我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)速率時(shí),也遇見過這些情況:S表示路程這個(gè)數(shù)學(xué)量,也表示時(shí)間的單位。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

假如某臺(tái)家電的功率是500瓦特(可以表示為:P=500W),也就是500焦耳/秒,意思是:每1秒電壓做功500焦耳,或則說這臺(tái)家電每1秒消耗500焦耳電能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

又由于W=UIt,代入kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P=W/t(1),kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

得:P=UI(2)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P——瓦特(W)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

U——伏特(V)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

關(guān)于(1)、(2)這兩個(gè)公式,我們之后就會(huì)常常用到。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

四、千瓦時(shí)的由來:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

按照前面的公式變型估算:1千瓦時(shí)可以看作功率為1kW的用家電使用1h所消耗的電能。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.電功率的概念:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在熱學(xué)中,把電壓做功的快慢稱作電功率。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功率等于電功與時(shí)間之比.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

即:電功率=電功/時(shí)間.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用公式表示:P=W/t——變式W=Ptt=W/PkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電功率公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由電功公式:W=UIt和電功率公式:P=W/t可以推導(dǎo)入電功率的另一個(gè)公式,推論過程為:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P=W/t=UIt/t=UI所以得出電功率公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P=UIkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

即:電功率=電流x電壓kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

從這個(gè)關(guān)系公式中不難看出,假如我們測(cè)出用家電的電流和電壓,能夠求出用家電的電功率。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

因?yàn)镻=UI和歐姆定理I=U/R及變式U=IR這么可以得出下邊兩個(gè)多項(xiàng)式。(請(qǐng)?jiān)陔娔X上推論一下,感受多項(xiàng)式的意義)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P=I2RP=U2/RkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

這兩個(gè)推論式也是估算電功率常用的算式。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

應(yīng)用估算kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

估算電功率的多項(xiàng)式P=I2R和P=U2/R是依照歐姆定理和電功率公式P=UI推論的多項(xiàng)式,它們易于純內(nèi)阻電路,對(duì)于熱學(xué)估算和電路剖析應(yīng)用很便捷。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.單位:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

國際單位也與機(jī)械功率一樣:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W——電功——焦耳(J)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

t——時(shí)間——秒(s)·kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P——電功率——瓦特(W)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

常用單位:千瓦(KW)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

換算關(guān)系:1KW=103WkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

公式中數(shù)學(xué)量的單位:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

I——電流——安培(A)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

U——電壓——伏特(V)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

R——電阻——?dú)W姆(Ω)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

P——電功率——瓦特(W)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4.單位“W”的數(shù)學(xué)意義kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

比如:某用家電標(biāo)牌標(biāo)有“100W”字樣,表示這個(gè)用家電在正常工作時(shí),每秒做100焦的功。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

典型例題kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

小明研究發(fā)覺,他買的一臺(tái)電動(dòng)賽車是由兩節(jié)相串聯(lián)的干電瓶給一個(gè)馬達(dá)供電來驅(qū)動(dòng)的,他用儀器檢測(cè)賽車運(yùn)行時(shí)通過馬達(dá)的電壓是0.2A,求:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)賽車上的小馬達(dá)工作時(shí)的電功率是多少?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)賽車行駛10分鐘,電壓要做多少功?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【解析】:兩節(jié)串聯(lián)干電瓶的電流為3VkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

方式一:(1)P=UI=3V×0.2A=0.6WkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)t=10min=600skJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W=Pt=0.6W×600s=360JkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

技巧二:(2)t=10min=600skJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W=UIt=3V×0.2A×600s=360JkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)P=W/t=360J÷600s=0.6WkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【答案】:0.6W360JkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

典型例題kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

小明觀察到他家的電水壺正常工作時(shí)的電功率是2.2KW,燒開一壺水在3分鐘,須要消耗多少電?已知家庭電路的電流是220V,這么通過電水壺的電壓是多少?其中的電熱絲的阻值是多少?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【解析】:3min=0.05hkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

W=Pt=2.2KW×0.05h=0.11kW·hkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由公式P=UI變型得:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

I=P/U=2200W÷220V=10AkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

R=U/I=220V÷10A=22ΩkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【答案】:0.11kW·h10A22ΩkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)三:實(shí)際功率與額定功率kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

既然燈泡的高度與用家電的電功率有關(guān),這么問題來了:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、如圖有兩只白熾燈,一個(gè)燈光上標(biāo)有“22040”,另一個(gè)標(biāo)有“22060”的字樣,哪些意思呢?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、標(biāo)60W的燈一定比標(biāo)40W的更亮嗎?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

原先,通常的用家電上都有類似這樣的標(biāo)牌,這兒的“220”指的是它正常工作時(shí)的電流,也叫額定電流;“40”、“60”指的是正常工作時(shí),兩電燈消耗電能的功率,也叫額定功率分別為40W、60W。若果兩燈都在220V的電流下工作,這么它們都能正常工作,60W的更亮一些,倘若不是在220V的電流下工作,這么誰亮,就要看它們的實(shí)際電功率那個(gè)大了。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用家電不一定總能正常工作,只有在額定電流下它能夠正常工作,他的電功率才剛好等于額定功率,但若果家電長時(shí)間不在額定電流下工作,將不能發(fā)揮其正常作用,假若電流嚴(yán)重偏離額定值,還有可能減短用家電的壽命,甚至頓時(shí)毀壞!kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

典型例題kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

小華用電流為4V的蓄電瓶和一個(gè)尺寸為“3V3W”的小燈泡組成電路,為了能使小燈泡正常發(fā)光,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。求:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓;kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)小燈泡正常發(fā)光1min消耗的電能;kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)定值內(nèi)阻的電阻。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【解析】:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)首先理解“3V3W”的涵義:正常工作時(shí)電流為3V;正常工作時(shí)的電功率為3W。所以正常工作的電壓為:I額=P額/U額=3W/3V=1AkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)1min=60sW=Pt=3W×60s=180JkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(3)因?yàn)殡娐肥谴?lián)的,要使電燈正常工作,內(nèi)阻要分掉的電流為:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

UR=4V-3V=1V;同時(shí)IR=I額=1A,kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

所以:R=UR/IR=1V/1A=1ΩkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意:之后再見到電燈、電爐等電熱器的標(biāo)牌上的“**V**W”字樣時(shí),都要曉得這兒告訴我們的是“兩明兩暗”四個(gè)信息:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

兩明:正常工作的電流、正常工作時(shí)的電功率;kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

兩暗:我們可以按照“兩明”可以估算出這個(gè)用家電正常工作的電壓、再按照正常電流與正常電壓可以估算出用家電的阻值。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【知識(shí)回顧】kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們學(xué)習(xí)了歐姆定理I=U/R之后,應(yīng)用歐姆定理的原理,用電流表測(cè)電流、用電壓表測(cè)電壓,就可以測(cè)出未知內(nèi)阻Rx的電阻和小燈泡內(nèi)阻與濕度的關(guān)系。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用電壓表和電流表測(cè)阻值的實(shí)驗(yàn)電路被稱為“伏安法”電路,檢測(cè)方式被稱為“伏安法測(cè)內(nèi)阻”。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

右圖是俺們熟悉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)器材kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電路圖kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)電路聯(lián)接kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

仔細(xì)想一想只要用電流表測(cè)出電流、用電壓表測(cè)出電壓,就可以按照I=U/R算出被測(cè)阻值的電阻.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

假如用電流表測(cè)出電流、用電壓表測(cè)出電壓,按照P=UI能夠也用“伏安法”測(cè)出小燈泡的電功率呢?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)原理與電路設(shè)計(jì):kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

原理:P=UIkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電流和電壓和功率的換算_電流電壓功率關(guān)系公式_電功率與電壓電流的關(guān)系圖kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電路設(shè)計(jì):kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

滑動(dòng)變阻器的作用:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、保護(hù)電路,避免電壓過大;kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、改變燈泡兩端電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)燈泡在不同電流下工作情況的研究,kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、電壓不要超過燈泡額定電流的1.2倍,以免毀壞。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、在檢測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,不能將多次測(cè)得的電功率求平均值,由于不同的電流下,用家電的電功率是不一樣的。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、在檢測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后燈不亮,不一定是小燈泡發(fā)生了故障或電路聯(lián)接出現(xiàn)錯(cuò)誤,還有可能是滑動(dòng)變阻器連入了最大電阻。這時(shí)應(yīng)當(dāng)觀察電流表或電壓表的示數(shù)情況。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4、不要誤覺得燈泡的額定功率越大,燈泡就越亮。燈泡的色溫決定于其實(shí)際功率,燈泡的實(shí)際功率越大,色溫越高。額定功率大的小燈泡在電流很低時(shí),也有可能很暗。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

視頻:[實(shí)驗(yàn)]檢測(cè)小燈泡的電功率kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(選擇音量橫屏看)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

視頻反省:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.當(dāng)用家電實(shí)際電流等于額定電流時(shí),實(shí)際功率等于額定功率,用家電正常工作。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.當(dāng)用家電實(shí)際電流小于額定電流時(shí),實(shí)際功率小于額定功率,影響小燈泡使用壽命或燒毀。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.當(dāng)用家電實(shí)際電流大于額定電流時(shí)電功率與電壓電流的關(guān)系圖,實(shí)際功率大于額定功率,用家電不能正常工作。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)一:電壓的熱效應(yīng)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,這個(gè)現(xiàn)象稱作電壓的熱效應(yīng)。其實(shí)電壓通過導(dǎo)體時(shí),有的電能絕大部份轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,例如各類電熱器;也有的大部份轉(zhuǎn)化為其它方式的能,有極少一部份電能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,如電動(dòng)機(jī)。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但無論是哪種用家電總會(huì)由于通電而或多或少的形成熱量,焦耳定理就是拿來研究電路中電流通過任意用家電所形成熱量的。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

視頻:探究電壓的熱效應(yīng)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓的熱效應(yīng)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

我們每位家庭都有各類家用家電,電冰柜、洗衣機(jī)、電餅鐺、電飯煲、電熱水壺、電爐子等等。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其中電餅鐺、電飯煲、電熱水壺、電爐子與你冬天相隨的暖孩子原理相同電功率與電壓電流的關(guān)系圖,都是把電能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

化學(xué)學(xué)中把電壓通過導(dǎo)體形成熱量的現(xiàn)象稱作電壓的熱效應(yīng)。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

常見借助電壓熱效應(yīng)工作的設(shè)備一般稱為電熱器.諸如kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電餅鐺燉鍋kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電爐子電熱水壺kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

暖孩子kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

,時(shí)長11:28kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【新課學(xué)習(xí)】kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

為了探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)形成的熱量的多少與哪些誘因有關(guān)”,課本中設(shè)計(jì)了如右圖實(shí)驗(yàn)裝置。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)剖析:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)燒杯中裝有等量的煤油,用體溫計(jì)顯示的示數(shù)表示熱量的多少,氣溫越高說明內(nèi)阻絲形成的熱量越多。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.探究熱量與阻值的關(guān)系kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

內(nèi)阻絲RA、RB串聯(lián)后分別置于兩個(gè)燒杯中,因?yàn)橥姇r(shí)電壓相等,通電時(shí)間也相等,觀察比較不同阻值絲形成的熱量多少.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)發(fā)覺內(nèi)阻越大的杯子體溫計(jì)的示數(shù)高.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)推論:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在電壓、通電時(shí)間相同時(shí),內(nèi)阻越大,形成的熱量越多。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)反省:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

本實(shí)驗(yàn)用到了兩個(gè)數(shù)學(xué)方式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1).控制變量法kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

兩瓶都用同一種物質(zhì)煤油;質(zhì)量相等;內(nèi)阻絲RA、RB串聯(lián)電壓相等,通電時(shí)間相等。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2).轉(zhuǎn)換法kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

用體溫計(jì)顯示的氣溫高低來說明電熱絲形成熱量的多少。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.探究熱量與電壓的關(guān)系kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一直用控制變量法,取同一個(gè)燒杯RB,通電時(shí)間相同,改變電壓的大小,觀察比較前后兩次體溫計(jì)示數(shù)的大小.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)發(fā)覺電壓大時(shí)體溫計(jì)的示數(shù)高.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)推論:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在通電時(shí)間和內(nèi)阻相同時(shí),電壓越大形成的熱量越多。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)二:焦耳定理kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

實(shí)驗(yàn)表明:電壓通過導(dǎo)體形成的熱量跟電壓的二次方成反比,跟導(dǎo)體的阻值成反比,跟通電時(shí)間成反比。這就是焦耳定理。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

公式:Q=I2RtkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

單位:焦耳(J)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)電壓通過導(dǎo)體時(shí),假若電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他方式的能量,這么電壓形成的熱量Q就等于消耗的電能W,即kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

Q=W=Pt=UIt=I2RtkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

如:電暖器,烤箱,電爐子等。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

當(dāng)風(fēng)扇工作時(shí),消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為馬達(dá)的機(jī)械能:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電能=內(nèi)能+機(jī)械能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在象電吊扇、電動(dòng)機(jī)這樣的家電里W>Q熱kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

此時(shí):W=Pt=UIt①,Q=I2Rt②。①②兩式就不能連等了!kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

問題解答:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

為何電爐子工作時(shí),電爐絲熱得紅腫而聯(lián)接的導(dǎo)線幾乎不熱?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

導(dǎo)線與電爐絲串聯(lián)電壓相等,通電時(shí)間也相等,因?yàn)閷?dǎo)線的內(nèi)阻很小,而內(nèi)阻絲的內(nèi)阻很大,在電壓、通電時(shí)間相同時(shí),內(nèi)阻越大,形成的熱量越多,所以導(dǎo)線幾乎不熱。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

典型例題kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一臺(tái)電爐其內(nèi)部內(nèi)阻絲的內(nèi)阻R為43.08Ω,它與電源聯(lián)接的銅導(dǎo)線的總內(nèi)阻r只有0.02Ω,把它接到220V的家庭電路中,一分鐘內(nèi)電爐絲與導(dǎo)線上分別會(huì)形成多少熱量?kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

【解析】:導(dǎo)線與電爐是串聯(lián)的關(guān)系,所以其中的電壓為:I=U/R總=220V/(43.08Ω+0.02Ω)=5A,按照焦耳定理的公式得:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電爐形成的熱量:Q1=I2Rt=(5A)2×43.08Ω×60s=kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

導(dǎo)線上形成的熱量:Q2=I2rt=(5A)2×0.02Ω×60s=30JkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

從以上可以看出:電爐工作一會(huì)才會(huì)發(fā)燙,而聯(lián)接它的導(dǎo)線因?yàn)閮?nèi)阻太小,在導(dǎo)線上形成的熱量就極少,因而也說明,家庭電路中的導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)使用銅導(dǎo)線,并且還要使用粗一些的導(dǎo)線才安全!kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

知識(shí)點(diǎn)三:電熱的借助與害處kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生,沒有環(huán)境污染,熱效率高,還可以便捷地控制和調(diào)節(jié)體溫。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

好多情況下我們并不希望用家電形成太多熱量而導(dǎo)致體溫過低。如:電視機(jī)的后蓋有好多孔,為了通風(fēng)散熱;筆記本運(yùn)行時(shí)要用微型電扇及時(shí)散熱等等,這種做法就是為了防止電熱引起的害處。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

焦耳定理:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電壓通過導(dǎo)體形成的熱量跟電壓的二次方成反比,跟導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比,跟通電時(shí)間成反比。這個(gè)規(guī)律叫焦耳定理。kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

公式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.實(shí)驗(yàn)式:Q=I2RtkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.推論式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在純內(nèi)阻電路中,電壓通過導(dǎo)體的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,這么電壓形成的熱量就等于消耗的電能,即Q=W=UItkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

由于W=UItI=U/RU=IR所以W=I2Rt、W=U2t/RkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

又由于P=W/t所以W=PtkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

純內(nèi)阻電路估算電壓形成的熱量,依照題目要求可選用下述公式或變式:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R=PtkJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

純內(nèi)阻用家電kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.溫情提示:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在像電動(dòng)機(jī)類的電路中,電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的線圈也有阻值,不可防止形成熱能,所以W>Q=I2Rt不能用Q=UIt=Pt估算熱量.kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

非純內(nèi)阻用家電kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

電動(dòng)機(jī)輸入電能=機(jī)械能+熱能kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

即:W電=W機(jī)+W熱kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(UIt=W機(jī)+I2Rt)kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

單位:kJq物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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