第6节电能的利用(LY)

1、 电能电能是现代生活中最常用的一种能量，人类是现代生活中最常用的一种能量，人类之所以广泛利用电能，是因为电能不但容易传输，之所以广泛利用电能，是因为电能不但容易传输，而且很容易转化为人们所需的各种能量。而且很容易转化为人们所需的各种能量。 影响导体电阻大小的因素：影响导体电阻大小的因素： 1 1、 导体的导体的_ 2 2、 导体的导体的_（导体越（导体越_，电阻越大），电阻越大） 3 3、 导体的导体的_（导体越（导体越_，电阻越大），电阻越大） 4、导体的、导体的_ (_ (_越高，金属导体的电阻越越高，金属导体的电阻越大大) ) 电路中，电路中，自由自由电荷电荷的定向移的定向移动动形成形成

2、。使使电路中自由电路中自由电电荷发生定向移动荷发生定向移动产生电流的原因。产生电流的原因。由电源提供由电源提供。导体对电流的导体对电流的阻碍作用。阻碍作用。是是导体的一种导体的一种性质。性质。 导体电阻的大小与电流和电压导体电阻的大小与电流和电压_关。关。无无长度长度材料材料长长粗细粗细细细温度温度温度温度RUI电流与电压、电阻的定量关系电流与电压、电阻的定量关系欧姆定律欧姆定律：IRU1 1、当导体的、当导体的电阻不变电阻不变时，导体中的时，导体中的电流与电流与导体导体 两端的两端的电压成正比电压成正比。2 2、当导体两端的、当导体两端的电压不变电压不变时，导体中的时，导体中的电流与电流与

3、导体的导体的电阻成反比电阻成反比。国际单位：国际单位： I AU VR 欧姆定律的内容：欧姆定律的内容：U=IRU=IRR=IU由此可说：由此可说： _ _由此说：由此说： 电压与电流和电阻成正比。电压与电流和电阻成正比。_由此说：电阻与电压成正比，与电由此说：电阻与电压成正比，与电 流成反比。流成反比。不能不能不能不能导体两端的电压与通过导体导体两端的电压与通过导体的电流的比值不变。的电流的比值不变。L1L2L1L2灯灯1和灯和灯2 串联：串联：灯灯1和灯和灯2并联：并联：串联电路的特点串联电路的特点: I=_ U=_ R=_并联电路的特点并联电路的特点: I=_ U=_ 1/R=_I1=I

4、2U1+U2R1+R2I1+I2U1=U21/R1+1/R2串联电路中电阻起串联电路中电阻起_ 作用作用：并联电路中并联电路中R R1 或或R2 并联电路中电阻起并联电路中电阻起 作用作用：R1R2=U1U2R2R1=I1I2分压分压分流分流R1R1+R2=U1UR2R1+R2=I1I下列各图中，电能分别转化成什么形下列各图中，电能分别转化成什么形式的能？式的能？应急灯应急灯充电时充电时实例观察实例观察电能是怎样转化成其他能量的？电能是怎样转化成其他能量的？在相同的时在相同的时间内，不同的电器消耗的电能是否相同？请间内，不同的电器消耗的电能是否相同？请举例说明。这说明什么问题？举例说明。这说明

5、什么问题？我们可以从哪我们可以从哪些方面来描述电能的转化？些方面来描述电能的转化？ 电流电流通过通过对电器做功，使电能对电器做功，使电能转化成转化成其他能量。其他能量。电流对电器做了多少功，就有电流对电器做了多少功，就有多少电能消耗，转化为其他形式的能。多少电能消耗，转化为其他形式的能。 在相同时间内，不同电器消耗的电能在相同时间内，不同电器消耗的电能不同，说明电能转化为其他能的快慢不同，不同，说明电能转化为其他能的快慢不同，也即电流做功的快慢不同。也即电流做功的快慢不同。 我们可以从我们可以从电流对电器做功多少和做电流对电器做功多少和做功的快慢功的快慢来描述电能的转化来描述电能的转化。请看课

6、本请看课本P100你认为可怎样来描述电流做功的快慢？你认为可怎样来描述电流做功的快慢？电流在单位时间内所做的功电流在单位时间内所做的功电功率的单位：瓦特（电功率的单位：瓦特（W） 千瓦千瓦(kW) 1kW=1000W P =Wt电功率电功率 一般来说，电器上都有铭牌，标明该一般来说，电器上都有铭牌，标明该电器的一些技术指标。我们电器的一些技术指标。我们从铭牌中便可知从铭牌中便可知道该电器正常工作时的电功率。道该电器正常工作时的电功率。电功、消耗电功、消耗的的电能电能铭牌中铭牌中的含义是什么吗？的含义是什么吗？电器在额定电器在额定电压下工作电压下工作时的功率。时的功率。电器上标明电器上标明的功率

7、值都的功率值都是额定功率。是额定功率。电器正常工电器正常工作时的电压。作时的电压。 电器上标明电器上标明的电压值都的电压值都是额定电压。是额定电压。从洗衣机的铭牌上，你可以了解到哪些信息？从洗衣机的铭牌上，你可以了解到哪些信息？家用电器有限公司家用电器有限公司额定电压额定电压/频率：频率：220V/50Hz额定洗涤额定洗涤/脱水容量：脱水容量：5.5kg/ 5.5kg离心洗离心洗/波轮洗额定输入功率：波轮洗额定输入功率：500W/390W脱水额定输入功率：脱水额定输入功率：210W防水程度：防水程度：IP4出厂日期出厂日期 编号：编号：4001017802产品认证编号：产品认证编号：CH005

8、03332000原产地：中国杭州原产地：中国杭州XQB558560型全自动洗衣机型全自动洗衣机该洗衣机在该洗衣机在220V交流电压交流电压下才能正常工作下才能正常工作洗衣机正常脱水洗衣机正常脱水时的功率为时的功率为210W。即洗衣。即洗衣机正常脱水时每机正常脱水时每秒钟消耗秒钟消耗210焦焦的电能。的电能。输入功率输入功率电电器消耗的总功率器消耗的总功率请看课本请看课本P101“一些常见电器设备的功一些常见电器设备的功率率”，找出每秒钟消耗电能较多的电器。，找出每秒钟消耗电能较多的电器。功率越大的灯泡是否越亮？功率越大的灯泡是否越亮？你能用一个生活中的例子说你能用一个生活中的例子说明吗明吗?

9、?给你如下实验器材，你能设给你如下实验器材，你能设计一个实验方案来证明灯泡计一个实验方案来证明灯泡的亮度与功率的关系吗？的亮度与功率的关系吗？实验器材：实验器材：3 3只额定电压为只额定电压为6V,6V,而而额定功率不额定功率不同的同的小灯泡、若干节大号电池、小灯泡、若干节大号电池、 一个开关、一个开关、若干若干导线。导线。思路：要保证思路：要保证三个灯泡正常发光，三个灯泡正常发光，通过三个灯泡通过三个灯泡 的电压应为的电压应为6V,6V, 所以三个灯泡应并联所以三个灯泡应并联. .电压电压/V功率功率/W亮度亮度灯泡灯泡A61.5灯泡灯泡B62.5灯泡灯泡C63.5实验表格实验表格: 结论：

10、结论：实验电路图实验电路图:在额定电压下，灯泡的额定功率越大，灯泡越亮；在额定电压下，灯泡的额定功率越大，灯泡越亮；或相同电压下，灯泡越亮，表明灯泡的功率越大。或相同电压下，灯泡越亮，表明灯泡的功率越大。6V 通常我们说的通常我们说的40W40W灯泡是指灯泡在额定灯泡是指灯泡在额定电压下（即正常工作时）的功率。电压下（即正常工作时）的功率。 同一额定功率为同一额定功率为40W40W的的灯泡，在任何时候发光都灯泡，在任何时候发光都一样亮吗？能用生活中的一样亮吗？能用生活中的一个例子来说明吗？由此，一个例子来说明吗？由此，你可得出什么结论？你可得出什么结论？同一灯泡在不同的实际电压下，发光情况不同

11、同一灯泡在不同的实际电压下，发光情况不同. .实际电压越大，实际电压越大，灯泡越亮，表明其功率越大。灯泡越亮，表明其功率越大。同一同一灯泡灯泡在不同实际电压下在不同实际电压下, , 电功率电功率（即转（即转化或消耗电能的快慢）化或消耗电能的快慢）不同。不同。灯泡（用电器）灯泡（用电器）在实际电压下的功率在实际电压下的功率称为称为 “ “实际功率实际功率”灯泡的实际功率灯泡的实际功率 灯泡的亮暗灯泡的亮暗决定决定决定决定灯泡两端的电压灯泡两端的电压240V150V220V 长期使用会影响长期使用会影响灯泡工作时的实际功率大灯泡工作时的实际功率大小与什么因素有关呢？小与什么因素有关呢？灯泡两端灯泡

12、两端的的电压电压通过灯泡的通过灯泡的电流电流若给你二个不同额定功率的若给你二个不同额定功率的灯泡、二个电流表、二个电灯泡、二个电流表、二个电压表、一个开关、若干电池压表、一个开关、若干电池和导线，请你设计一个实验和导线，请你设计一个实验来定性地证明电功率与电压、来定性地证明电功率与电压、电流的关系，你会怎样做？电流的关系，你会怎样做？1、控制二个灯泡两端的电压相同，而流过灯泡、控制二个灯泡两端的电压相同，而流过灯泡 的电流不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判的电流不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判 断断电功率的大小电功率的大小。A1A2L1L22、控制、控制流过二个灯泡的电流相同，而灯泡两端流过二个

13、灯泡的电流相同，而灯泡两端 的电压不同，观察两个灯泡的亮暗，的电压不同，观察两个灯泡的亮暗，从而判从而判 断电功率的大小。断电功率的大小。 L1L2V1V2现象现象在在电压相同的情况电压相同的情况下，下，通过灯泡的通过灯泡的电电流越大，流越大，灯泡的灯泡的实实际功率越大。际功率越大。A1A2L1L2电压大的电压大的灯泡较亮灯泡较亮在在电流相同的情况电流相同的情况下下，灯泡两端的，灯泡两端的电电压越大，压越大，灯泡的灯泡的实实际功率越大。际功率越大。观察电流表的示数观察电流表的示数和灯泡的亮暗。和灯泡的亮暗。实验实验观察电压表的示数观察电压表的示数和灯泡的亮暗。和灯泡的亮暗。L1L2V1V2电流

14、大的电流大的灯泡较亮灯泡较亮结论结论电器的电功率等于通过这个电器的电流与这电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。即：个电器两端电压的乘积。即： P P = = U IU I1 1 瓦瓦1 1 伏伏安安科学家通过精确的实验，多次测量归纳出：科学家通过精确的实验，多次测量归纳出：U U( (电压电压) )的单位的单位VV( (伏伏) )I I( (电流电流) )的单位的单位AA( (安安) )P P( (电功率电功率) )的单位的单位WW( (瓦瓦) )1 W1 W1 V1 VA AP P= =W W/ /t t 与与 P P= =UIUI 有什么不同？有什么不同？P = U

15、 IP = U I 仅适用仅适用于电功率的计算。于电功率的计算。P=W/tP=W/t 适适用于一切功率用于一切功率的计算。的计算。电能电能消耗）消耗） 1 焦焦=1 瓦瓦秒秒=1 伏伏安安秒秒W= Pt = U I t你能根据你能根据P=W/t 和和P=UI 得出电功与电压得出电功与电压和电流的关系吗？和电流的关系吗？1 J= 1 Ws = 1 VAs单位：单位： J(焦焦) W(瓦瓦) s(秒秒) V(伏伏) A(安安) =t = W / P = / 100 WW = P t =1000 W根据根据W=Pt 得得:1J=1W ss(用电器的总功率不能超过电能表最大功率用电器的总功率不能超过电

16、能表最大功率)根据公式根据公式: :P P= =UI UI 可知可知, ,测量出小测量出小灯泡两端的灯泡两端的电压和电压和通过灯泡的通过灯泡的电流电流, ,就能求出灯泡的电功率就能求出灯泡的电功率. .测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率实验实验测量小灯泡的功率，实际上是测量测量小灯泡的功率，实际上是测量灯泡的哪些物理量？如何测量？灯泡的哪些物理量？如何测量？实验器材实验器材: :小灯泡小灯泡, ,电源电源, ,开关开关, ,导线导线, , 电压表电压表, ,电流表电流表, ,( (课本课本P104)P104)滑动变阻器滑动变阻器在该在该实验中的作用：保护电路和实验中的作用：保护电路和通过改变接入

17、电路中的电通过改变接入电路中的电阻，从而阻，从而改变小灯泡两改变小灯泡两端的电压端的电压，以使，以使小灯泡达到或大于小灯泡达到或大于或小于额定电压，分别测出额定功率和实际功率。或小于额定电压，分别测出额定功率和实际功率。实验步骤实验步骤: :设计并画出电路图:1 1、按电路图连接、按电路图连接 电路。电路。注意注意: :测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率实验实验1 1、先将开关断开；、先将开关断开；2 2、闭合开关前先将、闭合开关前先将 滑动变阻器的滑滑动变阻器的滑 片置于阻值最大片置于阻值最大 的位置的位置. .2.2.闭合开关闭合开关, ,接通电路接通电路. .3.3.调节滑动变阻器调节滑动

18、变阻器, ,使灯泡两使灯泡两 端的端的电压等于额定电压电压等于额定电压，记，记 录两电表的示数。录两电表的示数。4.4.调节滑动变阻器调节滑动变阻器, ,使灯泡两端使灯泡两端 的的电压大约为额定电压的电压大约为额定电压的1.21.2倍倍; ;记录两电表示记录两电表示 数数, ,观察小灯泡的亮度变化观察小灯泡的亮度变化. .5.5.调节滑动变阻器调节滑动变阻器, ,使使灯泡两端的灯泡两端的电压大约为额电压大约为额 定电压的定电压的0.80.8倍倍; ; 记下电表示数记下电表示数, ,观察小灯泡的观察小灯泡的 亮度变化亮度变化. .6.6.计算出三种情况下小灯泡的功率计算出三种情况下小灯泡的功率.

19、 .实验实验次数次数小灯泡两端小灯泡两端的电压的电压 / V通过小灯泡通过小灯泡的电流的电流 /A小灯泡的小灯泡的电功率电功率 /W小灯泡明小灯泡明亮程度亮程度在”测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V电源至少应选用_节干电池串联.连接电路时电压表应选用_ 量程.VASP闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,若要测出小灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向_端移,才能使电压表示数为_ V.若此时电流表读数是0.5A,该小灯泡的额定功率为_ W.串联串联: :I I=_=_；U U =_=_；R R =_=_ 并联并联: :I I =_=_；U U =_=_ ；1/R=

20、_I I1 1= =I I2 2U U1 1+ +U U2 2R R1 1+ +R R2 2I I1 1+ +I I2 2U U1 1= =U U2 21/R1+1/R2串、并联电路的特点串、并联电路的特点: :R1R2=U1U2R2R1=I1I2并联电并联电路中路中RR1 或或R2 R1R1 + + R2U1 =UR2R1 + + R2I1 =IU1 =(U- U1)R1R2或或I1 =(I- I1)R2R1或或灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。灯泡灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。灯泡 的实际电功率越的实际电功率越_，灯泡越亮，灯泡越亮.灯泡的亮度与灯泡两端的电压和通过灯泡的灯泡的亮度与灯

21、泡两端的电压和通过灯泡的 电流有关（电流有关（）。 在并联电路中，在并联电路中，。 在串联电路中，在串联电路中，。大大 _，_，_，_影响影响 _。电功率电功率电功、消耗电功、消耗的的电能电能W tP =1 1、已知电器用电时间和消耗电能时已知电器用电时间和消耗电能时:2 2、已知电器已知电器两端的电压和通过的电流两端的电压和通过的电流时时: :UR3 3、已知电器已知电器两端的电压，不知电流两端的电压，不知电流时：时：4 4、已知通过电器的已知通过电器的电流电流不知两端电压不知两端电压时：时：U2RI2UIR =UI1 1、已知电器已知电器两端的电压和电流两端的电压和电流时：时：2 2、已知

22、电器已知电器的额定电压和额定功率的额定电压和额定功率时：时：PUUU2P1 1、2 2、 J、 W s 、 VAs 、 s 1 J= 1 W s = 1 VAs焦、焦、 瓦瓦秒、秒、 伏伏安安秒、千瓦时（度）秒、千瓦时（度）n n消耗消耗1 1千瓦时电能电能表转过的圈数千瓦时电能电能表转过的圈数在在t t秒内电能表转过的圈数秒内电能表转过的圈数测定小灯泡的功率测定小灯泡的功率:1 1、滑动变阻器、滑动变阻器在测定小灯泡功率在测定小灯泡功率 实验中实验中的作用的作用：2 2）保护电路）保护电路1 1）改变小灯泡两端的电压）改变小灯泡两端的电压 （通过改变接入电路中的电阻）通过改变接入电路中的电阻

23、）2 2、测定小灯泡功率实验的测定小灯泡功率实验的注意事项注意事项: :1 1）连接电路时开关应）连接电路时开关应_； 2 2）闭合开关前，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移滑动变阻器的滑片应移 到到阻值阻值_的的位置。位置。断开断开最大最大电路图电路图1、若把、若把“6V12W”的灯泡接到的灯泡接到3V的电路中，的电路中，该该 灯泡的实际功率是多少？灯泡的实际功率是多少？解：解：答：答：额额额额额额额额额额实实实实 实实 实实实实2 2、两只分别标有、两只分别标有“6V12W”6V12W”与与“12V12W”12V12W”字样字样的灯泡的灯泡1 1和灯泡和灯泡2 2，在正常发光时，在正常发光时

24、， 亮；亮； 灯泡的电阻大，通过灯泡的电阻大，通过 灯泡的电流大，在相同灯泡的电流大，在相同时间内，电流通过两灯泡做的功相比时间内，电流通过两灯泡做的功相比 多。多。1 1额额1 1额额1 1额额1 1额额1 1/ /额额1 1额额1 12 2额额1 1额额2 22 22 2额额2 2额额1 1额额2 2 ， 额额2 2 额额1 1 ， 2 2 1 1实实2 2实实1 1W = P t， 额额1 1额额2 2 ，W1 1 W2 2一样一样一样一样2 21 1在正常发光时，在正常发光时， 实实额额实实2 2额额2 2额额2 2实实1 1额额1 1额额1 1额额1 1额额2 2 ， 额额2 2 额

25、额1 1 ， 3 3、若把、若把“6V12W”6V12W”的灯泡接入的灯泡接入9V9V的电中，要的电中，要使它正常发光，需要串联一个多大的电阻？使它正常发光，需要串联一个多大的电阻？U=9VU灯灯=灯灯额额=6V阻阻=？额额灯灯额额额额U阻阻=？U阻阻= U- U灯实灯实= U- U灯灯额额= 9V- 6V=3V阻阻= U阻阻/阻阻阻阻灯实灯实4 4、灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路、灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路上使用，灯泡比原来要亮些，为什么？上使用，灯泡比原来要亮些，为什么？5 5、若把、若把“6V12W”6V12W”和一个和一个“6V6W”6V6W”的灯泡串的灯泡串联在电路中

26、，哪个亮些？为什么？联在电路中，哪个亮些？为什么？6 6、若把、若把“6V12W”6V12W”和一个和一个“6V6W”6V6W”的灯泡的灯泡并联在电路，哪个亮些？为什么？并联在电路，哪个亮些？为什么？灯丝短了灯丝短了, , 并联电路，电压相同，并联电路，电压相同，实际功率越大，灯泡越亮，实际功率越大，灯泡越亮，实实2 2实实2 22 2实实2 2实实1 1实实1 12 2额额1 12 2实实1 12 2额额2 22 2额额2 2额额1 17、如图所示，、如图所示，L为一盏标有为一盏标有“6V12W”字样的电灯，字样的电灯，R 为变阻器，电源电压是为变阻器，电源电压是12V，求：，求：（1）灯泡

27、的电阻是多少？灯泡的电阻是多少？（2）将变阻器的阻值调到多大时，才能使）将变阻器的阻值调到多大时，才能使L和和R消耗的消耗的 功率相等？功率相等？（3）当）当L实际功率为实际功率为4瓦时，瓦时，L两端的电压是多大？此两端的电压是多大？此 时变阻器的阻值应调到多大？时变阻器的阻值应调到多大？U二、实验练习二、实验练习1 1、电功率的测定、电功率的测定（1 1）电功率测定的原理：测量一只小灯泡的电功率，）电功率测定的原理：测量一只小灯泡的电功率，只需测定只需测定 _ _ 和。和。右图为测定额定电压为右图为测定额定电压为2.5V2.5V的小灯的小灯泡的电功率的电路图。泡的电功率的电路图。（1 1）在

28、连接电路时，开关）在连接电路时，开关S S必须处必须处于状态，滑动变阻器滑片应于状态，滑动变阻器滑片应处于端（填处于端（填“A”A”或或“B”B”）。）。（2 2）实验时测得三组数据：）实验时测得三组数据：1.5V1.5V，0.16A0.16A；2.5V2.5V，0.26A0.26A；3V3V，0.3A0.3A，则该小灯泡的额定功率为则该小灯泡的额定功率为 。灯泡两端的电压灯泡两端的电压通过灯泡的电流通过灯泡的电流断开断开B0.65瓦瓦BAVAS2 2、某同学在、某同学在“测定小灯泡功率测定小灯泡功率”的实验中，所用电的实验中，所用电源的电压为源的电压为6 6伏，滑动变阻器标有伏，滑动变阻器标有“2020欧，欧，