电功与电热教学课件

中考物理专题探究第九讲电功与电热（错解分析专题）如图分别为电冰箱和电扇的铭牌，请你判断正常使用电冰箱12h和使电扇连续运转12h，哪个消耗的电能少？BC——65B电冰箱额定电压220V工作频率50Hz额定功率70W耗电量0.5kW·h/24hFS——69电扇规格400mm额定电压220V工作频率50Hz额定功率65W错解之一：错在哪里？W1＝P1t=0.07kW·12h=0.84kW·hW2＝P2t=0.065kW·12h=0.78kW·h∴电扇消耗的电能少正解:

W1＝0.5kW·h/2=0.25kW·h∴冰箱消耗的电能少冰箱的工作时间问题错解之二：某定值电阻两端的电压由U变为U/3时，消耗的电功率变化了0.8W，当电阻两端的电压变为2U时，该电阻消耗的电功率为多少？错在哪里？ΔP=（ΔU）2/R=(U-U/3)2/R=4U2/9R=0.8∴

U2/R=1.8(W)P=(2U)2/R=4U2/R=4×1.8=7.2（W）U2-U'

2=（ΔU）2？分析：ΔP=P2-P1=U2/R-U’2/R=（U2-U’2）/R≠ΔU2

/R正解：

ΔP=P2-P1=U2/R-U’2/R=〔U2-(U/3)2〕/R=8U2/9R=0.8∴

U2/R=0.9(W)P=(2U)2/R=4U2/R=4×0.9=3.6（W）∴

ΔP＝ΔU·ΔI＝2×0.2＝0.4（W）变式：如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V时，通过定值电阻的电流相应变化了0.2A，则该定值电阻所消耗的电功率的变化量是A．0.4W B．2.8W C．3.2W D．3.6W错在哪里？∵

ΔU＝U’－

U=10－8＝2（V），且ΔI＝0.2AΔP=ΔU·ΔI？ΔU=ΔI·R正解：ΔU＝U’－

U＝

I’·R－

I·R=ΔI·R故R=ΔU/ΔI=2/0.2=10(Ω)

ΔP=P2-P1=U’2/R-U2/R=（U’2-U2）/R=(102-82)/10=3.6(W)√

如图所示是一个理发用的电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：①电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率？②电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是多少J？MABC220V错解之三：错解1：

①电吹风消耗电功率P=UI=220×0.2=44(W)

电吹风电阻R=U／I=220／0.2=1100(Ω)

②W=P总t=U2t／R总=2202×120／(1100+50)

＝5050.43(J)错解原因:不知道电吹风中的电热丝和电动机并联，认为两者是串联.如图所示是一个理发用的电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：①电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率？②电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是多少J？MABC220V错解之三：错解2：

①电热丝发热功率P=I2R=0.22×50=2(W)

U＝IR=0.2×50=10(V)

②W=U2t／R=1O2×120／50=240(J)或W=Pt=2×120=240(J)错解原因：不理解电吹风工作原理，认为电吹风工作时只有一只用电器在工作如图所示是一个理发用的电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：①电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率？②电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是多少J？MABC220V错解之三：错解3：

①吹冷风时，电吹风消耗电功率P=UI=220×0.2=44(W)②吹热风时,W=Pt=U2t／R=2202×120／50=ll6160(J)错解原因：有点懂电吹风的工作原理，但认为吹冷风时只有电动机工作，吹热风时只有电热丝工作.

如图所示是一个理发用的电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：①电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率？②电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是多少J？MABC220V错解之三：错解4：

①电吹风消耗电功率P=UI=220×0.2=44(W)

②W=Pt=44×120=5280(J)错解原因：不理解电吹风工作原理，认为电吹风工作时只有一只用电器在工作如图所示是一个理发用的电吹风的实物连接图，其中发热电阻丝的阻值为50Ω，求：①电吹风吹冷风时，测得插头处的电流为0.2A，此时电吹风消耗的电功率？②电吹风吹热风时，正常工作2min，消耗的电能是多少J？MABC220V错解之三：正解：

电吹风吹冷风时，消耗功率P1=UI=220×0.2=44(W)

电吹风吹热风时，电热丝功率P2=U2/R=2202／50=968(W)

P总=P1+P2=44+968=1012(W)

W总=P总t=1012×120=121440(J)变式：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为O.8A，电动机正常工作．

在求电动机正常工作lmin所消耗的电能时，有以下两种不同的解法

小明解：W＝UIt＝2V×O.8A×6Os＝96J

小华解：W＝I2Rt＝(O.8A)2×1Ω×60s＝38.4J

你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由．

答案：小明对

因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，所以电动机工作时电功大于电热(或电动机的电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律)错解之四：灯泡之电阻变化

小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验。如图甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为

W。I/A图甲1.00.80.60.40.20123456U/V图乙L1L2AVS错解：

I1=P1/U1=6/6=1（A）

I2=P2/U2=3/6=0.5（A）

为不损坏灯泡，电路最大电流应为I=0.5A

R1=U12/P1=62/6=6(Ω)，R2=U22/P2=62/3=12(Ω)

P=I2(R1+R2)=0.52(6+12)=4.5(W)错解之四：灯泡之电阻变化

小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验。如图甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为

W。I/A图甲1.00.80.60.40.20123456U/V图乙L1L2AVS正解：

I1=P1/U1=6/6=1（A）

I2=P2/U2=3/6=0.5（A）

为不损坏灯泡，电路最大电流应为I=0.5A

由图甲可知：U1=2V，U2=6V

P=(U1+U2)I

=(2+6)×0.5=4(W)变式：

如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图像，物理学中叫做伏安特性图像。由图像可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为

Ω；当小灯泡中流过0.3A电流时，它消耗的功率是

W。

0.10.20.30.40.5I/AU/V4.03.02.01.0O100.6错解之五：

某物理兴趣小组设计并制作了一台恒温箱．设计要求箱内安装一根电热丝，在采用220V恒定电压供电的情况下，电热丝每秒向箱内提供1000J的热量(设电能全部转化为内能)．恒温箱组装好后，经测量发现该电热丝实际每秒供热1210J．(设电热丝的电阻不随温度改变)

问：(1)电热丝的阻值是多少?

(2)为了使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件?所连接的电阻元件的阻值是多少？错解：（1）Q=U2·t/R1

1210=2202·1/R1

R1=40(Ω)

(2)应串联一个电阻。

Q′=U2·t/R总

1000=2202·1/R总

R总=48.4（Ω)

R2=R总-R1=48.4-40=8.4（Ω)错误原因在于对此种恒温箱的电路以及目的未能有清醒的认识，只凭想象解题。所以解题关键在于审清题意。

R1220VR2R1220V1000J1210JQ=U2·t/R11210=2202·1/R1(1)R1=40(Ω)Q