1.通過實(shí)驗(yàn)探究，知道電流做功與電流、電壓、通電時間有關(guān)，知道電功的公式及單位，能正確使用電能表測量電能。2.知道電功率的物理意義、定義、單位。理解電功率和電壓、電流之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單計(jì)算；能理解和區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率。3.知道用伏安法測定小燈泡電功率的原理，知道如何測定小燈泡的額定電功率和實(shí)際電功率。4.會自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、選用實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格、有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、讀取數(shù)據(jù)、計(jì)算小燈泡的電功率；會正確撰寫并分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5.知道電流的熱效應(yīng)與導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時間的定量關(guān)系；知道生活、生產(chǎn)中電流熱效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例和危害以及危害的防止手段。
【例1】小明家安裝了新的感應(yīng)式電能表，一個月后此表的表盤如圖所示，這個月他家用電_______kW·h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了__________圈，小明家最多能接入總功率為_________W的用電器。
解析：從表盤顯示的數(shù)據(jù)看，這個月他家用電為125.0kW·h。
由表盤上所標(biāo)規(guī)格可知，每消耗1kW·h，表盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，則這個月表盤共轉(zhuǎn)了
2000×125=2.5×105（圈）
此電能表允許通過的最大電流是20A，允許接的最大功率
P=UI=220V×20A=4.4×103W
【例2】圖甲為小明家的電餅鐺，主要用于食品的烤烙和烹制。它采用雙控電路，額定電壓為220V，上、下盤同時加熱時額定功率為1000W，工作的簡化電路如圖乙，S為總開關(guān)，S1和S2為兩個溫控開關(guān)，R1和R2為上、下盤的加熱電阻，R1=R2。
（1）R1正常工作時，R1消耗的電功率是_____W。
解析：上、下兩盤的電阻值相等，并聯(lián)電路中的總功率等于各支路電功率之和，根據(jù)其總功率為1000W可知，所以R1正常工作時的電功率為500W。
（2）R1正常工作時，通過R1的電流是多少？（計(jì)算 結(jié)果保留一位小數(shù)）
（3）小明媽媽總感覺做晚飯時，烙熟一個餅所用的時間比在其他時段要長。小明決定用家中的電能表和手表測量做晚飯時電餅鐺的實(shí)際功率，于是，他關(guān)閉家中其他用電器，讓電餅鐺單獨(dú)工作5min，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了225r。（注：該電能表標(biāo)有“3000r/（kW·h）”，表示電路中每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r）①電餅鐺的實(shí)際功率是多大？②烙熟一個餅所用時間變長的原因。
解：①電餅鐺消耗的電能為
②電餅鐺的實(shí)際功率小于其額定功率（或?qū)嶋H電壓小于額定電壓）
【例3】小明按如圖所示電路圖做“測量燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室可提供下列器材：A.電流表B.電壓表C.滑動變阻器R（阻值0~20Ω）D.電阻為6Ω的待測燈泡L（電阻不隨溫度變化）E.電源E（電壓4.5V并保持不變）F.開關(guān)S及導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)電路圖和實(shí)驗(yàn)室提供的器材，可判斷出：實(shí)驗(yàn)時通過燈泡的最小電流為______A；加在燈泡兩端的最大電壓為_______V；（2）若小明所選電壓表的量程為0~3V、電流表的量程為0~0.6A，實(shí)驗(yàn)要求測量時通過燈泡的電流至少為電流表滿刻度的三分之一，則測出的燈泡的功率范圍只能是______________；
（3）小明按電路圖連接好電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于電路中某一處有故障，當(dāng)閉合開關(guān)時電壓表無示數(shù)，為查出電路故障，小明進(jìn)一步觀察并檢查電路。當(dāng)檢查到電源、開關(guān)、電壓表、電流
表、導(dǎo)線及其連接都完好時，小明結(jié)合前面的觀察，就可判斷出電路的故障：如果小明觀察到______________，則故障是_________________；如果小明觀察到_____________，則故障是___________；
電流表無示數(shù)
（4）排除故障后，小明繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在對測量數(shù)據(jù)的記錄和處理時，他設(shè)計(jì)了如下表格。你認(rèn)為這張表格的設(shè)計(jì)是______（正確/錯誤）的。
由于燈泡的電功率在不同電壓下的實(shí)際功率不同，所以實(shí)驗(yàn)中不能對電功率求平均值，即表格設(shè)計(jì)不正確
【例4】有兩根電阻絲R1、R2和一個電源U，電源U兩端電壓保持不變。如果只將電阻絲R1接在電源U兩端，電阻絲R1在120s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為12Q；如果將電阻絲R1、R2并聯(lián)接在電源U兩端，電阻絲R1、R2在60s內(nèi)產(chǎn)生的總熱量為8Q；如果將電阻絲R1、R2串聯(lián)接在電源U兩端，為使電阻絲R1、R2產(chǎn)生的總熱量為3Q，則需要通電的時間是______s。
設(shè)此時產(chǎn)生的總熱量為3Q時，需要的時間為t3
解析：由圖甲知，單獨(dú)使用電阻R1加熱時
由于電源電壓不變，由①②得
由圖丙知，當(dāng)兩個電阻串聯(lián)時，總電阻R串=4R1
結(jié)合①式可得t3=120s
【例5】電吹風(fēng)是現(xiàn)代家庭常用的電器。如右圖是小華家中使用的電吹風(fēng)。使用過程中，她發(fā)現(xiàn)電吹風(fēng)既可以吹熱風(fēng)，又可以吹冷風(fēng)。根據(jù)這個現(xiàn)象她斷定：在電吹風(fēng)中有帶有風(fēng)扇的電動機(jī)和可以發(fā)熱的電熱絲。根據(jù)電吹風(fēng)能夠單獨(dú)輸出冷風(fēng)的現(xiàn)象，她認(rèn)為電動機(jī)和電熱絲是并聯(lián)的。下圖是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫出的兩個電路圖。
（1）你認(rèn)為上述兩個電路，哪一個更符合實(shí)際情況？
（2）小華查看說明書得知，該型號電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時的功率為460W，吹冷風(fēng)時的功率為20W，求電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時電熱絲的功率、電阻及1min內(nèi)電流通過電熱絲所產(chǎn)生的熱量。
解：吹熱風(fēng)時，電熱絲與電動機(jī)并聯(lián)，所以P電熱絲=P總-P冷=460W-20W=440W.
電熱絲產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=P電熱絲·t=440W×60s=2.64×104J
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