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12中考物理重点难点电功率及焦耳定律
中考物理重点难点电功率及焦耳定律 授课日期及时段 教学目的 知道电流的热效应。
知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
知道电热的利用和防止。 重点难点 纯电阻电路中焦耳定律的应用 教学内容
电功率的物理意义是 ;基本公式是 ;变形式 。
电功率与欧姆定律的推导式 、 、 。
电功率(P)
电功和电功率是既有联系又有区别的两个物理量。电功率表示电流做功的快慢,即电流在单位时间内做的功。单位:瓦特(W),1W=1J/s。公式P=UI是计算电功率的基本公式。另两个公式P=I2R,P=U2/R是根据P=UI结合欧姆定律I=U/R推出的,仅适用于将电能完全转化为内能的用电器或电路。
用电器上标出的正常工作时,应接到的电压叫做额定电压。用电器在额定电压下工作(正常工作)时的功率称为额定功率。例如“220V 100W”表示这个用电器接在额定电压220V下工作时,发出的功率是100W。(根据P=UI=U2/R,变形得到:I=P/U;R=U2/P,利用这两个变形公式,根据用电器的额定电压和额定功率,可算出正常工作时的电流以及用电器的电阻)
实际功率是指用电器在某一电压下工作时的功率,它随用电器的工作条件的变化而变化,当实际加在用电器两端的电压为额定电压时,实际功率就等于额定功率。当加在用电器两端的电压小于或大于额定电压时,实际功率就小于或大于额定功率,一般情况下这是不允许的,使用用电器时,必须使加在用电器两端电压等于或接近于额定电压,这样用电器才不至于损坏。
测量小电灯的功率实验
①原理:P=UI ②测量工具:电压表,电流表
③滑动变阻器的作用:改变电灯两端的电压。
④电路图:
⑤结论:A.若U实U额,则P实P额
若U实=U额,则P实=P额
若U实U额,则P实P额
B.电灯的亮度取决于它的实际功率。
⑥注意:A.不能用多次测量取平均值的方法计算小灯泡电功率。
B.观察实验数据,还会发现小灯泡的电阻会随电压、电流而改变,这是因为电压、电流影响灯丝的温度,从而影响电阻。但在有关计算中,为了简便,常忽略灯丝电阻的变化,此时根据R=U2/P,有:P实/P额=(U实/U额)2(若实际电压是额定电压的二分之一,则实际功率就是额定功率的四分之一。以此类推)
电流的热效应及焦耳定律
电流通过用电器会产生热量,简称电热(Q)。将消耗的电能全部转化为内能的装置是电热器,如:电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电炉等(即所谓的纯电阻电路)。焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系:电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。即:Q=I2Rt。它适用于任何用电器热量的计算。
当电流通过导体做功,将电能全部转化为内能(即上面提到的纯电阻电路)时,电功等于电热。即。当电路中含有电动机时,电路消耗的电能只有一小部分转化为内能,绝大部分转化成了机械能。即(E表示产生的机械能),这时。这样我们计算电功应该用,而电热只能用公式计算。
探究焦耳定律:
准备
实验装置如图所示,在两个相同的烧瓶中装相等质量的煤油,瓶中各放一根电阻丝,右瓶中电阻丝比左瓶中的大,通电后观察电流通过电阻丝产生的热量是没有的温度升高,电流产生的热量越 ,煤油温度上升的越 。
步骤
和
现象
①如图连接电路,闭合开关一段时间后,发现右侧瓶中温度,这说明烧瓶中的镍镉合金丝产生的热量;
只将右瓶中的镍镉合金丝接入电路,再用改变电路中电流,使电流比刚才的电流大,通电时间跟上次实验一样,发现烧瓶中的煤油温度升高的比上次,这说明。
对于两瓶通电时间越长,烧瓶中煤油温度都升高的越。
本实验用的物理学研究方法有和。
电流通过导体产生的热量多少与、和有关。
1.小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流是 。
②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数 (填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量 。
2.一根60?的电阻丝接在36V的电源上,在5
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