第十四章 电功率 知识结构
(完整版)1交流电的产生及变化规律

(完整版)1交流电的产⽣及变化规律第⼗四章交变电流第⼀单元交流电的产⽣及变化规律基础知识⼀.交流电⼤⼩和⽅向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流,正弦式电流产⽣于在匀强电场中,绕垂直于磁场⽅向的轴匀速转动的线圈⾥,线圈每转动⼀周,感应电流的⽅向改变两次。
⼆?正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动.1当从图12—2即中性⾯位置开始在匀强磁场中匀速转动时,线圈中产⽣的感应电动势随时间⽽变的函数是正弦函数:即 e= e m sin 3 t , i = I m sin w t3 t 是从该位置经t 时间线框转过的⾓度;3 t 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹⾓;。
是线框⾯与中性⾯的夹⾓2. 当从图位置开始计时:贝y : e= e m cos w t , i = I m COS 3 t3 t 是线框在时间t 转过的⾓度;是线框与磁感应强度B 的夹⾓;此时V 、B 间夹⾓为(n /2 ⼀3 t ).3.对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv=BS 3;对于n匝⾯积为S 的线圈来说E m =nBS 3。
对于总电阻为 R的闭合电路来说1 = E m im =R三.⼏个物理量1. 中性⾯:如图所⽰的位置为中性⾯,对它进⾏以下说明:(1) 此位置过线框的磁通量最多. (2)此位置磁通量的变化率为零.所以 e= e m sin 3 t=0, i= I m sin 3 t=0(3)此位置是电流⽅向发⽣变化的位置,具体对应图中的t 2,t 4时刻,因⽽交流电完成⼀次全变化中线框两次过中性⾯,电流的⽅向改变两次,频率为 50Hz 的交流电每秒⽅向改变 100次.2. 交流电的最⼤值:e m = B 3 S当为 N 匝时 e m = NB 3 S(1)3是匀速转动的⾓速度,其单位⼀定为弧度/秒,n ad/s(注意rad 是radian 的缩写,round/s 为每秒转数,单词round 是圆,回合).(2) 最⼤值对应的位置与中性⾯垂直,即线框⾯与磁感应强度 (3) 最⼤值对应图中的t 1、t 2时刻,每周中出现两次.3. 瞬时值e= e m sin 3 t , i = I m s in ? t 代⼊时间即可求出. 不过写瞬时值时,不要忘记写单位,如e m =220 .2 V ,3 =100 n,贝y e=220 - 2 si n100 n tV,不可忘记写伏,电流同样如此.4. 有效值:为了度量交流电做功情况⼈们引⼊有效值,它是根据电流的热效应⽽定的.就是分别⽤交流电,直流电通过相同阻值的电阻,在相同时间内产⽣的热量相同,则直流电的值为交流电的有效值. (1) 有效值跟最⼤值的关系& m = 2U 有效,l m = 2 I 有效伏特表与安培表读数为有效值. ⽤电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值.5.周期与频率:交流电完成⼀次全变化的时间为周期; 1/秒为赫兹(Hz ). 规律⽅法⼀、关于交流电的变化规律【例1】如图所⽰,匀强磁场的磁感应强度 (2) (3) 每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率. 单位 B=0 . 5T , 100匝,线圈电阻r = 1Q,线圈绕垂直与磁感线的对称轴/ S ,外电路电阻 R = 4 Q,求:转动过程中感应电动势的最⼤值. 由图⽰位置(线圈平⾯与磁感线平⾏)转过边长L=10cm 的正⽅形线圈 abed 共 OO /匀速转动,⾓速度为3= 2 n rad (1)(2)势. (3)(4) (5) (6) 由图⽰位置转过 600⾓时的过程中产⽣的平均感应电动势. 交流电电表的⽰数. 转动⼀周外⼒做的功. 1周期内通过R 的电量为多少?6 60°时的即时感应电动 O解析:(1)感应电动势的最⼤值,£ m = NB 3 S = 100X 0. 5x 0. 12x 2 n V=3 . 14V 转过600时的瞬时感应电动势:e =£ m cos60°=3. 14x 0. 5 V = 1. 通过600⾓过程中产⽣的平均感应电动势: "=N△①/△ t=2 . 6V —? R=型 4R r 2 (2) (3) (4) 电压表⽰数为外电路电压的有效值:U= x- =1. 5 (5) 转动⼀周所做的功等于电流产⽣的热量 W = Q =(;) 57 V 78 V ⼗ r ) ? T = 0. 99J (6) 1周期内通过电阻 R 的电量Q = I -1 T = - -T = N BSsin60°=6 6 R 6 T R r /6 0. 0866 C 【例2】磁铁在电器中有⼴泛的应⽤,如发电机,如图所⽰。
新高中物理知识体系结构图及详解

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高中物理学知识的结构体系
高中物理包括必修1、2共7章;选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来,整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学(电学和磁学)、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分;选修3-1、3-2属于电磁学内容;选修3-4主要为光学;选修3-5主要为原子物理学,有3章(机械振动和机械波、动量守恒定律)为力学内容。
除了热学部分是初中物理(选修3-3未学)的主讲内容外,其他都在高中期间得到学习和深化。
力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学
PART I 静力学
PART II 运动力学
PART III 动力学
热学知识结构体系
热学包括:研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学,分子动理论是热现象微观理论的基础
电磁学知识结构体系
电磁学包括:电学和磁学两大部分。
包括电性和磁性交互关系,主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学,二者很难清晰分割。
电磁场和电磁波
光学知识结构体系
原子物理学知识结构体系
第一章力
直线运动
牛顿运动定律
物体的平衡
.
曲线运动
万有引力定律
机械能
第九章机械振动
机械波。
初中物理课程标准教材章节结构分析(1)

初中物理课程标准教材章节结构分析梁圣祺,物理与电子信息学院摘要:本文依据课程标准的核心理念和建构主义理论指导,结合初中生的认知能力与心理特点,就2011年物理课程标准下沪粤版和沪科版本初中物理教材的章节结构进行比较和分析,研究教材如何安排学科知识,落实课标要求,使教材有利于教学目标的达成;有利于学生的自主学习与探究学习;有利于学生的终身学习与发展。
关键词:初中物理课程标准教材章节结构分析The analysis of junior middle school physics curriculumstandard textbook chapter structureLiangshengqi,College of physics and electronic informationAbstract :The core idea and the guidance of constructivism theory on the basis of the curriculum standards, combined with cognitive ability and psychological characteristics of middle school students, comparing and analyzing the chapter structure of physics curriculum standard of 2011 Shanghai Guangdong and Shanghai Branch version of junior high school physics textbooks of teaching materials, how to arrange the subject knowledge, the implementation of curriculum requirements, so that the materials have reached to teaching target; conducive to the students' autonomous learning and inquiry learning; lifelong learning and development of students.Key word :The junior middle school physics Curriculum standardThe chapter structure of teaching materials Analysis物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。
八年级物理最新第八章《电功率》知识结构思维导图

第八章 电功率知识结构一、知识梳理电热功率公式 电热的利用和危害⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧<<>>======⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯=⋅⋅====,用电器不能发挥正常,当,用电器易被烧坏,当,用电器正常工作,当实际功率与额定功率、单位:公式:做功的多少定义:单位时间内电流功的快慢物理意义:表示电流做)电功率(测量仪表:电能表或单位:公式:形式能的过程实质:电能转化为其它定义:电流所做的功发光、发声等现象动、发热、种用电器使之产生的转表现形式:电流通过各)电功(额实额实额实额实额实额实P P U U P P U U P P U U kW W R U R I UI t W P P J h kW h kW J t R U Rt I Pt UIt W W 22622)106.31( 第一课时一、复习引入出示问题:将一个标有“220V ,40W ”的灯泡接入220V 的电路中,灯泡为什么会发光?将它分别接在220V 与110V 的电路中,哪种情况下灯比较亮?为什么?若把“220V 、100W ”与“110V ,100W ”的两灯泡分别接在110V 的电器中,哪个灯亮? 这些问题的解决就涉及到电功、电功率的知识?二、复习内容及过程(一)、电功:1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定:电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式:W=UIt=UQ=Pt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W= I 2Rt= U 2t/R①串联电路中常用公式:W= I 2Rt 。
九年级物理上册第十四章 第四节 第2课时 分压、分流规律的应用 课时精讲(含答案)

第2课时 分压、分流规律的应用知识点1 串联电阻规律及分压规律1. 把材料、长度、粗细都相同的两根导体串联成一个导体后,总电阻会变 ,这相当于改变导体电阻中的 因素,所以串联电路的总电阻等于各串联电阻 . 2. 一个标有“2.5 V 0.2 A ”的小灯泡,要串联一个 Ω的电阻,才能使该灯泡在4. 5 V 的电压下正常工作.3. 有两个电阻R 1= 2Ω , R 2=3Ω,若把它们串联接在电路中,总电阻是 Ω, R 1和R 2两端的电压之比U 1:U 2= ,通过R 1和R 2的电流之比I1:I2= .4. 如图甲所示的电路中,闭合开关S 后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L 1和L 2两灯的电阻之比为()A.1:5B.5:1C.1:4D.4:15. 如图所示是插入式电阻箱的结构示意图.它的最大阻值是 Ω,图中A,B 两个接线柱之间的阻值是 Ω.6. 甲、乙两个电阻中电流与其两端电压的关系分 别如图所示,甲电阻的阻值为 Ω,乙电 阻的阻值为 Ω.将甲和乙串联后接在电源 电压为 V 的电路中时,通过甲电阻的电 流为0. 4 A.7. 电阻R 1和R 2串联后接在电压为9V 的电源上,通过R 1的电流是0.4 A,R 2的阻值为10 Ω.求:(1)R 2两端的电压U 2; (2)R 1两端的电压U 1; (3)R 2的阻值.8. 如图所示的电路中,电源电压为6V .闭合开关S ,电压表V 1示数为4V ,电流表示数为0. 4 A.求:(1)电压表V 2的示数; (2)R 1、R 2的阻值.9. 如图所示的电路中,电源电压为12 V 且保持不变,当S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为0. 3 A;当S 2闭合、S 1断开时,电流表的示数为0. 1 A.求: (1)电阻R 2的阻值;(2)当S 2闭合、S 1断开时,电阻R 1两端的电压.知识点2 并联电阻规律及分流规律10. 家庭电路中有5盏电灯发光,若熄灭其中的一盏电灯,则电路中的( )A.总电阻减小B.总电流增大C.总电阻增大D.总电压增大 11. 定值电阻R1= 30Ω,与另一个定值电阻并联后,电路中的总电阻小于10Ω.现在可供选择的定值电阻有①40Ω、②30Ω、③10Ω、④5Ω各一个,那么所选的另一个定值电阻可以是( )A.①或④B.②或④C.③或④D.②或③12. 如图所示的电路中,R 1= 2R 2,闭合开关S 后,电流表A 1和A 2的示数之比为()A.1:2B.2:1C.1:3D.3:113. 如图,R 1=15Ω,R 2=10Ω.闭合开关后,当R 1增大到20Ω时,电压表的示数将 .若将R 1除去,电压表的示数将 ,电流表的示数将 .(填“增大”“不变”或“减小”)14. 如图所示,电阻R2的阻值为10Ω,当开关S 断开时,电流表示数为0. 6 A ,当S 闭合时,电流表的示数变化了0. 3 A ,则电源电压为 V ,电阻R1的阻值为 Ω.15. 在如图所示的电路中,已知R 1=10Ω,R 2 = R 3 = 20Ω,电源电压恒定.当S 1、S 2都断开时,电流表的示数为0. 15 A ,求: (1)电源电压;(2)S 1、S 2都闭合时,电流表的示数. 【作业精选】1. 如图所示的电路中,电源电压为6V 且保持不变,R=10Ω.闭合开关S 后,电压表的示数为2V.以下判断正确的是( ) A.灯泡L 两端的电压是4V B.电阻R 两端的电压是2V C.通过灯泡L 的电流是0. 2 A D.通过电阻R 的电流是0. 4 A 2. 如图所示,R 1=5Ω,R 2=10Ω,则闭合开关S 后,电压表V 1、V 2的示数之比是()A.1:2B.2:1C.1:3D.3:13. 如图所示,电源电压U=6V 且保持不变,R 1=5Ω,R 2=10Ω.当开关S 由断开到闭合时,电压表的示数将()A.由2V 变为6VB.保持4V 不变C.由4V 变为2VD.由4V 变为6V4. 如图所示的电路中,已知R 1=4Ω,R 2= R 3=8Ω.开关S 闭合后,电流表A 1和A 2的示数之比为( )A.2:1B.2:3C.3:2D.1:25. 如图所示的电路中,电流表A 1、A 2均为双量程表(0~0. 6 A 、0~3 A).闭合开关S 后,电压表的示数为6V ,两电流表的指针均指在刻度盘的正中央,则R 1、R 2的阻值分别为()A. 4Ω,4ΩB. 20Ω,20ΩC.5Ω,20ΩD. 4Ω,20Ω 6. 如图所示,电源电压为6V 且保持不变,要 使电路中电流表的示数为1 A ,在A 、B 间 需接入电阻.若手边只有阻值为2Ω、4Ω、8Ω、 12Ω、24Ω的电阻各一个,则应怎样用已有电 阻组成所需电阻?写出其中两种方法:(1) ;(2) .7. 两个灯泡和电压表组成的电路如图甲所示,电源由三节新干电池串联组成.闭合开关S后,电压表的示数如图乙所示,则L 1两端的电压是 V,L2两端的电压是 V.若灯L 1的电阻为10Ω,则灯L 2的电阻为 Ω.8. 如图所示,电源电压为3V 且保持不变,S 1闭合、S 2断开时,电流表示数为0. 1 A.断开两开关后,将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1、S 2均闭合时,电流表示数为0. 15 A ,则R 1的电阻是 Ω,R 2的电阻是 Ω.9. 如图,电源电压不变,R 1=5Ω,R 2=25Ω.(1)若S1、S2都闭合,电表甲、乙都是电压表,则U甲:U乙= ;(2)若S1闭合、S2断开,电表甲、乙都是电流表,则I甲:I乙= .10.如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两种方式接在电压均为6V的两个电路中,R1在甲、乙两个电路中的电压之比为2: 3,电流表的示数为0. 2 A.则R1= Ω, R2= Ω,电阻R2在甲、乙两电路中的电流之比为.11.如图甲所示,两个相同的均匀金属圆环垂直相交连接,AB、CD为圆环的两条互相垂直的直径.把A、B两点接入电源电压保持不变的如图乙所示电路的M、N两端时,发现电流表示数为I0.则将A、D两点接入电路的M、N两端时,电流表的示数应为.12.如图所示的黑盒子中,导线和几个阻值均为5Ω的电阻构成电路,盒外有四个接线柱.已知1、3接线柱间的电阻为5Ω,2、4接线柱间的电阻也为5Ω, l、2接线柱间的电阻为10Ω,3、4接线柱间没有明显电阻.试画出盒内最简单的电路图.13.如图所示的电路中,电源电压保持不变.将两个电阻先串联,然后并联在同一电源上.在甲图中,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2: 1;在乙图中,闭合开关S,电压表示数为6 V,电流表示数为0. 6 A.求:(1)R1、R2的阻值;(2)乙图中干路电流.14. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R 1 =45Ω.闭合开关S 后,电压表的示数为9V ,电流表A 1示数为0. 3 A.求:(1)电流表A 1的示数; (2)电阻R 2的值.参考答案1. 大 长度 之和2. 103. 5 2.:3 1:14. C5. 15 76. 157.5 97.电路中的电流为I=0.4 A ,由串联电路中电流处处相等可知,通过R 2的电流为0.4 A. (1)根据欧姆定律UI=R可得,R 2两端的电压为U 2=IR 2=0.4A ×10Ω=4V (2)由串联电路电压规律可知,R 1两端的电压为U 1= U -U 2=9V -4 V=5 V . (3)根据欧姆定律UI=R可得,50.4Ω11U V R ===12.5I A .8. 由图可知,R 1、R 2串联;电压表V 1测的是电阻R 1两端的电压,即U1=4V;电压表V2测的是电阻R 2两端的电压,设为U 2;电流表A 测的是电路中的电流.(1)由串联电路电压规律可知,电压表V 2的示数为U 2= U -U 1=6V -4 V=2 V. (2)由欧姆定律UI=R得, 40.4Ω11U V R ===10I A ,20.4Ω22U V R ===5I A .9. (1)当S 1、S 2都闭合时,R 1被短路,此时电路为R 2的简单电路,根据欧姆定律UI=R得, 120.3Ω21U V R ===40I A. (2)当S2闭合、S1断开时,电阻R 1、R 2串联,R2两端的电压为U 2=I 2R 2=0.1A ×40Ω=4V 由串联电路电压规律可知,R 1两端的电压为U 1= U -U 2=12V -4 V=8 V. 9. C 11. C 12. D 13. 不变 不变 减小 14. 3 515. (1)当S 1、S 2都断开时,电阻R 1未接入电路,电阻R 2和R 3串联.根据欧姆定律I=U/R 可得,电源电压U=IR=I ( R 2+R 3)=0. 15 A ×(20Ω+20Ω) =6 V .(2)当S 1、S 2都闭合时,电阻R3被短路,电阻R1和R2并联.根据并联电路电流特点可知,此时电流表的示数为0.9'+=+=ΩΩ12U U 6V 6V I =A R R 1010 【作业精选】1.D 2. C 3. D 4. B 5. C 6. (1)取2Ω与4Ω的电阻串联(2)取8Ω与24Ω的电阻并联 7. 2 2.5 12.5 8. 20 109. (1)6:5 (2)1:6 10. 20 10 1:3 11.4I 512. 如图所示13. 解:(1)乙图中,两电阻并联,电压表测电路两端电压,根据欧姆定律可得,60.6Ω11U V R ===10I A在甲图中,两电阻串联,其两端电压之比等于电阻之比,即21=1122U R =U R 则R 2=5Ω(2)乙图中,R 2所在支路电流 1.2=Ω22U 6V I ==A R 5 干路电流I=I 1+I 2=0. 6 A+ 1.2 A=1.8 A.14. 解:(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2所在支路电流,电压表测并联电路两端的电压.根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流为0.2=Ω11U 9V I ==A R 45 又电流表A 1的示数I=0. 3 A 由并联电路电流规律可知,电流表A 2的示数为 I 2=I -I 1=0. 3 A -0. 2 A=0. 1A (2) 根据欧姆定律可得,900.1=Ω22U 9V R ==I A.1、Be honest rather clever 20.7.207.20.202014:4514:45:34Jul-2014:452、By reading we enrich the mind; by conversation we polish it.二〇二〇年七月二十日2020年7月20日星期一3、All things are difficult before they areeasy.14:457.20.202014:457.20.202014:4514:45:347.20.202014:457.20.2020 4、By other's faults, wise men correct theirown.7.20.20207.20.202014:4514:4514:45:3414:45:345、Our destiny offers not the cup of despair, but the chalice of opportunity. So let us seize it, not in fear, but in gladness. Monday, July 20, 2020July 20Monday, July 20, 20207/20/20206、I have no trouble being taken seriously as a woman and a diplomat [in Ghana].。
简单大方心情说说:因为喜欢你,所以在乎我在你心中位置。

例二:深夜时,同一盏电灯要比晚上八点钟时亮 的多,因为 深夜时灯的电压比晚上八点钟要高 。
例三:如图所示,小灯泡的额 定电压是 2.5V ,如果调节滑 片P,使电压表示数为2.5V时, 电流表的示数为 0.4A ,则小 灯泡的实际功率是1W ,额定 功率是 1W ;如果再调节滑片P, 使电压表的示数为 1.5V ,电 流表的示数为 0.3A ,则小灯 泡的实际功率是 0.45 ,额定功 W 率是 1W 。
P=U2/R
R =U2/ P
例2:
已知甲、乙两灯串联,若甲灯比乙灯亮, AC 则下列说法正确的是 (D )
A 甲灯的灯丝电阻一定比乙大
B 通过甲灯的电流强度一定比乙大 C 甲灯的实际电压一定比乙灯大
D 甲灯的实际功率一定比乙灯大
P实1/P实2=U实1/U实2=R1/R2
例3:
甲、乙两灯的额定电压相同,额定功率之比为 3:2,若将它们串联起来接在某一电路中,两 灯都能工作,则下列判断错误的是 ( B ) A 乙灯比甲灯亮 B 甲、乙两灯电阻之比为3:2 C 甲、乙两灯电压之比为2:3 D 甲、乙两灯实际功率之比为2:3
专题二:额定功率和实际功率的理解 额定电压:用电器正常工作的电压值; 额定电流:用电器正常工作的电流值;
额定功率:与额定电压或额定电流对应的功 率叫做额定功率 额定电压、额定电流、额定功率是用电器正 常工作的值,是企业生产电器的标准。 理解额定功率和实际功率的目的
1、使用电器在额定电压下正常工作。 2、明确用电器被烧坏或不能正常工作的原因。 3、明确用电器只有在正常工作时电压才为额 定电压,功率为额定功率。
P=UI=U2/R
在用电器电阻不变时,用电器的电功率 随电压的增大而增大,随电压的减小而 减小
物理教案电功和电功率优秀3篇
物理教案电功和电功率优秀3篇《电功率》教案篇一(一)教学目的1.掌握电功率的概念:知道电功率的意义(反映电流做功的快慢)、定义(电流在单位时间内所做的功)、公式(P=UI)和单位(瓦);能综合运用已学知识计算用电器(只限于一个)的电功率问题。
2.理解额定电压、额定功率和实际功率的意义以及它们之间的关系。
(二)教具1.标有不同额定电压和不同功率的灯泡各一个。
2.45伏左右的电源一个。
3.安培计、伏特计、变阻器各一个。
4.灯座一个、导线若干。
(三)教学过程1.复习提问(1)电功大小与什么有关?电功的公式和单位是什么?(2)电力机车上的电动机和电扇上的电动机。
哪个做的功多?(引导学生如下回答:不能确定,因为未告诉各自做功的时间。
在相同时间内,肯定电力机车做的功比电扇大得多,但如果电力机车做功时间很短,电扇工作时间很长,那就不一定了。
)2.引入新课由复习提问自然引入:电力机车和电扇的电动机做功大小不好比较,那末它们做功究竟有什么不同呢?(答:做功快慢不同,电力机车在单位时间做的功多,电扇在单位时间做的功少)为表示电流做功的快慢,引人电功率的概念。
3.讲授新课(1)电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
这个单位时间就是1秒钟,如果通电时间为t秒,电流所做的功为W焦,则电功率是P=W/t∵W=UIt∵P=UI即电功率等于电压与电流的乘积。
(2)电功率的单位。
第一册中学过功率的单位是瓦,即每秒钟做功1焦其功率为1瓦。
电功的单位也是焦,所以电功率的单位也是瓦。
由P=UI可知:U的单位为伏,I的单位为安,P的单位就是瓦。
(以上均采用边讲边启发的方式得出)电功率的单位还有千瓦1千瓦=1000瓦。
l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒如P取千瓦,t取小时为单位,则得一电功的新单位:千瓦时(kw·h)1千瓦·时=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒=3.6×106焦联系上节课讲的电功单位“度”,可知1千瓦·时=1度注意:“度”是生活中的说法,今后一律用千瓦·时。
第十四章 2 电磁振荡
2电磁振荡[学习目标] 1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流.2.知道LC回路中振荡电流的产生过程,知道电磁振荡过程中能量转化情况.3.知道电磁振荡的周期与频率,会求LC电路的周期与频率.一、电磁振荡的产生[导学探究]如图1所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器通过线圈放电,线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?线圈中的电流怎样变化?电容器的电场能转化为什么形式的能?当线圈中的电流减小时,是否会对电容器充电?此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能?图1答案线圈中的电流发生变化时,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的变化,电流逐渐增大,电容器的电场能转化为磁场能;线圈中电流减小时,对电容器充电,线圈中的磁场能转化为电容器的电场能.[知识梳理]电磁振荡的产生及振荡过程各物理量的变化规律1.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫做振荡电流.振荡电路:产生振荡电流的电路.2.LC振荡电路的放电、充电过程(1)电容器放电:线圈有自感作用,放电电流不会立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,极板上的电荷逐渐减少.放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到最大值.该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能.(2)电容器充电:电容器放电完毕时,线圈有自感作用,电流并不会立刻减小为零,而会保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始反向充电,极板上的电荷逐渐增多,电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到最大值.该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能.3.振荡电流i(磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能E磁、极板带电荷量q、板间电压U、电场强度E、电场能E电)随时间的变化图象,如图2所示:图2[即学即用]判断下列说法的正误.(1)LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小.(×)(2)LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时,电场能最大.(√)(3)LC振荡电路中电流增大时,电容器上的电荷一定减少.(√)(4)LC振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大.(√)二、电磁振荡的周期和频率[导学探究]如图3所示的电路,(1)如果仅更换自感系数L更大的线圈,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,电容器通过线圈放电,线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大?“阻碍”作用是否也更大?由于延缓了振荡电流的变化,振荡周期T会怎样变化?图3(2) 如果仅更换电容C更大的电容器,将开关S掷向1,先给电容器充电,电容器的带电荷量是否增大?再将开关掷向2,电容器通过线圈放电,放电时间是否相应地变长?振荡周期T 是否变长?答案(1)自感电动势更大,阻碍作用更大,周期变长.(2)带电量增大,放电时间变长,周期变长.[知识梳理]电磁振荡的周期和频率1.周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间.频率:1 s内完成的周期性变化的次数.如果没有能量损失,也不受其他外界影响,这时的周期和频率分别叫做振荡电路的固有周期和固有频率.2.LC振荡电路的周期和频率公式:T=2πLC,f=12πLC.[即学即用]判断下列说法的正误.(1)LC振荡电路中,电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期.(×)(2)要提高LC振荡电路的振荡频率,可以减小电容器极板的正对面积.(√)(3)LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍,振荡周期增大为原来的2倍.(√)(4)提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大.(×)一、电磁振荡的产生1.振荡电路中各物理量变化情况一览表2.LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断:当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程.(2)根据物理量的变化趋势判断:当电容器的电荷量q (电压U、场强E、电场能E E)增大或电流i(磁感应强度B、磁场能E B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程.例1(多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图4所示,则()图4A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C.若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b答案ABC解析若磁场正在减弱,则电流在减小,是充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a,电场能增大,上极板带负电,故选项A、B正确;若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由b向a,上极板带正电,故选项C正确,D错误.针对训练1(多选)在如图5(a)所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图(b)所示,若把通过P点向右的电流规定为i的正方向,则()图5A.0至0.5 ms内,电容器C正在充电B.0.5 ms至1 ms内,电容器上极板带正电C.1 ms至1.5 ms内,Q点比P点电势高D.1.5 ms至2 ms内,磁场能在减少答案CD解析由题图(b)知0至0.5 ms内i在增大,应为放电过程,A错误.0.5 ms至1 ms内,电流在减小,应为充电过程,电流方向不变,电容器上极板带负电,B错误.在1 ms至1.5 ms 内,为放电过程,电流方向改变,Q点比P点电势高,C正确.1.5 ms至2 ms内为充电过程,磁场能在减少,D正确.二、电磁振荡的周期和频率解电磁振荡周期相关题目的方法(1)明确T=2πLC,即T取决于L、C,与极板所带电荷量、两板间电压无关.(2)明确电感线圈的自感系数L及电容C由哪些因素决定.L一般由线圈的长度、横截面积、单位长度上的匝数及有无铁芯决定,电容C由公式C=εr S4πkd可知,与电介质的介电常数εr、极板正对面积S及板间距离d有关.例2为了增大LC振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是()A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B.减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C.减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D.减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数答案 D解析本题考查LC振荡电路的频率公式f=12πLC.由此式可知增大固有频率f的办法是减小L或减小C或同时减小L和C.增大电容器两极板的正对面积或减小电容器两极板的距离,则C增大,减小正对面积或增大电容器两极板的距离,则C减小.在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数则L增大,减小线圈的匝数则L减小,故选项D正确.例3如图6所示为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和电感线圈中的磁感线方向情况.由图可知,电感线圈中的电流正在________(填“增大”“减小”或“不变”).如果电流的振荡周期为T=10-4 s,电容C=250 μF,则线圈的自感系数L=________H.图6答案 减小 10-6解析 根据磁感线方向,应用安培定则可判断出电流方向,从而可知电容器在充电,电流会越来越小.根据振荡电流的周期公式T =2πLC ,得L =T 24π2C =(10-4)24×3.142×250×10-6H ≈10-6 H.1.(多选)在LC 振荡电路中,若某个时刻电容器的极板上的电荷量正在增加,则( ) A .电路中的电流正在增大 B .电路中的电场能正在增加 C .电路中的电流正在减小D.电路中的电场能正在向磁场能转化答案BC解析电荷量增加,电容器充电,电场能增加,磁场能减少,电流减小.2.(多选)在LC振荡电路中()A.电容器充、放电一次,所用时间是半个周期B.电容器两板间电压最大时,电流为零C.电路中电流减小时,电容器处于放电状态D.电容器放电完毕时电流为零答案AB解析LC振荡电路中,一个周期内,电容器充、放电两次,故A正确;放电过程中,电流增大,充电过程中电流减小,故B正确,C、D错误.3.在LC振荡电路中,电容器放电时间的长短决定于()A.充电电压的大小B.电容器带电荷量的多少C.放电电流的大小D.电容C和电感L的数值答案 D解析电容器放电一次经历四分之一个周期,而周期T=2πLC,T是由振荡电路的电容C 和电感L决定的,与电荷量、放电电流等无关.4.如图7所示的电路中,L是电阻不计的电感线圈,C是电容器,开关S接1,待电路稳定后,将开关S改接2,则()图7A.电容器开始放电,放电过程中电感线圈的磁场能减小B.电容器开始放电,放电过程中电感线圈阻碍电流增大C.若增大电容器极板间距,电容器充放电时间变长D.若去掉线圈中的铁芯,电容器充放电频率会减小答案 B解析开关S接1时,电容器充电,稳定后,则充电完毕,所以当开关改接2时,电容器即开始放电,电场能转化为磁场能,所以A错误;电感线圈由于自感作用,要阻碍电流的增大,B正确;增大电容器极板间距,则电容减小,由T=2πLC可知周期变短,C错误;去掉铁芯,线圈自感系数减小,周期减小,频率增大,D错误.一、选择题1.(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是()A.电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D.电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能答案BC解析电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对,D错.2.在LC振荡电路中,当发生电磁振荡时,下面说法中正确的是()A.振荡周期与电容器充电电荷量的多少有关B.电容器放电时电流越来越大,当放电完毕时电流达到最大值C.自感系数L越大,周期越小D.电容C越小,振荡频率越小答案 B解析在LC振荡电路中,当发生电磁振荡时,振荡周期只与线圈的自感系数L和电容器的电容C有关.与电容器的充电电荷量的多少无关,A错误.电容器放电时电流越来越大,当放电完毕时电流达到最大值,B正确.由T=2πLC可知,电容C一定时,自感系数L越大,可知在自感系数L一定时,电容C越小,频率f越大,D 周期T越大,C错误.由f=12πLC错误.3. (多选)LC回路电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图1所示,则()图1A.在时刻t1,电路中的电流最大B.在时刻t2,电路中的磁场能最多C.在t2至t3的过程中,电路的电场能不断增加D.在t3至t4的过程中,电容器带的电荷量不断增加答案BC解析t1时刻电容器两端电压最高时,电路中振荡电流为零,t2时刻电容器两端电压为零,电路中振荡电流最大,磁场能最多,故选项A错误,B正确.在t2至t3的过程中,由题图可知,电容器两极板间电压增大,必有电场能增加,选项C正确.而在t3至t4的过程中,电容器两极板间电压减小,带的电荷量同时减少,选项D错误.4.如图2所示,线圈自感系数为L ,其电阻不计,电容器的电容为C ,开关S 闭合.现将S 突然断开,并开始计时,以下说法中错误的是( )图2A .当t =π2LC 时,由a 到b 流经线圈的电流最大B .当t =πLC 时,由b 到a 流经线圈的电流最大 C .当t =π2LC 时,电路中电场能最大D .当t =3π2LC 时,电容器左极板带的正电荷最多答案 A解析 断开开关S 时,由于自感作用,线圈中产生的感应电流是最大的,且由a 到b .根据LC 振荡电路的周期公式T =2πLC ,可知A 是错误的,故选A. 5. (多选)某时刻LC 振荡电路的状态如图3所示,则此时刻( )图3A.振荡电流i在减小B.振荡电流i在增大C.电场能正在向磁场能变化D.磁场能正在向电场能变化答案AD解析由极板上所带电荷的正负及回路中电流的方向可判断出图示过程是一个充电过程,故振荡电流在减小,A对,B错;充电过程是磁场能向电场能转化的过程,故D对,C错.6. (多选)如图4所示表示LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()图4A.电容器正在充电B .电感线圈中的磁场能正在增加C .电感线圈中的电流正在增大D .此时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加 答案 BCD解析 由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知,此时电流向着电容器带负电的极板流动,也就是电容器处于放电过程,这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程,而电流和线圈中的磁场能处于增加过程,由楞次定律可知,线圈中自感电动势阻碍电流的增加. 7.如图5所示,LC 电路的L 不变,C 可调,要使振荡的频率从700 Hz 变为1 400 Hz ,则可以采用的办法有( )图5A .把电容增大到原来的4倍B .把电容增大到原来的2倍C .把电容减小到原来的12D .把电容减小到原来的14答案 D解析 由题意,频率变为原来的2倍,则周期就变为原来的12,由T =2πLC ,L 不变,当C=14C 0时符合要求. 8.(多选)电子钟是利用LC 振荡电路来工作计时的,现发现电子钟每天要慢30 s ,造成这一现象的原因可能是( )A.电池用久了B.振荡电路中电容器的电容大了C.振荡电路中线圈的电感大了D.振荡电路中的电容器的电容小了答案BC解析电子钟变慢,说明LC回路的振荡周期变大,根据公式T=2πLC可知,振荡电路的电容变大或线圈中的电感变大都会导致振荡电路的周期变大.故选B、C.9.如图6所示,L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡,C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常发光,现突然断开S,并开始计时,能正确反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图象是下列图中的(图中q为正值表示a极板带正电)()图6答案 B解析断开S的时刻,即t=0时,由于线圈的电阻不计,电容器两端的电压为零,电荷量q =0.线圈中产生与原电流方向相同的自感电流,给电容器充电,b板带正电,a板带负电,电荷量q逐渐增加,经T4达到最大值,在T4~T2内,电容器放电,电荷量减少,此后又被反向充电、放电,故应选B.10. (多选)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图7所示.当开关从a拨到b时,由L与C构成的电路中产生周期T=2πLC的振荡电流.当罐中的液面上升时()图7A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC电路的振荡频率减小D.LC电路的振荡频率增大答案BC解析当罐中液面上升时,电容器极板间的介电常数变大,则电容器的电容C增大,根据T=2πLC,可知LC电路的振荡周期T变大,又f=1T,所以振荡频率变小,故选项B、C正确,选项A、D错误.二、非选择题11.如图8所示,LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10-2 s,自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态.这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”).图8答案充电带正电解析根据题意画出此LC电路的振荡电流的变化图象如图所示.结合图象,t=3.4×10-2s时刻设为图象中的P点,则该时刻正处于反向电流减小过程,所以电容器正处于反向充电状态,上极板带正电.12.LC振荡电路的电容C=556 pF,电感L=1 mH,若能向外发射电磁波,则其周期是多少?电容器极板所带电荷量从最大变为零,经过的最短时间是多少?答案 4.68×10-6 s 1.17×10-6 s解析T=2πLC=2×3.14×1×10-3×556×10-12s≈4.68×10-6 sLC 振荡电路周期即其发射的电磁波周期,电容器极板上所带电荷量由最大变为零,经过的最短时间为T 4.则t =T4=1.17×10-6 s.。
电学知识结构图讲解学习
发电机
电磁 感应
电磁铁
磁生电
电动机 磁场对电流的作用
安培
电生磁
定则 奥斯特
实验 简单磁现象
磁感线
磁场 磁化 磁极
电阻箱
三个物理量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滑动变 阻器
两种仪器
磁性 电流 电压 电阻
简单电路
电流表
两个电表
电压表
两种电路
串联
并联
家庭电路 的组成
安全 用电
焦耳定 律
电热利用 与防止
家庭用电
电热
电功率
意义、 公式
测功率
第13章 电功和 电功率课时安排
第二节 电功率 1课时
第一节电 能和电功 1课时
第三节探 究—测量小 灯泡的电功 率 1课时
第四节电流 的热效应 1课时
第五节家 庭电路 1课时
复习总结
21课时
电 功 和 电 功 率
第六节安 全用电 1课时
1、题型有实验探究、综合 应用、选择、计算等,分值 在6-8分,一般难度较大。
始到欧姆定律在理论和实际的应用中结束。 第一、二节着力与探究能力的培养,第三、 四节着力与提高学生解决实际问题的能力。 是电学的基本定律,是电学的重点内容
探究认识物理规律,并将
认识到的物理规律与社会 实践及应用结合起来,体
电功和电功率
从学生熟悉的简
会物理在生活与生产中的
单现象切入,从
实际应用。是电学教学中
复习总结
21课时
1、题型以选择、实验探究 为主,可结合电功、电功率 知识,以计算题形式出现, 分值在4-8分,一般难度较 大。
2、欧姆定律是电学中的重 要定律与串并联电路的特点 相结合解决实际的电路问题 是中考的重点和热点。
《电功-电功率》复习教案
《电功、电功率》复习课教学设计【教学目标】●知识与技能1、通过复习记住电能的单位;能准确说出电功的定义,会熟练写出电功计算公式。
2、通过复习能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式;会运用公式进行简单计算;能说出额定电压、额定功率的定义;并会根据实际电压求出实际功率;3、通过复习能举例说明什么是电流的热效应;如何用实验进行验证;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行有关计算;●过程与方法1、通过回顾复习,理顺知识结构,对电功、电功率知识的理解系统化、条理化,进一步提高归纳总结能力;2、通过课堂探究、训练,通过生活中各种与电功率、焦耳定律有关的现象,结合所学过的知识,学生能够熟练地运用所学知识解决实际问题。
●情感态度与价值观1、培养实事求是的科学态度。
2、养成乐于学习的精神,树立理论联系实际研究物理的作风。
【重点与难点】教学重点:对电功率概念的理解及与电功率有关的计算教学难点:电功率的计算;【教学具】多媒体课件等。
【教学方法】讲授法讨论法分组学习法【教学过程】第一部分: 电功、电功率复习学案学习目标:2、通过复习记住电能的单位;能说出测量电能的仪器,并说出其参数的意义;能准确说出电功的定义,会用电功公式进行简单计算.2、通过复习能说出电功率所表示的物理意义,并写出电功率的单位、公式;会运用公式进行简单计算;能说出额定电压、额定功率的定义;3、通过复习能举例说明什么是电流的热效应;说出焦耳定律的内容及公式;会运用焦耳定律公式进行简单计算;学习重点:对电功率的理解及与电功率有关的计算学习难点:电功率的有关计算;一、仔细阅读课本,回忆所学知识,形成本单元知识网络。
(个人完成后,小组交流,进行完善.)二、基础知识梳理任务一:阅读教材87—90页的内容,能说出电能的转换,会用电能表测电能,并知道其参数的意义,准确说出电功意义及公式。
知识点:电能1、看课本87页,写出下面例子中能量的转化:电灯:电能转化为()电动机:电能转化为()电热器:电能转化为()2、请正确写出电能的两个单位,并找出二者之间的关系,进行有关的换算。
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第十三章《电功率》知识结构 【电功】 1、定义:电流通过某段电路所做的功叫电功。 2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 3、规定:电流在某段电路上所做的功,跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比,电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。 4、计算公式:W=UIt =Pt(适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W= I2Rt= U2t/R ⑴串联电路中电功与电阻的关系: W1:W2 =R1:R2 (正比)含义① ② ⑵并联电路中电功与电阻的关系: W1:W2= R2:R1 (反比)含义① ② ③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式W总= W1+W2+„Wn W总= I2Rt、 W总= U2t/R 5、单位:国际单位是焦耳(J) 1焦耳(J)=1伏·安·秒(VAS)=1牛米 常用单位:度(kwh) 1度=1千瓦时=1 kwh=3.6×106J 6、测量电功: ⑴ 电能表作用:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 ⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑶“3000R/kwh” 等字样表示:电流通过用电器每做1 kwh的功,电能表转盘转3000转。 ⑷ 读数:kwh ①最后一位有红色标记的数字表示零点几度。 ②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 如:电能表月初读数3246.8 月底读数是3265.4这个月用电 度合 J ⑸、测量较小电功时,用表盘转数读数。如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 J。 7 一个电阻两端电压增大为原来的2倍或通过的电流为原来的2倍则相同时间的电功将为原来的4倍。 【电功率】 1、定义:电流在单位时间内所做的功。 2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 3、电功率计算公式:①P=UI ②P =W/t(适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:③P= I2R ④P = U2/R 串联电路中常用公式: P= I2R P1:P2 =R1:R2 并联电路中常用公式: P= U2/R P1:P2= R2:R1 4、无论用电器串联或并联。计算总功率 P总= P1+P2+„Pn P总= I2R总 P总= U总2/R总
4、单位:国际单位 瓦特(W) 常用单位:千瓦(kw)
5、额定功率和实际功率: ⑴ 额定电压:用电器正常工作时的电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额 P额=U2额/R 某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流I=P/U=0.11A 灯丝阻值R=U2额/P=2936Ω。 ⑵ 当U实 =U额时,P实=P额 用电器正常工作(灯正常发光) 当U实<U额 时,P实<P额 用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器
⑶ 实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得 ⑷ 根据P=U2/R 如果U 减小为原来的 如:U实 = 1 2U额 P实 = 1 4P额 当U实 > U额 P实 > P额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) ⑸ 灯L1“220V 100W”, 灯L2“220V 25W”相比较而言,L1灯丝 粗短 ,L2灯丝 细长。 判断灯丝电阻口诀:“额定电压相同的灯泡,额定功率大的电阻小,灯丝粗,额定功率小的电阻大灯丝细”(U额 相同) ⑹ 两灯串联时,电阻大的灯实际功率大它亮,两灯并联时,电阻小的灯实际功率大它亮
P实 P额 U2 额
U2实 = ⑺“1度”的规定:1kw的用电器工作1h消耗的电能。 P=W/ t 可使用两套单位:①“J、对应 W、、s”、②“ kwh、对应kw、h” 6、测量: ㈠ 伏安法测灯泡的额定功率:⑴原理:P=UI ⑵电路图: ⑶ 选择和连接实物时须注意的问题: 电源:其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表: ① 并联在灯泡的两端 ②“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。③根据额定电压选择电压表量程。 电流表: ① 串联在电路里“+” ②接线柱流入,“-”接线柱流出。③根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。
⑷ 故障分析 1开关S闭合,灯泡不亮,电流表指针几乎不动,而电压表有明显示数,则故障是 2开关S闭合,灯泡不亮,电流表有明显示数,而电压表示数为零,则故障是 3开关S闭合,无论怎样移动滑片P两表示数都不变,且灯泡较亮,则故障是 4开关S闭合,无论怎样移动滑片P两表示数都不变,且灯泡较暗,则故障是 5当灯丝两端电压增大时,灯丝电阻也增大.你认为引起灯丝电阻变化的原因是:_______________ ㈡ 测量家用电器的电功率:器材:电能表 秒表 原理:P=W/t 用表盘转数读数和时间测出电功率。如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则用电器电功率是 7、两灯串联让其中一灯正常发光,另一灯发过较暗,则电源电压的计算公式为 8、分压电阻的计算方法是 9、①两灯串联实际功率的计算方法
②两灯并联实际功率的计算方法 【电热】 1、实验:目的:研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关? 原理:根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的:煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快:是绝缘体 2、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 3、计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt ① 串联电路中常用公式:Q= I2Rt 。Q1:Q2 =R1:R2 (正比)含义 并联电路中常用公式:Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1(反比)含义 ② 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式Q= Q1+Q2+„Qn Q总= U2t/R ③ 电热器计算电热使用:Q=W= Pt或Q= U2t/R 4、应用——电热器: ① 定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。 ② 原理:焦耳定律 ③ 组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 ④ 优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 【生活用电】 (一)、家庭电路: 1、家庭电路的组成部分:低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。 2、家庭电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3、家庭电路的各部分的作用: ⑴ 低压供电线: ①给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压,火线和地线之间也有220V的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为 0V ⑵ 电能表: ①用途:测量用户消耗的电能(电功)的仪表。 ②安装:安装在家庭电路的干路上,原因:这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 ③铭牌:所标的电压220V是:额定电压 所标的电流10A是:允许通过的最大电流 根据P=UI=2200W是:电能表后能接用
R′ V
A R 电器的最大功率,
⑶ 开关: ①作用:控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。 ②开关与它所控制的灯泡是串联的 ⑷ 保险盒: ①材料:保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成 ②保险原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用 ③ 电路符号: ④ 连接:与所保护的电路串联,且一般只接在火线上 ⑤ 选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 ⑥规格:越粗额定电流越大。 注意:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。 应用举例:☆某家庭需要使用10A保险丝,可只有5A 和15A 保险丝。如何分别来代替使用:①可用两根5A保险丝并起来代用;②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和10A保险丝截面积相同。 ⑸ 插座: ① 作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。 ② 种类: 固定插座、可移动插座 二孔插座、三孔插座 ③ 安装:并联在家庭电路中,具体接线情况: 1接火线 2接零线 3接地线 4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路 ④ 把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。 ⑹ 用电器(电灯)、开关: ①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的,小功率的灯泡灯丝细而长,大功率的灯泡灯丝粗而短, 原因是:灯丝升华变细电 阻变大,实际功率变小;升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。 ② 灯泡的种类:螺丝口 卡口 。 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套,进而接零线;灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片,再通过开关接火线:原因:防止维修触电 ③ 开关和用电器串联,控制用电器,如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制,但不会烧干路上的保险丝。 ④ 根据安全用电原则连接电路,每个开关都可以单独控制灯 ⑹ 测电笔: 用途:用来辨别火线和零线
种类:钢笔式,螺丝刀式。 使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光。 举例: ☆ 测电笔接触火线时,如果观察不到氖管发光,你认为产生这种现象的原因是:(至少填两种可能原因)测电笔氖管已坏;手没有接触笔尾金属体;火线断路。 ☆ 某次检修电路时,发现灯泡不亮,火线零线都能使测电笔发光,可能的原因是:火线完好,零线处有断路,被测段零线通过用电器和火线构成通路。 (二)、家庭电路电流过大的原因: 1、原因:发生短路、用电器总功率过大。 2、家庭电路保险丝烧断的原因:发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝 (三)、安全用电: 1、触电事故: ① 定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害
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