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[科目] 物理

[关键词] 教案/电功 电功率

[年级] 初三

[文件] jan31.doc

[标题] 初三物理电功和电功率

[内容]

初三物理电功和电功率

（二）

【教学结构】

本章重点内容及对重点内容的理解：

1.电功和电功率的计算：

(1)有关电功率的计算，综合性很强。要求对欧姆定律，串、并联规律，电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理。对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用要准确掌握。对电路的串联，并联，开路，短路，短接等要能正确地分析。

(2)解题过程要讲方法，重技巧，电学解题的常用方法为分步分析法和方程法。分步分析法有多种分析步骤和线路，设定方程的手法也有多种，所以要注意训练自己一题多解的能力。例如计算电功率习题时，要灵活选用计算公式：已知电功的选P=w/t；串联电路选P=UI或P=I2R；并联电路选P=U2/R或P=UI；同一电阻的选P=I2R或P=U2/R；同一电源的选P=UI或P=U2/R。

(3)由用电器的铭牌可求出：①正常工作电流：I额=P额/U额；②用电器电阻R=U2额/P额；③由铭牌求实际功率：若加在用电器的两端的电压为额定电压，用电器正常工作，则U=U额，I=I额，P=P额；若加在用电器两端的电压不为额定电压，通过用电器的电流就不是正常工作电流，它的功率不等于额定电功率。但我们可以认为它的阻值是不变的（温度影响忽略不计的情况下）。若给出实际电流，则P实=I2实R，若给出实际电压，则P实=U2实/R，且根据R不变，综合得出P实=(U实/U额)2P额。由P=I2R得：I相等时，P与R成正比。由P=U2/R得：U相等时，P与R成反比。（P与R成正比或成反比，不是相矛盾，而是成比例的条件各不相同）。

(4)解题要重视画图，在图中标明已知量和被求量，以便直观解题。

2.对焦耳定律的理解：

电流做功时，只要有电流通过电阻，就一定会使电能在电阻上转化为内能，所以，焦耳定律Q=I2Rt适合于任何电路。在初中研究的只接电热器的电路（也叫纯电阻电路），因为电路中电能全部转化为内能，所以电路中产生的热既可用Q=I2Rt来判断，也可用W=
和W=I2Rt来计算（由W=Q得）。若电流通过导体时，只有一部分电能转化为内能，别的部分电能转化为其他形式的能，那么电流产生的热量小于电流所做的功。即Q＜W。

3.伏安法测小灯泡电功率的实验及结论的讨论：

伏安法测小灯泡的电功率是一个重要的电学实验。除了与伏安法测电阻中需注意的问题外，还应该注意到以下两点：①当U=U额时，P实=P额，灯正常发光；当U＞U额时，P实＞P额；灯比正常发光时某某；当U＜U额时，P实＜P额，灯比正常发光时某某。在使用灯泡发光时，要尽可能使灯泡正常发光，特别是要避免灯两端电压过高，使灯泡寿命缩短或烧坏。②灯泡的亮度决定于P实，而P实=U·I，即灯泡的亮度和灯泡的两端的电压及通过灯泡的电流均有关，在串联电路中，电流强度相等，灯两端电压越大则灯越亮，而串联电路中电压的分配和电阻成正比，所以串联电路中R大的灯较亮。在并联电路中，各支路两端电压相等，则通过灯丝电流越大灯越亮，而并联电路中电流的分配和电阻成反比，所以并联电路中R小的灯较亮。

【解题点要】

例1.如图1所示，滑动变阻器的最大阻值为12欧，电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P在a端，S和S1都闭合时，电流表A的示数

为2安，灯泡L正常发光；当S1断开，滑片滑到b端时，

电压表V的示数为6伏。

求：（1）灯泡L的额定电压。

（2）S1断开、P在b端时，灯泡L的实际功率。

解析：电学计算要注意分析题中有几种状态的电路，用电器的连接怎样，然后分别画图，在图中标出相对应的已知量和被求量。由图求解。

解：当滑片在a端，S、S1都闭合时，滑动变阻器接入最大电阻值，与灯L并联，如图1—1，这时，灯L正常发光，灯的额定电压等于电源电压U额=U。

……①

当S1断开，滑片P在b端时，变阻器接入最大阻值并与灯L串联，如图1—2：

U=I′R串=
即U=
……②

解①、②得U=12伏，RL=12欧。PL=I′2RL=
=
=3W

答：略。

例2.如图2所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值

都是10千欧，电源电压保持不变。（1）当S1、S2都闭合

时，电流表的示数是0.6毫安，求：电源的电压和这时R2和

R3消耗的功率之比。（2）求S1、S2都断开时，R3消耗

的电功率与S1、S2都闭合时，R3消耗的电功率之比。

解析：在解电功率比例关系时，公式选用中要抓住不变的物理量。串联常某某P=I2R；并联常某某P=U2/R，电源电压保持不变的，公式中要转化为含有电源电压。

解：(1)当S1、S2闭合时，R1被短接，R2与R3

并联接到电源，如图2—1，则

U=I3R3=6×10-4×104(=6V

…………………………①

(2)当S1、S2断开时，R1与R3串联接到电源，

如图2—2，则

P′3=I′2R3=
……②

由
得

答：略

例3.图3中三只灯泡，其中L1、L2分别标有“6V 3W”及“6V 6W”字样，L3额定电压不详，额定功率为4W，求：

(1)L1、L2正常工作时的电阻R1、R2分别是多少？

(2)当开关S1断开，S2闭合后，恰有一只灯泡正常发光，

此时电流表和电压表的示数分别是多少？

(3)当开关S2断开、S1闭合后，若发光灯泡的实际电功率

为1瓦，则此时电流表的示数是多少？L3的额定电压是多少？

解：(1)由P=U2/R得R1=U21额/P1额=(6V)2/3W=12(，

R2=

(2)当S1断开、S2闭合时，L3被短接，L1、L2串联接到

电源。由于U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:1，所以正常发光的灯是L1

（若L2正常发光，L1的电压将是12V，会烧坏）。如图3—1。

这时电流表示数：I1=U/R1=6V/2(=0.5A；

电压表的示数：U=I(R1+R2)=0.5A×(12(+6()=9V。

(3)当S2断开，S1闭合时，L1、L2被短接，L3接到电源两端，

如图3—2。这时电流表的示数：I′=P3/U=1W/9V=0.11A；

L3的电阻R3=U2/P3=(9V)2/1W=81(。由于

P3额=
，所以

例4.某电热煮水器中有两根电热丝，用其中一根单独通电时，电热煮水器经过15分钟沸腾；用另一根单独通电加热时，需经30分钟沸腾；若把两根电热丝串联使用，问通电后需多少分钟才能使用同样的水沸腾？

解析：在解决此类问题时，要注意一些不变量和相同量，在用电热煮水器给水加热时，同样的水吸收的热量相同，电热煮水器放出的热量就相同，而电源电压及电热丝的电阻不变，可由Q放=
分别求出R1=
R2=
，然后代入Q放=
，可导出
=15分钟+30分钟=45分钟。

【课余思考】

1.灯丝烧坏后搭接上可继续使用，为什么首先在搭接处又烧断？

2.焦耳定律的表达式为什么是Q=I2Rt而不是Q=UIt，Q=
？

【同步练习】

1.两灯都标有“220V 40W”，串联接入家庭电路中，两盏灯消耗的总功率为（ 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 际功率PL=1.6瓦

17. RW的电功率PW=4瓦 18. R0的电功率P0=3.6瓦

19.(1)S1、S2同时闭合，P滑至a端时电压表的示数U=12伏 (2)R1=12欧

20.(1)甲灯的额定功率P甲额=3瓦 (2)乙灯的额定电压U乙额=4伏 (3)R甲=12欧；

R乙=8欧。

【单元点评】

在解决电学综合题时，首先要分析清楚电路所处的状态共有几个，每个状态的用电器的连接情况，要充分利用电源电压不变，灯丝电阻不变，定值电阻阻值不变做为联系各状态电路的联系条件，运用欧姆定律，串、并联规律及电功、电功率、焦耳定律公式及题目中给出的条件列出比例式或联立方程，正确求解。

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