电能的测量

　　　 电功率　　　

　　　　　　　　　　 电热的利用和危害　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　 保险丝的材料及作用

电功率的计算；深刻理解电功率的定义，学习用探究实验研究电功率问题。区分实际功率和额定功率。

3、情感、态度与价值观目标：

(1)培养学生细心观察周围事物的能力，使学生懂得科学就在我们身边。

(2)通过有关社会实践活动，渗透新课程标准中“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念及科学·技术·社会(STS)教育。

(3)形成节约用电的意识和习惯。　

2、过程与方法目标：

观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器电功率的关系，通过科学探究电功率与用电器两端电压的关系，培养学生的科学探究能力。

1、知识与技能目标：

(1)更好地掌握电功和电功率概念、单位、公式及意义

(2)能灵活运用知识解有关问题，特别是电功率公式的正确选用；

(3)理解实际功率与额定功率的区别；

(4)测定电功率的方法--P=UI

4、焦耳定律

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。

在仅有电流热效应存在的电路中，电能全部转化成了内能，而没有转化为其他形式的能，这时电流产生的热量等于电流所做的功。即Q=W。再根据W=UIt和U=IR可推导得出Q=I²Rt。焦耳定律的公式也可以表述为，用它解决某些问题比较方便，但必须注意它适用于只存在电流热效应的电路中。

[例题选讲]

例1、今有“6V、6W”的电灯L₁和“6V、1.5W”的电灯L₂各式各一盏，把它们分别接到电压6伏的电源上，要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？

解：∵U=

　　 ∴若L₁、L₂直接接入6伏电路上均能正常发光，即P₁=6瓦，P₂=1.5瓦。

今要求两灯具有相同的亮度，即L₁的实际功率与L₂的额定功率相同：

　　 P₁=P₂=

　　 L₁的电路中应串联一个电阻R_X起分压作用，如图所示

答：应给“6V、6W”的电灯串联一个6欧的电阻。

　 例2：如图所示，一个标有“6V ，3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50的滑动变阻器R串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中，设灯泡电阻不变，则下列判断不正确的是(　 )

A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2W　　 B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6W

C．当滑片P滑到某个位置时，L和R 的电功率相等　　

D．当滑片P由滑向的过程中，灯泡L的电功率一直是减小

解：电路中小灯泡L和滑动变阻器R串联，电源电压U=6V。当变阻器R的滑片在端时，，则此时灯泡两端电压为6V，其功率为3.6W。

滑片P在端时，电路总电阻最大，电路中总功率最小，此时。

当滑片P 滑至某一位置，使接入电路的电阻时，其两端电压相等，L和R 电功率相等。

当滑片P由滑向的过程中，电路总电阻逐渐增大，电路中电流逐渐减小，由知，灯泡L的电功率一直是减小。答：选 A 。

例3：如图所示，小灯泡L标有“6V　 3.6W”，滑动变阻器R 最大值为10欧，当滑片P移到端，小灯泡正常发光。试求：

⑴电源电压和小灯泡电阻。

⑵当滑片P移到端时，闭合S，你还能求出哪些物理量？

答案：⑴ 电源电压U=6V小灯泡的电阻

⑵ 电路中的总电阻 　电路中的电流 　电路中消耗的总功率 　电灯L消耗的功率 　滑动变阻器消耗的电功率 　　滑动变阻器两端电压

例4：如图，是常见的静脉滴注装置。为了解冬季输液患者冰凉的感觉，小锐设想在导管外添加一个电加热器，使药液在流动中加热。他收集了相关数据：药液M=500克，，焦/(千克• ℃)，一般滴注时间分钟，针头与瓶内液面竖直高度1米(不考虑其他热损失)

⑴ 不过若患者血压与针头处液体压强相等，则患者血压相当于多少毫

　 米汞柱？　　

⑵ 若使药液从5℃加热到35℃，该加热器电功率应多大？

⑶ 为了解除患者冰凉的感觉，请你再提出一种可行的方法。

[解析]：本题以一个“小发明”作为题目的背景，综合了力学、热学、

电学和化学等知识，设计新颖且解答开放。在解答过程中要注意审题，学会从题设的众多条件中剥取所需的信息，就不难解决。

⑴

,，即患者血压相当于73.5毫米汞柱。

⑵ 每秒钟流出的药液质量：

每秒的热量：

⑶方法1：传热法。用热水袋、暖水瓶等靠近扎针处，利用热传递使扎针处暖和。

方法2：水浴法。让输液管通过盛有热水的容器，使药液加热。

方法3：化学法。在能让输液管穿过的密封盒内放入生石灰块，使用时，只要打开盒的开口，让生石灰与空气中水蒸气发生放热反应，就可使药液加热。

3、额定功率和实际功率

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，发挥的功率是100W。

实际功率是指用电器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。

2、怎样理解电功率这一物理量

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。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，这两个公式是根据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。

1、怎样理解电功这个物理量

电流做功的过程就是电能转化为其它形式能，如：内能、机械能和化学能等的过程。

电功的计算公式W=UIt是电功的基本计算公式，适用于任何电路。根据W=Pt，也可以计算电功，但是，根据I=U/R推出的电功的两个计算公式：和只适用于计算将电能完全转化为内能的用电器的电功。

电功的单位是焦耳，常用的电功单位是千瓦时(度)。

1千瓦时=焦耳

4、理解焦耳定律及有关计算

[方法指导与教材延伸]