师:同学们好,欢迎走进今天的物理课堂。今天这节课,我们一起来复习回顾初中物理人教版九年级全一册第18章“电功率”的知识。
首先是基本知识回顾,这部分主要有三块内容:一是电能和电功的知识,二是电功率的问题,三是焦耳定律的问题。
我们先来看电能和电功。关于功和能,我们在八年级下学期已经系统学习过。做功的前提是有能量,做功的过程就是能量转化的过程。在电学中,电功和电能密切相关,电流做功的过程,实质上就是电能转化为其他形式能的过程。用电器就是电能的转化工具,比如电灯,主要是把电能转化为光能。在这个转化过程中,消耗多少焦耳的电能,电流就做了多少焦耳的功。
接着关注电能的计量单位,有焦耳和常用的千瓦时,它们之间的换算关系是:1千瓦时 = 3.6×10?焦。1千瓦时俗称“度”,电能的计量工具是电能表,生活中也叫电表。电能表形式多样,今天我们回顾两种类型:左边是机械转盘式电能表,右边是脉冲指示式电能表。这两种电能表都有一些参数需要我们了解。
对于我国的电能表,都有“220伏”的标识,表示该电能表只能在220伏的家庭电路中使用,因为我国家庭电路电压是220伏。还有“五十赫兹”的参数,它表示交流电的频率是50赫兹。以左边机械转盘式电能表“10(20)安”这个参数为例,10安培是标定电流,20安培是额定最大电流。这意味着,如果家庭电路使用这种规格的电能表,电路中允许通过的最大电流,即干路总电流最大可为20安培。
另外,机械转盘式电能表上“600R/kW·h”的标识,表示每消耗1千瓦时(一度电)的电能,铝盘会转600圈。脉冲指示式电能表上“3200IMP/kW·h”的参数,表示每消耗1千瓦时的电能,指示灯要闪烁3200次。了解这些参数后,我们就能根据表盘转动圈数或脉冲指示灯闪烁次数,计算消耗的电能或电流做的电功。
这是电能和电功的知识回顾,接下来是电功率的知识。这里我设置了几个复习问题:一是明确电功率这个物理量的实质;二是它的计算表达式以及拓展推导的计算式有哪些;三是明确什么是额定电压、额定功率,实际功率又该如何计算。
先看电功率的实质,它反映的是电流做功快慢,也可以说是用电器消耗电能快慢的物理量。其基本定义式是P = W/t,即消耗的电能除以做功时间。推导式有P = UI、P = I2R、P = U2/R 。
什么是额定电压和额定功率呢?以一盏标有“220伏 100瓦”字样的灯为例,220伏就是该灯的额定电压,100瓦是它的额定功率。对于任何一个用电器,额定电压和额定功率都是唯一确定的。但用电器实际使用时,供电电压不一定等于额定电压,这时就涉及实际电压。在实际电压下工作的功率,称为实际电功率。实际电功率可通过关系式P实 = U实2/R来计算,这样就能得出不同实际电压下的实际电功率。
下面回顾焦耳定律的知识。我同样设置了几个复习问题:一是明确什么是电流的热效应;二是焦耳定律的内容是什么,定量计算表达式如何表示;三是如何理解纯电阻电路,能否举例,纯电阻电路的电热计算关系式有哪些;四是举例说明电热的利用和防止危害的实例。
电流的热效应,是指电流通过导体时,电能转化为内能的现象,也就是我们俗称的发热,也叫电热。焦耳定律的内容是:电流产生的热量与通过导体电流的平方成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比。写成表达式为Q = I2Rt 。
纯电阻电路,简单理解就是把消耗的电能全部转化为内能的电路。常见实例有各种电热器,如电炉、电饭煲、电烙铁等。因为这类电路把电能全部转化为内能,所以有Q = W ,这样计算电热的关系式就有Q = Pt = UIt = U2t/R = I2Rt ,这些都适用于纯电阻电路的电热计算。需要强调的是,如果电路不是纯电阻电路,像Q = Pt、Q = UIt、Q = U2t/R 这些式子就不能用,只能用Q = I2Rt 。
对于电热,有时对我们有利,要加以利用;有时会带来不利影响,要防止危害。利用电热的例子,像电饭煲、电炉用于发热、取暖、烧饭,还有一些电器长时间不用时,间断性通电利用电热驱潮,防止内部线路短路。防止电热危害的例子,比如电视机,为防止因电热产生而烧坏,在侧面和背面开有散热窗。
以上是基本知识的复习,下面是实验部分,标题是“实验的再关注”。
