高中功率教案
發(fā)表時(shí)間:2020-03-23《電功率》考點(diǎn)分析。
做好教案課件是老師上好課的前提,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。寫(xiě)好教案課件工作計(jì)劃,才能規(guī)范的完成工作!你們會(huì)寫(xiě)多少教案課件范文呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《《電功率》考點(diǎn)分析》,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
《電功率》考點(diǎn)分析
《電功率》是初中物理八年級(jí)電學(xué)部分的最后一章,也是電學(xué)部分綜合性最強(qiáng)的一章。正確把握本章的知識(shí)體系和解題方法,對(duì)于同學(xué)們?cè)谥锌紡?fù)習(xí)中提高復(fù)習(xí)效率是至關(guān)重要的。本文就電功率的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、重難點(diǎn)和主要考點(diǎn),并結(jié)合2010年的中考試題給大家一個(gè)簡(jiǎn)要的剖析。
一、知識(shí)概要
本章的知識(shí)框圖如下:
二、重點(diǎn)剖析
(1)電功、電能表的使用。
(2)電功率的理解與運(yùn)用,對(duì)常用家用電器的銘牌、規(guī)格、電路的認(rèn)識(shí)和額定功率、實(shí)際功率的理解。
(3)測(cè)量燈泡的功率。
(4)聯(lián)系實(shí)際,綜合運(yùn)用電學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。
(5)家庭電路和安全用電常識(shí)。
三、主要考點(diǎn)和典型例題
考點(diǎn)1電能
【例1】(2010年大理、麗江、怒江、迪慶、臨滄中考物理試題)如圖1是某家庭用的電能表及某月月初、月末的兩次讀數(shù),若按0.5元/kwh計(jì)算,他家本月應(yīng)繳納電費(fèi)元,他家同時(shí)使用的用電器總功率不得超過(guò)W;若電能表在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn),則接在該電能表上的用電器消耗的電能為kwh。
分析:電能表的銘牌上標(biāo)有它的額定電壓、額定電流以及每消耗1千瓦時(shí)的電能鋁盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)。電能表讀數(shù)時(shí)前后兩次的差值即為某段時(shí)間的用電讀數(shù),注意虛線框內(nèi)的為小數(shù)部分。
答案:4122000.1
【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)用電器的規(guī)格、銘牌的認(rèn)識(shí)和相關(guān)的計(jì)算.在理解電能表一些參數(shù)的物理意義的基礎(chǔ)上,利用簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算即可求出答案。
考點(diǎn)2電功率
【例2】(2010年廣東中考物理試題)小明學(xué)習(xí)了電功率的知識(shí)后,想利用家里的電能表(如圖2)和手表,測(cè)出一些家用電器的有關(guān)數(shù)據(jù)。
(1)當(dāng)家里只有一臺(tái)電冰箱在正常工作時(shí),他測(cè)出電能表1分鐘轉(zhuǎn)了3圈,求電冰箱在這段時(shí)間消耗的電能是多少焦耳?
(2)當(dāng)電冰箱和電熱水壺同時(shí)工作時(shí),他測(cè)出電能表1分鐘轉(zhuǎn)33圈,求此時(shí)電熱水壺的電功率是多少瓦?
(3)如果用此電熱水壺把1kg的水由20℃加熱至沸騰需要的時(shí)間是多少秒?(不考慮熱量的損失,氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,水的比熱容為4.2×103J/Kg℃)
解答:(1)電冰箱消耗電能為W冰=3r×1kWh/1500r=1/500kWh=7.2×103J
(2)共消耗電能為W=33r×1kWh/1500r=11/50kWh=7.92×104J
電熱水壺消耗電能為W熱=W-W冰=7.92×104J-7.2×103J=7.2×104J
t=1min=60s,電熱水壺的電功率為P=W熱/t=7.2×104J/60s=1200W
(3)水吸收熱量為
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(Kg℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
消耗電能為W1=Q吸=3.36×105J
時(shí)間為t=W1/P=3.36×105J/1200W=280s
【點(diǎn)評(píng)】該題除了計(jì)算電功率以外,還涉及到多個(gè)家用電器在電路中消耗電能和熱量的計(jì)算,同時(shí)也考查了電能表的相關(guān)知識(shí)。
根據(jù)實(shí)際情景選擇合適的公式進(jìn)行電功率的計(jì)算,是我們應(yīng)掌握的電學(xué)基本技能和方法。
考點(diǎn)3電功率的測(cè)量
【例3】(2010年宿遷市中考物理試題)在“探究影響電流做功多少的因素”活動(dòng)中,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖3甲、乙、丙三個(gè)電路。
(1)經(jīng)過(guò)討論,認(rèn)為不應(yīng)該選擇圖甲電路,原因是。
(2)為研究電流做功與電壓的關(guān)系,應(yīng)該選擇圖所示的電路。
(3)利用圖丙電路研究某問(wèn)題,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表V1有示數(shù),電壓表V2無(wú)示數(shù),則電路發(fā)生的故障是。
(4)學(xué)習(xí)電功率知識(shí)后,小明想測(cè)燈泡的額定功率,將標(biāo)有“12V6W”燈泡L1和“6V4W”燈泡L2按圖丙電路連接,再接入電流表.經(jīng)分析,能測(cè)出燈泡的額定功率。
答案:(1)無(wú)法使用控制變量法(2)丙(3)L1開(kāi)路(4)L1
分析:甲圖中,滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián),當(dāng)滑片移動(dòng)時(shí),電路中小燈泡的電流和電壓會(huì)同時(shí)發(fā)生變化,很顯然不好控制實(shí)驗(yàn)的條件。圖乙中兩個(gè)燈泡并聯(lián),不能改變它們兩端的電壓。圖丙中兩個(gè)燈泡串聯(lián),電流一定,用兩個(gè)電壓表分別測(cè)量L1和L2兩端的電壓。第三問(wèn)中兩盞燈泡都不亮,可能的故障是開(kāi)路或者短路,如果L1短路,則L1兩端的電壓為零,不符合題目的條件,應(yīng)該排除掉。如果L2短路,那么L1應(yīng)該發(fā)光;如果L2開(kāi)路,與L2并聯(lián)的電壓表應(yīng)該有示數(shù)。利用排除法我們可以確定應(yīng)該是L1開(kāi)路。當(dāng)L1開(kāi)路時(shí),電壓表V1和右邊的L2和V2(L2和V2本身是并聯(lián)的)串聯(lián),由于電壓表V1本身的電阻很大,所以就相當(dāng)于把V1直接接到電源的兩極上,測(cè)的是電源的電壓,電路中電流極小,所以燈泡L2不亮。第四問(wèn)中兩個(gè)燈泡的額定電壓和額定功率都不一樣,串聯(lián)中在電路中,電流相同。為了保證燈泡不被燒壞,我們必須滿足額定電流小的燈泡正常發(fā)光。經(jīng)過(guò)計(jì)算L1的額定電流是0.5A,L2的額定電流是0.7A,所以圖丙的電路只能測(cè)出燈泡L1的額定功率。
【點(diǎn)評(píng)】該題在考試時(shí)雖然以實(shí)驗(yàn)填空的形式出現(xiàn),但是考查的電學(xué)知識(shí)和技能是比較豐富的。既有電路故障的判斷、串并聯(lián)電路的電壓和電流的規(guī)律的應(yīng)用,又有用電器額定電壓和額定功率的計(jì)算和理解,還有控制變量法等物理方法的滲透。該題是一道不可多得的好題。
考點(diǎn)4電功率知識(shí)在實(shí)際生活、生產(chǎn)和技術(shù)中的綜合應(yīng)用
【例4】(2010年重慶市中考物理試題)近幾年環(huán)保低碳風(fēng)勁吹,混合動(dòng)力汽車(chē)已成為眾車(chē)展上的“??汀?。2010年3月,我國(guó)自行研制的一款混合動(dòng)力汽車(chē)也在北京車(chē)展上展出?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),內(nèi)燃機(jī)并不工作,動(dòng)力電池通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向車(chē)輪輸送能量;當(dāng)高速行駛或動(dòng)力電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí),內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng),既可以向車(chē)輪輸送能量,也可以同時(shí)給動(dòng)力電池充電;當(dāng)車(chē)輛需要全力加速時(shí),內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力電池還可以同時(shí)向車(chē)輪輸送能量。
(1)該混合動(dòng)力汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),若驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端電壓為250V,通過(guò)的電流為80A,則驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電功率為多大?
(2)該混合動(dòng)力汽車(chē)所用的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的最大電能為2.88×107J,若充電電壓為320V,充電電流為50A,則對(duì)動(dòng)力電池充電的時(shí)間最長(zhǎng)為多少?(充電時(shí)無(wú)能量損耗)
(3)該混合動(dòng)力汽車(chē)在平直公路上以72km/h勻速行駛10min后,其內(nèi)燃機(jī)消耗了汽油1.2kg,假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的一半轉(zhuǎn)換為牽引力做功和給動(dòng)力電池充電,其中動(dòng)力電池儲(chǔ)存的電能增加了7.2×106J,試求汽車(chē)受到的阻力是多大?(汽油的熱值q=4.6×107J/kg,且Q放=mq)
解答:(1)4800W(2)1800s(3)1700N
分析:(1)題目告訴了電機(jī)的額定電壓和額定電流,可以直接利用電功率的公式P=UI=250V×80A=4800W計(jì)算得出。
(2)利用電能的公式W=UIt變形為t=.
(3)內(nèi)燃機(jī)工作時(shí),燃料完全燃燒放出的能量為總功,汽車(chē)獲得的機(jī)械能和轉(zhuǎn)化的電能之和為有用功。
根據(jù)公式Q放=mq=1.2kg×4.6×107J/kg=5.52×107J,它的一半轉(zhuǎn)換為牽引力做功和給動(dòng)力電池充電,實(shí)際上就是內(nèi)燃機(jī)的效率為50%,由于η=,因此W有用=ηQ放=50%×5.52×107J=2.76×107J。
獲得的機(jī)械能為W機(jī)=W有用-W電=2.76×107J-7.2×106J=2.04×107J。
汽車(chē)在10分鐘內(nèi)通過(guò)的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×104J。
由于W機(jī)=Fs,牽引力F=W機(jī)/s=2.04×107J/1.2×104J=1700N。
【點(diǎn)評(píng)】油電混合動(dòng)力車(chē)或者新能源汽車(chē)是現(xiàn)在汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向,目的就是為了節(jié)能環(huán)保。該題以此為物理情景,是一道力、熱、電綜合的計(jì)算題,覆蓋了初中物理的一些重要公式,是各個(gè)省市中考命題時(shí)重點(diǎn)考慮的素材。
考點(diǎn)5家庭電路和安全用電常識(shí)
【例5】(2010年北京市中考物理試題)小寧設(shè)計(jì)了一種照明電路圖,其設(shè)計(jì)要求是:用兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制一盞燈,兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合燈才能發(fā)光,只閉合其中任意一個(gè)開(kāi)關(guān)燈都不能發(fā)光。圖4所示的四幅電路圖中,既符合上述設(shè)計(jì)要求,又符合安全用電要求的是
解析:根據(jù)題意,兩個(gè)開(kāi)關(guān)必須串聯(lián)。這樣的開(kāi)關(guān)實(shí)際上就是我們普遍使用的聲光控開(kāi)關(guān),為了安全,開(kāi)關(guān)必須接在火線上面,所以正確答案應(yīng)該選擇B。
【點(diǎn)評(píng)】這道題目是實(shí)際上由教材上的“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”改編而成,但題目源于教材,活于教材。我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中不能丟掉教材。
綜上所述,電功率不僅是八年級(jí)新課內(nèi)容很重要的一章,也是歷年各個(gè)省市中考命題的重點(diǎn)和考點(diǎn),它可以涵蓋所有的題型。填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題、作圖題、說(shuō)理題和計(jì)算題無(wú)所不包,同學(xué)們?nèi)绻趯W(xué)習(xí)過(guò)程中用心體會(huì)電功率的知識(shí)、方法、技能和一些重要的解題思路,相信對(duì)你的學(xué)習(xí)肯定是很有幫助的。
擴(kuò)展閱讀
《電功率》
每個(gè)老師不可缺少的課件是教案課件,大家在認(rèn)真寫(xiě)教案課件了。只有寫(xiě)好教案課件計(jì)劃,未來(lái)工作才會(huì)更有干勁!你們知道適合教案課件的范文有哪些呢?以下是小編為大家精心整理的“《電功率》”,希望能為您提供更多的參考。
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能:深刻理解電功率是表示消耗電能的快慢,知道電功率的單位是W。會(huì)用電功率的公式P=W/t=UI進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。掌握額定功率和實(shí)際功率的意義。
過(guò)程和方法:觀察體驗(yàn)電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢跟用電器電功率的關(guān)系,通過(guò)科學(xué)探究電功率與用電器兩端電壓的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察周?chē)挛锏哪芰Γ箤W(xué)生懂得科學(xué)就在我們身邊;通過(guò)有關(guān)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),滲透新課程標(biāo)準(zhǔn)中“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的理念及科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)(STS)教育。形成節(jié)約用電的意識(shí)和習(xí)慣。
【教學(xué)重點(diǎn)】
深刻理解電功率的定義,學(xué)習(xí)用探究實(shí)驗(yàn)研究電功率問(wèn)題。區(qū)分實(shí)際功率和額定功率。
【教學(xué)難點(diǎn)】
實(shí)際功率和額定功率的區(qū)分及實(shí)踐意義。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師準(zhǔn)備:簡(jiǎn)易家庭電路示教板:接有電能表,一個(gè)保險(xiǎn)盒,一個(gè)開(kāi)關(guān),一個(gè)15W電燈泡和一個(gè)100W的電燈泡(包括燈座),一個(gè)插座;學(xué)生用穩(wěn)壓電源,直流電流表、電壓表、導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)、額定電壓為2.5V的小燈泡一個(gè)。節(jié)能型電燈一只(功率16w)。教學(xué)課件等。
學(xué)生準(zhǔn)備:觀察家庭中常用的燈泡上面的數(shù)據(jù);復(fù)習(xí)有關(guān)機(jī)械功率的內(nèi)容。
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入:
1.讓學(xué)生觀察(或課件展示、實(shí)物投影)手中的2個(gè)燈泡(其中一個(gè)是100W的,另一個(gè)是15W的),看上面有哪些數(shù)據(jù)?你能從中發(fā)現(xiàn)什么?(PZ220-100,220是什么意思?100是什么意思?)
由學(xué)生討論交流:15度(度:生活中常用的說(shuō)法)和100度是代表了什么?
先讓學(xué)生猜想:如果接入電路將會(huì)怎樣?
(此時(shí)大部分學(xué)生會(huì)知道100W的比15W的燈亮,此時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生的思路:為什么100度的燈泡亮?做功的快慢即消耗電能的快慢)
2.實(shí)驗(yàn)演示:分別將15W和100W的燈泡接在電路中。
注意提醒學(xué)生:要觀察燈泡的亮度(通過(guò)觀察培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和自信心),更要觀察電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
談話與引導(dǎo):電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟什么有關(guān)系?(說(shuō)明了什么?)
(引導(dǎo)得出:電能表鋁盤(pán)走的快慢不同,表示用電器消耗的電能的快慢不一樣)
3.談話導(dǎo)入課題:可見(jiàn)只有做功的多少還不行,還有做功的快慢。那么我們應(yīng)如何表示不同用電器的做功快慢呢?
板書(shū):2、電功率
二、學(xué)習(xí)新知:
(一)電功率
1.通過(guò)討論和讓學(xué)生對(duì)比第一冊(cè)學(xué)過(guò)的機(jī)械功率的知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生得出電功率的知識(shí):
投影:電功率是表示電流做功快慢的物理量。
啟發(fā):如果來(lái)比較不同用電器做功的快慢呢?(應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生得出:可以讓時(shí)間相等,看做功多少;或者讓其做功相等,看消耗時(shí)間的多少;只要說(shuō)出大體意思即可,關(guān)鍵是讓學(xué)生真正理解。)
得出:電功率是電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功(或所消耗的電能)
(特別要讓學(xué)生理解:什么是單位時(shí)間?在課堂中應(yīng)啟發(fā)學(xué)生自己說(shuō)出來(lái))
2.投影:電功率的定義公式:P=W/t
注意:要讓學(xué)生深刻理解此公式的意義。
談話:我們上一節(jié)學(xué)習(xí)的電功的計(jì)算公式是什么?引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)電功率的另一個(gè)公式:P=UI。
3.投影展示:電功率的單位:瓦(W)千瓦(kW)
要求:應(yīng)明確他們之間的進(jìn)率
4.解決導(dǎo)入本課時(shí)的問(wèn)題:
告訴學(xué)生:PZ220-100中的100就是電功率是100W,它的意義是此燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是100J(前提:在220V的電壓下)。
談話:正是因?yàn)?00W的燈泡比15W的燈泡在相同的時(shí)間內(nèi)消耗的電能多,所以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(光能)的能量也就多,這就是為什么100W的燈泡比15W的燈泡亮的原因。(解決學(xué)生生活中的問(wèn)題,實(shí)質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化)
5.談話:這兩個(gè)公式各有什么用途呢?
如學(xué)生不能回答應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)行討論交流。
引導(dǎo)學(xué)生得出:P=W/t和P=UI各有其用途,當(dāng)知道P、W、t中任意兩個(gè)時(shí),可以求出另一個(gè)(此時(shí)應(yīng)指出:這樣我們可以求出電功率,只要知道W和t即可,而W是可以用電能表來(lái)測(cè)量的,t可以用秒表來(lái)測(cè)量,讓學(xué)生知道在生活中就可以測(cè)量,也為下一環(huán)節(jié)進(jìn)行電能的節(jié)約的討論做好準(zhǔn)備);對(duì)于P=UI也是這樣,此時(shí)應(yīng)讓學(xué)生掌握:這又是一種測(cè)量電功率的方法,為最后一個(gè)環(huán)節(jié):實(shí)驗(yàn)探究(電燈功率與電壓的關(guān)系)做好準(zhǔn)備。
6.投影:
例題(做一做):一個(gè)1kW的用電器當(dāng)工作1h時(shí)消耗的電能是多少?
(此處不用課本上例題,用意在于為下一部分進(jìn)行節(jié)約電能的討論做好準(zhǔn)備,而關(guān)于電功率的計(jì)算第四節(jié)將有專(zhuān)門(mén)的計(jì)算課)
學(xué)生板演,教師巡回指導(dǎo)。
引導(dǎo)學(xué)生:這個(gè)結(jié)果3.6×106J正好是1kW·h電能,告訴學(xué)生知道:除了用標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際單位以外,還可以直接用kW、h和kW·h來(lái)直接運(yùn)算,這樣在數(shù)值比較大時(shí)更方便。
7.結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活讓學(xué)生口算一些生活中電能計(jì)算的題目,提高學(xué)生興趣,為轉(zhuǎn)入下一部分做鋪墊,如100W的燈泡工作多長(zhǎng)時(shí)間消耗一度電。
8.討論(交流與合作):如何來(lái)節(jié)約電能?
投影展示:根據(jù)W=Pt這個(gè)計(jì)算公式,請(qǐng)同學(xué)們交流一下:
如何才能節(jié)約電能(減小電功W的值)?
9.布置課外的調(diào)查報(bào)告:投影展示
從生活走向物理,從物理走向社會(huì)
要求同學(xué)們觀察(或調(diào)查)在學(xué)校發(fā)現(xiàn)過(guò)哪些浪費(fèi)電能的現(xiàn)象,你(或你班)在學(xué)習(xí)與生活中是如何節(jié)約電能的?你對(duì)我校(或我班)如何進(jìn)一步節(jié)約電能有何意見(jiàn)或建議,請(qǐng)課下繼續(xù)交流討論,寫(xiě)出調(diào)查報(bào)告或意見(jiàn)建議書(shū)(匯總后將擇優(yōu)提交學(xué)校有關(guān)部門(mén))。
10、簡(jiǎn)要回顧一下前面的內(nèi)容,引入下一部分內(nèi)容。
(二)實(shí)驗(yàn)探究:額定功率
1.投影展示:你想過(guò)嗎:物理就在我們身邊。
在用電高峰時(shí),電壓較低,這時(shí)電燈會(huì)怎樣?你能提出什么問(wèn)題或有什么想法呢?(啟發(fā)學(xué)生討論、思考)
2.猜想與假設(shè):
你的猜想:你認(rèn)為當(dāng)電壓變化(變大或變?。r(shí)電功率如何變化呢?你的依據(jù)是什么?
3.制定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
如何來(lái)驗(yàn)證我們的猜想呢?(引導(dǎo)學(xué)生討論、交流:此處應(yīng)給學(xué)生足夠的時(shí)間去交流討論)
最后由學(xué)生描述自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路和方法(應(yīng)盡可能讓學(xué)生自己去說(shuō)出思路,讓每個(gè)學(xué)生都要明白設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是什么?)
4.展示教師的實(shí)驗(yàn)思路:
(如學(xué)生已說(shuō)出,最好,如果沒(méi)有說(shuō)出,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生理解這個(gè)思路;但同時(shí)也應(yīng)讓學(xué)生理解:這不是唯一的方法,方法是多種多樣的,可以用別的方法,這只是教師設(shè)計(jì)的思路)
5.進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集證據(jù)
(應(yīng)告訴學(xué)生:實(shí)驗(yàn)所用的小燈泡正常工作電壓是2.5V)
投影出示實(shí)驗(yàn)表格:
提示學(xué)生:將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在如下的表格中。
燈泡兩端的電壓(v)
經(jīng)過(guò)燈泡的電流(A)
小燈泡的功率(w)
發(fā)光程度
1.5v
2.5v
3v
分析、論證與評(píng)估:實(shí)驗(yàn)完畢,讓學(xué)生計(jì)算有關(guān)這三次的小燈泡的實(shí)際功率,并讓學(xué)生討論,著重使學(xué)生理解以下問(wèn)題:
(1)用電器的功率是如何隨電壓變化的?
(2)為何用電器的功率是變化的,但用電器上面卻都標(biāo)著電功率?(如100W的燈泡)
通過(guò)學(xué)生討論:引出額定電壓和額定功率的概念。
6.投影:
額定電壓(U額):用電器正常工作時(shí)的電壓。
額定功率(P額):用電器在額定電壓下的功率。
7.投影展示:小燈泡的亮度取決于──實(shí)際功率(P實(shí))
U實(shí)與U額的關(guān)系
P實(shí)與P額的關(guān)系
U實(shí)=U額
U實(shí)<U額
U實(shí)>U額
P實(shí)=P額
P實(shí)<P額
P實(shí)>P額
(三)小結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容:
電功率(電功率的概念;額定電壓、額定功率的概念;實(shí)際功率的概念)
(四)課后作業(yè)與思考:
1.書(shū)面作業(yè):課后練習(xí)題第3、4題。
2.課后討論:剛才我說(shuō)用電高峰時(shí),電壓較低,為什么會(huì)這樣呢?請(qǐng)同學(xué)們交流討論一下。
3.收集下列電器的銘牌,了解它們的額定電壓和額定功率(STS活動(dòng))。
電冰箱電熨斗電視機(jī)電烙鐵電風(fēng)扇微波爐洗衣機(jī)
4.課外延展(選做題:根據(jù)分層教學(xué)的原則,要求3班95%的同學(xué)要做,1、2班20%的同學(xué)做)每個(gè)家庭都需要照明的電燈,目前市場(chǎng)上既有白熾燈,又有電子節(jié)能燈,究竟哪一種燈更好呢?某中學(xué)的同學(xué)在課外調(diào)查中就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查,了解到的如下情況:60W的白熾燈與11W的電子節(jié)能燈發(fā)光效率相當(dāng),他們選擇其中的一組進(jìn)行研究,收集了如下表中的數(shù)據(jù):
項(xiàng)目
額定電壓/V
額定功率/W
壽命/h
單價(jià)/元
當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)/元
白熾燈
220
60
1000
1.5
0.58
電子節(jié)能燈
220
11
5000
30
0.58
請(qǐng)根據(jù)表中所列的數(shù)據(jù),說(shuō)明你應(yīng)該選擇何種照明燈具更經(jīng)濟(jì)?(要求寫(xiě)出所依據(jù)的物理原理和必要的文字說(shuō)明)
(五)下課:結(jié)束語(yǔ)(可略,依據(jù)實(shí)際情況)
同學(xué)們,通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),希望同學(xué)們隨時(shí)留意觀察我們身邊的現(xiàn)象,你就會(huì)驚喜的發(fā)現(xiàn):物理就在我們的身邊。
電功率教學(xué)設(shè)計(jì)
電功率
整體設(shè)計(jì)
《電功率》一章是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,是初中電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的核心。而本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn),學(xué)好本節(jié)內(nèi)容是掌握好本章知識(shí)的關(guān)鍵。本節(jié)內(nèi)容較多,包括:建立電功率的概念;根據(jù)P=Wt公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算;額定功率和實(shí)際功率;電功率的測(cè)量和利用公式P=UI的計(jì)算。
本節(jié)教學(xué)可分為4部分:
1.電功率。在學(xué)生的潛意識(shí)中,常認(rèn)為用電器的瓦數(shù)越大越費(fèi)電,即將消耗電能的快慢與消耗電能的多少相混淆。教學(xué)中可通過(guò)將不同瓦數(shù)的燈泡分別接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致的分析,使學(xué)生正確理解電功率的概念。在此基礎(chǔ)上可通過(guò)問(wèn)題引出電功率的計(jì)算,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電功率的單位。
教材通過(guò)小資料介紹了常用“家用電器的電功率”,這些數(shù)值對(duì)很多學(xué)生來(lái)說(shuō)非常陌生,應(yīng)使學(xué)生通過(guò)閱讀對(duì)用電器的電功率分類(lèi)了解,尤其要知道哪些用電器屬于大功率用電器。
2.“千瓦時(shí)”的來(lái)歷。對(duì)于此知識(shí)點(diǎn),教材通過(guò)公式W=Pt直接介紹“千瓦時(shí)”的來(lái)歷,簡(jiǎn)單易懂。教學(xué)中可讓學(xué)生推導(dǎo)千瓦時(shí)與焦耳的換算關(guān)系,加深對(duì)這兩個(gè)單位的理解。還要讓學(xué)生知道通常在哪些情況下使用公式W=Pt,并增加適量練習(xí),以提高學(xué)生正確使用該公式求解某些問(wèn)題的能力。
3.“額定功率”和“實(shí)際功率”。看似很簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn),但學(xué)生接受起來(lái)卻有一定的困難,是初中電學(xué)中的難點(diǎn)之一。突破方法:充分利用好演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:分別觀察同一燈泡在額定電壓、略高于額定電壓和略低于額定電壓這三種情況下的發(fā)光情況,三次所觀察到的亮度是用電器在各實(shí)際功率下所顯示出的亮度,由此得出額定電壓、實(shí)際電壓、額定功率和實(shí)際功率的概念;實(shí)驗(yàn)二:探究額定電壓相同而額定功率不同的兩個(gè)燈泡(“220V40W”和“220V15W”)并聯(lián)和串聯(lián)接入電壓是220V的電路中的發(fā)光情況,引導(dǎo)學(xué)生分析討論兩盞燈發(fā)光時(shí)的實(shí)際電壓、實(shí)際功率與額定電壓、額定功率的關(guān)系。最終使學(xué)生明確:用電器只有在額定電壓下才能正常工作,只有用電器正常工作時(shí)實(shí)際功率才等于額定功率。燈泡的實(shí)際功率影響燈泡的亮度。
4.電功率的測(cè)量。由前面的實(shí)驗(yàn)學(xué)生很自然地能想到燈泡的實(shí)際電壓影響了燈泡實(shí)際功率的大小,電壓越大,實(shí)際功率越大。根據(jù)歐姆定律,我們還可以知道當(dāng)電阻不變時(shí),通過(guò)燈絲的電流大小與燈泡兩端的電壓大小成正比,它們都直接影響燈泡的實(shí)際功率。由此可推知,電功率P與燈泡兩端的電壓U和燈泡中的電流I有關(guān)系,由實(shí)驗(yàn)證明它們之間的關(guān)系滿足:P=UI。
由于下一節(jié)學(xué)生將運(yùn)用伏安法直接測(cè)量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的實(shí)際功率,所以有必要在本節(jié)教學(xué)中對(duì)伏安法測(cè)電功率進(jìn)行深入討論,為下一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究留出更充裕的時(shí)間。
教學(xué)重點(diǎn):
掌握電功率的概念,理解額定電壓與額定功率,理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn):
理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系,能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的電功率問(wèn)題。
課時(shí)安排:1課時(shí)
三維目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.知道電功率的定義、定義式、單位;
2.理解額定電壓與額定功率;
3.會(huì)用電功率的公式P=UI進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;
4.能綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的電功率問(wèn)題。
二、過(guò)程與方法
1.觀察體驗(yàn)電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟用電器電功率的關(guān)系;
2.觀察體驗(yàn)用電器的額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
感受科學(xué)就在我們生活中。
課前準(zhǔn)備
簡(jiǎn)易家庭電路示教板:接有電能表,一個(gè)保險(xiǎn)盒,一個(gè)開(kāi)關(guān),一個(gè)15W電燈泡和一個(gè)100W的電燈泡(包括燈座),一個(gè)插座;學(xué)生用穩(wěn)壓電源、直流電流表、電壓表、導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)、額定電壓為2.5V的小燈泡一個(gè)、節(jié)能型電燈一只(功率16W)、教學(xué)課件等。
教學(xué)設(shè)計(jì)
[導(dǎo)入新課]
方案1:實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
引導(dǎo):學(xué)過(guò)了電能和電能表后,誰(shuí)觀察過(guò)電能表的轉(zhuǎn)動(dòng)情況?不同時(shí)刻、不同家庭的電能表轉(zhuǎn)動(dòng)得一樣快嗎?
演示實(shí)驗(yàn):在電能表后分別接不同的燈泡,一只燈泡上標(biāo)有“220V15W”,另一只燈泡上標(biāo)著“220V100W”,接通電源,發(fā)現(xiàn)后者比較亮的燈泡電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)得快,而前者比較暗的轉(zhuǎn)動(dòng)得慢。
同是燈泡,為什么有的消耗電能快,有的消耗電能慢呢?為了描述用電器消耗電能時(shí)的這種差別,我們引入一個(gè)新的物理量——電功率。
方案2:調(diào)查導(dǎo)入
我們?cè)趯W(xué)過(guò)電能表后,同學(xué)們一定觀察了同學(xué)家或自己家的電能表。是不是可以把觀察的結(jié)果和大家交流一下呢?
在學(xué)生匯報(bào)交流之后,老師提取精華進(jìn)行一個(gè)綜述。電能表有時(shí)候轉(zhuǎn)得快,有時(shí)候轉(zhuǎn)得就比較慢。一般是晚上轉(zhuǎn)得快一些,白天轉(zhuǎn)得較慢。電能表轉(zhuǎn)的快慢和用電器的多少及用電器的種類(lèi)有關(guān)系。
今天我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明大家觀察到的現(xiàn)象準(zhǔn)不準(zhǔn)。
[推進(jìn)新課]
一、電功率
1.通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、討論,引出電功率
用課件展示右圖,介紹燈泡上的銘牌中參數(shù)的意義。
“220V15W”中的“220V”是燈泡的電壓,“15W”又表示什么呢?
(若采用導(dǎo)入方案2,則要進(jìn)行下面的演示實(shí)驗(yàn))
演示實(shí)驗(yàn):分別拿一只15W和一只100W的燈泡,接在電路上,比較電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
(1)先將15W的電燈接入電路,合上開(kāi)關(guān),燈發(fā)光,同學(xué)們觀察電能表轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
(2)將15W的燈泡取下,換上100W的燈重復(fù)第一步實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生觀察并比較兩次轉(zhuǎn)動(dòng)快慢情況。
現(xiàn)象:電能表第二次比第一次轉(zhuǎn)動(dòng)得快。
學(xué)生分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,討論得出下列結(jié)論:
結(jié)論:電能表鋁盤(pán)走得快慢不同,表示用電器消耗電能的快慢不同。在相同時(shí)間內(nèi),鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)不同。鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)直接反映用電器消耗電能的多少,而在相同時(shí)間內(nèi)鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),則反映用電器工作時(shí)消耗電能的快慢。在物理學(xué)中,用電功率表示消耗電能的快慢。
2.通過(guò)問(wèn)題討論、深入理解電功率
有的學(xué)生此時(shí)可能要提出問(wèn)題:若使100W的燈泡通電20s,使15W的燈泡通電1h,是不是還是瓦數(shù)大的費(fèi)電呢?通常講的100W的燈泡比15W的燈泡費(fèi)電是指什么?
教師可借機(jī)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,最后學(xué)生再充分發(fā)表自己的看法,然后教師進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。
總結(jié):在物理學(xué)中,用電功率(electricpower)表示消耗電能的快慢。電功率用P來(lái)表示,它的單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,符號(hào)是W。前面提到的100W、15W說(shuō)的就是燈泡的電功率。
要想比較兩盞燈所消耗的電能的多少,只要看一下兩盞燈通電時(shí)電能表鋁盤(pán)所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)就行了。瓦數(shù)大的燈泡若通電時(shí)間短,所消耗電能也不會(huì)比瓦數(shù)小的燈泡多,也就是說(shuō)用電器所消耗電能的多少不僅與用電器的電功率大小有關(guān),還與通電工作時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。
通常講的100W的燈泡比15W的燈泡費(fèi)電是指在相同時(shí)間內(nèi)電功率大的消耗的電能多。
3.電功率的定義、公式
在上述討論的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生得出:電功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能。如果在“t”這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)消耗的電能為“W”,那么這個(gè)用電器的電功率“P”就是:
P=Wt
其中:W表示消耗的電能,單位是J;t表示所用的時(shí)間,單位是s;P表示用電器的功率,單位是W。
公式在使用過(guò)程中單位要統(tǒng)一,只有用電器在1s內(nèi)消耗的電能是1J時(shí),其電功率才是1W(1W=1J/s)
注意:要讓學(xué)生深刻理解此公式的意義。
4.電功率的單位及換算
課件展示:瓦(W)千瓦(kW)1kW=1000W
要求:應(yīng)明確他們之間的進(jìn)率。
5.了解常見(jiàn)的電功率
用課件展示“小資料”(見(jiàn)下圖),引導(dǎo)學(xué)生分析:在這個(gè)資料中你可以得到什么信息?
家用電器的電功率
空調(diào)約1000W
微波爐約1000W
電爐約1000W
電熱水器約1000W
吸塵器約800W
電吹風(fēng)機(jī)約500W
電熨斗約500W
洗衣機(jī)約500W
電視機(jī)約200W
電子計(jì)算機(jī)約200W
抽油煙機(jī)約140W
電冰箱約100W
電扇約100W
手電筒約0.5W
計(jì)算器約0.5mW
電子表約0.01mW
總結(jié):1.各種不同的用電器,電功率一般不同;2.工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用電器,功率往往很大。而像一些小型的電器,如計(jì)算器等,電功率很小。
6.即學(xué)即練
(1)以下家用電器正常工作時(shí),電功率大約為1kW的是()
A.微波爐B.電冰箱C.電風(fēng)扇D.電視機(jī)
(2)小明利用電能表測(cè)某家用電器的電功率。當(dāng)電路中只有這個(gè)用電器工作時(shí),測(cè)得在15min內(nèi),消耗電能0.2kWh,這個(gè)用電器可能是()
A.電飯煲B.電冰箱C.電視機(jī)D.收音機(jī)
答案:(1)A(2)A
二、“千瓦時(shí)”的來(lái)歷
學(xué)生閱讀教材了解“kWh”的來(lái)歷,說(shuō)說(shuō)自己的理解。
學(xué)生總結(jié):功率的單位還可以用千瓦(kW),如果時(shí)間的單位取小時(shí)(h),由公式P=Wt變形后得到W=Pt,這時(shí)電功W的單位就是“kWh”。
1kWh就是功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。
多媒體課件展示:
例題:某電視機(jī)的電功率是250W,每天使用3h,一個(gè)月用電多少千瓦時(shí)?(按30天計(jì)算)如果時(shí)間單位用秒,1個(gè)月電能消耗多少焦耳?
(鼓勵(lì)同學(xué)們用不同的解題方法來(lái)解答)
解:P=250W=0.25kW
t=3h×30=90h=3.24×105s
由P=Wt得W=Pt
所以一個(gè)月內(nèi)消耗的電能是:
W=Pt=250W×3.24×105s=8.1×107J=22.5kWh
強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意:kW和kWh是兩個(gè)不同的物理量的單位,一定要注意區(qū)分。
即學(xué)即練(多媒體課件展示)
1.晶晶的爸爸從國(guó)外帶回來(lái)一個(gè)電飯鍋,電飯鍋上標(biāo)著“110V1000W”。則該電飯鍋正常工作1min,消耗的電能是()
A.6×104JB.1.1×105J
C.6.6×106JD.545.4J
2.某型號(hào)電冰箱主要技術(shù)參數(shù)如下表所示.此電冰箱連續(xù)使用一個(gè)月(按30天計(jì))消耗的電能為_(kāi)_______。
表1××型號(hào)電冰箱主要技術(shù)參數(shù)
型號(hào)BCD—196
電源(AC)220V/50Hz
輸入總功率105W
耗電量0.69kWh/24h
總有效容積196L
氣候類(lèi)型ST
防觸電保護(hù)類(lèi)型Ⅰ
制冷劑R134a
冷凍能力4.0kg/24h
重力24kg
答案:1.A2.20.7kWh
三、“額定功率”和“實(shí)際功率”
設(shè)問(wèn):通常我們說(shuō)這個(gè)燈泡的電功率是40W,那個(gè)電烙鐵的電功率是60W,并沒(méi)有明確地指明電壓。在不同的電壓下,同一個(gè)用電器的電功率總是一樣大嗎?
學(xué)生議論紛紛,各執(zhí)己見(jiàn)。
演示實(shí)驗(yàn)1:取一個(gè)標(biāo)有額定電壓、額定功率的燈泡(如教材中“36V25W”),先使它在額定電壓下工作,觀察其發(fā)光情況。并交代此時(shí)燈泡處于正常工作狀態(tài),所觀察到的亮度是燈泡在正常工作時(shí)的發(fā)光情況,即功率是25W時(shí)的發(fā)光情況(注意:要將燈泡的發(fā)光情況與燈泡的實(shí)際功率掛鉤)。再將它分別接在低于額定電壓和略高于額定電壓的電路中工作,觀察其發(fā)光情況。
(注意:要向?qū)W生說(shuō)明三次觀察到的現(xiàn)象都是用電器在實(shí)際電壓下的工作情況,三次所觀察到的亮度是用電器在不同的實(shí)際功率下所顯示的亮度)
學(xué)生討論回答:什么是額定電壓、實(shí)際電壓、額定功率、實(shí)際功率,教師最后總結(jié)說(shuō)明。
演示實(shí)驗(yàn)2:
取“220V40W”和“220V15W”的兩盞燈泡,將它們并聯(lián)接入電壓為220V的電路中。
接入前先讓學(xué)生猜想:可能是哪一盞燈較亮?
學(xué)生觀察其發(fā)光情況,可以看到:兩盞燈都正常工作時(shí),40W燈比15W燈亮,此時(shí)兩盞燈的實(shí)際電壓都等于額定電壓,兩盞燈的實(shí)際功率等于額定功率。
演示實(shí)驗(yàn)3:
取“220V40W”和“220V15W”的兩盞燈泡,將它們串聯(lián)接入電壓為220V的電路中。
接入前先讓學(xué)生猜想:可能是哪一盞燈亮?
學(xué)生觀察其發(fā)光情況,可以看到:15W燈竟然比40W燈亮!
引導(dǎo)學(xué)生分析討論此時(shí)兩盞燈的實(shí)際電壓、實(shí)際功率與額定電壓、額定功率的關(guān)系。
總結(jié):用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓,用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。我們?cè)谑褂酶鞣N用電器時(shí)一定要注意它的額定電壓,只有用電器在額定電壓下工作時(shí)它才能正常工作。用電器在實(shí)際電路中工作時(shí)所消耗的功率叫實(shí)際功率。實(shí)際電壓低,實(shí)際功率也就低,用電器不能正常工作。實(shí)際電壓偏高,長(zhǎng)期使用會(huì)影響用電器的壽命,還可能燒壞用電器。
多媒體課件展示下表,進(jìn)行總結(jié)歸納。
U實(shí)與U額的關(guān)系P實(shí)與P額的關(guān)系
U實(shí)=U額P實(shí)=P額
U實(shí)<U額P實(shí)<P額
U實(shí)>U額P實(shí)>P額
在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步展示不同用電器的銘牌上所顯示的用電器的額定電壓、額定功率及所表示的物理含義。
一種洗衣機(jī)的銘牌一種微波爐的銘牌
通過(guò)介紹用電器的銘牌,使學(xué)生明確用電器只有在額定電壓下才能正常工作,只有用電器正常工作時(shí)實(shí)際功率才等于額定功率。
教師介紹穩(wěn)壓器的作用。
當(dāng)實(shí)際電壓低于220伏或高于220伏的時(shí)候,穩(wěn)壓器可以讓電壓保持在220伏,這樣對(duì)你使用的電器有保護(hù)作用,能讓用電器在電壓不穩(wěn)的情況下正常工作,在電壓高的時(shí)候,電器也不會(huì)燒壞。
想想議議:學(xué)生思考討論教材上的兩個(gè)問(wèn)題,然后由學(xué)生進(jìn)行解答。
對(duì)于第1題,可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)計(jì)算得出正確結(jié)論。
解:220V÷36V≈6.11>6
所以把7個(gè)串聯(lián)起來(lái),即再串上6個(gè)。
對(duì)于第2題,這是一個(gè)在電視中曾出現(xiàn)的錯(cuò)誤使用物理概念的例子。這個(gè)記者把電功率和電能混淆了,“kWh”是電能的單位,而“kW”和“W”是電功率的單位。
四、電功率的測(cè)量
引導(dǎo):同學(xué)們已經(jīng)掌握了電能、電功率的知識(shí),了解了它們之間的區(qū)別和聯(lián)系,在上節(jié)課中也已經(jīng)知道用電能表可以來(lái)測(cè)量用電器消耗電能的多少。電功率能不能測(cè)量,該如何測(cè)量呢?
是不是有“功率表”這樣的儀表,接入電路后,直接測(cè)量功率?要是有就非常便利了?,F(xiàn)在只有秒表和電路中連著的電能表,要讓同學(xué)們幫助我測(cè)我家電視機(jī)的電功率,能行嗎?大家仔細(xì)觀察電功率定義式:P=Wt,想一想。
學(xué)生討論分析,紛紛發(fā)表自己的看法。大多數(shù)學(xué)生會(huì)想到下述方法:
因?yàn)镻=Wt,只要能測(cè)出電視機(jī)消耗的電能和消耗電能所用時(shí)間,就能算出它的電功率。
理論依據(jù)已經(jīng)有了,那么具體怎么操作呢?先記下電能表的示數(shù),然后讓電視機(jī)工作。工作一段時(shí)間后,再記錄電能表的示數(shù),記下工作了多長(zhǎng)時(shí)間,將單位統(tǒng)一,利用P=Wt做計(jì)算就可以了。
有的學(xué)生對(duì)這種方法的可行性會(huì)提出質(zhì)疑:電視機(jī)工作時(shí),冰箱啟動(dòng)了,還有一盞燈亮著,這樣測(cè)準(zhǔn)嗎?所以測(cè)量時(shí),其他電器必須關(guān)掉,只讓電視機(jī)工作,測(cè)出來(lái)的才是電視機(jī)消耗的電能。
教師提示:這樣操作到底可不可行,希望同學(xué)們回去自己試驗(yàn),并能找出說(shuō)明書(shū),對(duì)照測(cè)量是否準(zhǔn)確。
引導(dǎo):除了上述方法外,有沒(méi)有更方便的方法呢?
學(xué)生自學(xué)教材上“電功率的測(cè)量”。
教師提示:要注意這種測(cè)量方法的測(cè)量依據(jù)或者說(shuō)測(cè)量原理。
測(cè)量原理就是公式P=UI。根據(jù)此公式只要用電壓表測(cè)出用電器兩端電壓,用電流表測(cè)出流過(guò)用電器的電流,就能算出電功率。
提醒同學(xué)們一定要注意符號(hào)的意義和單位,公式中電流、電壓、功率的單位都只能用安培、伏特、瓦特。
例題:某家庭節(jié)能燈的額定功率為11W,使用時(shí)通過(guò)的電流是多少毫安?
解:家庭電路電壓U=220V,P=11W
由P=UI可得:I=PU
I=PU=11W220V=0.05A=50mA。
拓展深化
每個(gè)家庭都需要照明的電燈,目前市場(chǎng)上既有白熾燈,又有電子節(jié)能燈,究竟哪一種燈更好呢?某中學(xué)的同學(xué)在課外調(diào)查中就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查,了解到的情況如下:60W的白熾燈與11W的電子節(jié)能燈發(fā)光效果相當(dāng),他們選擇其中的一組進(jìn)行研究,收集了如下表中的數(shù)據(jù):
項(xiàng)目額定電壓(V)額定功率(W)壽命(h)單價(jià)(元)當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)(元)
白熾燈2206010001.50.58
電子節(jié)能燈220115000300.58
請(qǐng)根據(jù)表中所列的數(shù)據(jù),說(shuō)明你應(yīng)該選擇何種照明燈具更經(jīng)濟(jì)。(要求寫(xiě)出所依據(jù)的物理原理和必要的文字說(shuō)明)
解:由P=Wt可得:W=Pt
白熾燈工作1000h所消耗的電能:
W1=P1t1=0.06kW×1000h=60kWh
白熾燈工作1000h所要交的電費(fèi):60×0.58元=34.8元
使用白熾燈照明5000h所用的花費(fèi):(1.5+34.8)×5元=181.5元
電子節(jié)能燈工作5000h所消耗的電能:
W2=P2t2=0.011kW×5000h=55kWh
電子節(jié)能燈工作5000h所要交的電費(fèi):55×0.58元=31.9元
使用電子節(jié)能燈照明5000h所用的花費(fèi):30元+31.9元=61.9元
由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn),使用電子節(jié)能燈更經(jīng)濟(jì)。
[課堂總結(jié)]
師生共同活動(dòng),完成下列表格:
物理量及符號(hào)意義表達(dá)式單位(符號(hào))及換算測(cè)量
電功W電流做功的多少或用電器消耗能量的多少W=Pt焦耳(J)千瓦時(shí)(kWh)
1kWh=3.6×106J電能表
電功率P電流做功的快慢或用電器消耗電能的快慢P=Wt
P=UI瓦特(W)千瓦(kW)
1kW=103W電能表、秒表;電流表、電壓表
[布置作業(yè)]
1.書(shū)面作業(yè):動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1、2、3、4。
2.收集下列電器的銘牌,了解它們的額定電壓和額定功率(STS活動(dòng))。電冰箱、電熨斗、電視機(jī)、電烙鐵、電風(fēng)扇、微波爐、洗衣機(jī)。
板書(shū)設(shè)計(jì)
二、電功率
活動(dòng)與探究
課題:估測(cè)“熱得快”的額定功率
內(nèi)容:“熱得快”是一種方便快捷的電熱水器。使用時(shí),先把它完全浸沒(méi)在水中,再接上電源,12min就能將一瓶水燒開(kāi)。老師辦公室新買(mǎi)的熱得快的說(shuō)明書(shū)不小心給弄丟了,同學(xué)們能不能利用剛學(xué)過(guò)的知識(shí)估測(cè)一下它的額定功率呢?
實(shí)驗(yàn):考慮到老師們喝水方便,同學(xué)們不便將熱得快帶回家中。小明和幾個(gè)同學(xué)商量了一會(huì)兒,然后一個(gè)同學(xué)從家中取來(lái)了電飯鍋,還帶來(lái)了電飯鍋的說(shuō)明書(shū),接著就分頭操作。
(1)從電飯鍋的說(shuō)明書(shū)中查出電飯鍋的額定功率P0。
(2)在一只空暖瓶和電飯鍋中加入相同多的自來(lái)水。
(3)將電飯鍋插上電源,記下了從接入電源到水燒開(kāi)的時(shí)間t0。
(4)將“熱得快”放入剛才加了自來(lái)水的暖瓶,并插入電源,記錄從接入電路到水開(kāi)的時(shí)間t。
(5)計(jì)算出“熱得快”的額定功率P=P0t0/t。
分析結(jié)果:
(1)因?yàn)殡婏堝伜团恐醒b入的水是一樣多的。燒開(kāi)同樣多的水消耗的電能應(yīng)該相同。電飯鍋燒水消耗電能是:W0=P0t0;熱得快燒開(kāi)水消耗電能為:W=Pt。W0=W,所以P0t0=Pt。因此,“熱得快”的功率為P=P0t0/t。
(2)電飯鍋和“熱得快”都是在家庭電路中使用的,所以它們都是在額定電壓下工作的,所以測(cè)出來(lái)的就是“熱得快”的額定功率。
(3)“熱得快”完全和水充分接觸,它消耗的能量完全被水吸收了,能量損失??;而電飯鍋由于鍋本身發(fā)熱也要消耗電能,所以,這樣測(cè)出來(lái)的熱得快的功率可能存在誤差。因此只能是估測(cè)。
設(shè)計(jì)反思
本節(jié)教學(xué)難度較大。在前面教學(xué)中雖為電功率的計(jì)算作了一些鋪墊,但遇到本節(jié)的計(jì)算,學(xué)生由于自身的思維發(fā)展水平,對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的分析能力仍有困難。突破的方法是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致的推理,對(duì)物理量及其單位的學(xué)習(xí)要扎實(shí),要準(zhǔn)確記憶,使學(xué)生對(duì)本節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)有很好的再現(xiàn)能力。要想上好本節(jié)課,做好演示實(shí)驗(yàn)和引導(dǎo)學(xué)生分析好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常關(guān)鍵,教學(xué)過(guò)程中根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和領(lǐng)悟情況可適當(dāng)調(diào)整教學(xué)速度,切忌貪快而使學(xué)生理解不透,做題時(shí)不會(huì),再返回頭來(lái)進(jìn)行輔導(dǎo)!只有扎扎實(shí)實(shí)地進(jìn)行教學(xué),才能引導(dǎo)學(xué)生真正掌握好這一節(jié)內(nèi)容。
參考資料
家用電器節(jié)約用電小竅門(mén)
1.冷氣機(jī)
(1)溫度設(shè)定應(yīng)以28℃為宜。溫度設(shè)定值每提高1℃,就可省下6%的電。
(2)空氣濾網(wǎng)應(yīng)每二至三周清洗一次,如此運(yùn)轉(zhuǎn)效率就會(huì)提高。
(3)冷氣機(jī)要盡量安裝于不受日光直射的地方,并應(yīng)加裝遮陽(yáng)篷,避免日曬雨淋,減損機(jī)器壽命。
(4)關(guān)閉門(mén)窗,避免冷氣外泄。室內(nèi)、外的出入風(fēng)口前如有障礙物,會(huì)降低冷氣效率,應(yīng)想辦法避免。
(5)依房間大小選擇適當(dāng)容量的冷氣機(jī)。
(6)配合電扇使用,將使室內(nèi)冷空氣加速循環(huán)且分布均勻,可不必降低設(shè)定溫度,即達(dá)到較佳的降溫效果。
(7)選購(gòu)具有睡眠定時(shí)裝置的機(jī)種,兼具省電與生活質(zhì)量提升雙重功效。
2.電扇
電扇開(kāi)強(qiáng)風(fēng)時(shí),除了必須忍受較大的噪音,還得付出比弱風(fēng)多50%~60%的電費(fèi)。以直徑30厘米扇葉為例,強(qiáng)風(fēng)時(shí)耗電為50瓦,弱風(fēng)29瓦,相差21瓦;25厘米扇葉,強(qiáng)風(fēng)耗電45瓦,弱風(fēng)22瓦,相差23瓦。因此使用電扇以微風(fēng)為宜,除可節(jié)省電量、減少噪音,并使居家質(zhì)量較佳,亦對(duì)人體健康有益。
3.照明器具
一般家庭使用照明燈具,以白熾燈系列與日光燈系列為主。白熾燈之色溫度低,屬于暖色性光源,優(yōu)點(diǎn)為演色性佳,也就是色彩的還原性較好,缺點(diǎn)為效率不佳、較為耗電,一般多使用在點(diǎn)燈時(shí)間短,或是需要高照度的地點(diǎn);日光燈原屬高色溫度、冷色性光源,由于制造技術(shù)進(jìn)步,市面上已可購(gòu)得暖色燈管,其優(yōu)點(diǎn)為效率佳、較省電,缺點(diǎn)為演色性較差。由于日光燈較白熾燈省電約70%,所以近來(lái)家庭白熾燈多改為省電又美觀之燈泡型日光燈。照明用電的節(jié)約方法如下:
(1)需長(zhǎng)時(shí)間照明之處所,請(qǐng)選用高效率燈具,如電子式日光燈、PL燈及燈泡型日光燈等,避免使用耗電之普通燈泡(白熾燈)。
(2)選擇易于維護(hù)的燈具,每月擦拭保持清潔,維持高效率照明。
(3)日光燈管兩端變黑時(shí)請(qǐng)立即更換,以維持燈具效率。
(4)天花板、墻壁要漆成反射率高之白色或乳白色。
(5)選購(gòu)具有多段開(kāi)關(guān)之燈具組,可依所需亮度選擇開(kāi)燈數(shù)。
(6)以40W日光燈具組一支,代替20W兩支使用,較為省電。
4.洗衣機(jī)
(1)將衣物集中到容量的七、八成時(shí)再洗效率最好,且衣料損傷少。
(2)一般衣物脫水時(shí)間以三分鐘為宜,尼龍等化纖衣物一分鐘即可。
(3)洗衣前請(qǐng)先將衣物浸泡約20分鐘再洗,可清洗得較為干凈。
5.電冰箱
您或許不知道,只要開(kāi)一次冰箱,使冷空氣逸散,壓縮機(jī)就得多運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)十分鐘,才能恢復(fù)冷藏溫度,這也正是冰箱每月會(huì)消耗約50度電的原因之一。因此,請(qǐng)注意:
(1)冰箱不要放在發(fā)熱器具旁或太陽(yáng)照得到的地方,當(dāng)冰箱周?chē)臏囟忍岣?0℃時(shí),冰箱耗電量就會(huì)增加10%~20%。
(2)冰箱背面及兩側(cè)與壁面應(yīng)保持10厘米以上的距離,以有較佳的散熱效果與運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
(3)應(yīng)等待食物冷卻降溫后再放入冰箱,以避免浪費(fèi)冷能。
(4)減少開(kāi)冰箱門(mén)的次數(shù),并縮短開(kāi)、關(guān)門(mén)的時(shí)間,可降低冰箱耗電量。
6.電視機(jī)
電視機(jī)的卷標(biāo)或說(shuō)明書(shū)上所標(biāo)示的耗電量,是指當(dāng)音量與亮度調(diào)到最大時(shí)的數(shù)值,平時(shí)所消耗的電量約為上述數(shù)值的70%左右,因此當(dāng)音量與亮度調(diào)整過(guò)高時(shí),會(huì)浪費(fèi)能源。電視機(jī)在利用遙控器切斷電源后,電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),此時(shí)仍有1至3瓦消耗(依機(jī)種而定),因此在就寢時(shí)或數(shù)小時(shí)不看電視時(shí),宜將主電源關(guān)閉以節(jié)約能源。
7.除濕機(jī)
使用除濕機(jī)時(shí)應(yīng)注意將門(mén)窗關(guān)閉,防止室外濕空氣進(jìn)入。除濕機(jī)空氣吸入(出)口濾網(wǎng)應(yīng)經(jīng)常清潔,以保持空氣循環(huán)暢通與潔凈。選購(gòu)有濕度調(diào)節(jié)控制的機(jī)型,可保持舒適濕度并節(jié)省用電量。
8.電暖器
冬天使用電暖器可使室內(nèi)暖和,為使室溫維持在適合人體的溫度,一般客廳以17~19℃、小孩房間18~20℃、寢室14~16℃為佳?,F(xiàn)今電暖器大多有定時(shí)定溫控制,當(dāng)暖房達(dá)到適當(dāng)溫度時(shí)即停止出熱,可減少不必要的電能浪費(fèi)。
家用電暖器有數(shù)種機(jī)型,選購(gòu)時(shí)請(qǐng)依用途選購(gòu)適當(dāng)機(jī)種。局部暖房可用反射型,全部暖房則可使用對(duì)流型,以空氣自然對(duì)流來(lái)溫暖房間的每一個(gè)角落,另有風(fēng)扇型,可利用風(fēng)扇馬達(dá)將溫風(fēng)強(qiáng)制對(duì)流。除此之外,尚有以煤油為燃料的家用暖爐,暖爐使用時(shí)應(yīng)特別注意安全,尤其家中有嬰幼兒者要避免燙傷意外發(fā)生。
電功電功率
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,到寫(xiě)教案課件的時(shí)候了。我們制定教案課件工作計(jì)劃,才能更好地安排接下來(lái)的工作!你們清楚教案課件的范文有哪些呢?下面是小編精心為您整理的“電功電功率”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第十五章電功和電熱
知識(shí)總結(jié):
1.電功
A.基本概念和公式
a.定義:物理學(xué)中,當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式能時(shí),我們就說(shuō)做了電功(俗稱電流做功).
b.物理意義:電功是量度電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少的物理量.
c.計(jì)算公式:
i.普遍適用的公式:w=UIt=UΩ(Ω為電荷)
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:
說(shuō)明:把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器叫做純電阻性用電器,如電爐、白熾燈等,連接純電阻性用電器的電路叫做純電阻性電路;把電能的絕大部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式能的用電器叫做非純電阻性用電器,如電動(dòng)機(jī)、電鈴、充電器等,連接非純電阻性用電器的電路叫做非純電阻性電路.
d.單位:
在國(guó)際單位制中,電功的單位是焦耳(J).
實(shí)用單位是千瓦時(shí)(kWh).
B電能表
用來(lái)測(cè)量電路消耗電能(即電功)的儀表叫做電能表.
a.主要技術(shù)參數(shù)
i.“電壓”表示電能表適用的額定電壓.額定電壓是指用電器或電學(xué)儀表正常工作時(shí)的電壓.
ii.“電流規(guī)格”表示電能表持續(xù)工作時(shí)的最大電流,括號(hào)里的數(shù)字表示允許在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)電能表的最大電流.
iii.“每千瓦時(shí)轉(zhuǎn)數(shù)”表示用電1kWh電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù).現(xiàn)在,電子式單相電能表已經(jīng)開(kāi)始使用,其重要參數(shù)imp/(kWh)表示用電lkWh耗電指示燈閃爍的次數(shù),如:6400imp/(kW.h).
b.用電能表測(cè)量電功
i.直接測(cè)量:電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差.
ii.間接測(cè)量:先數(shù)出轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù),再利用電功與轉(zhuǎn)數(shù)成正比計(jì)算電功.
2.電功率
A基本概念和公式
a.物理意義:
電功率是反映用電器消耗電能(即電流做功)快慢的物理量.
b.定義:
用電器單位時(shí)間里消耗的電能叫做電功率.
c.計(jì)算公式:
i.普遍適用的公式:
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:
d.單位:
在S1中,電功率的基本單位是瓦特(W),另外還有千瓦(kw)和毫瓦(mW),換算關(guān)系為:
e.用電器的額定功率和實(shí)際功率
用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率,用電器在實(shí)際電壓下的功率叫做實(shí)際功率.
當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額.
使用用電器時(shí),加在其兩端的電壓一般不能超過(guò)額定電壓,否則會(huì)造成用電器實(shí)際功率超過(guò)額定功率,用電器會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而燒毀.
推論:對(duì)于純電阻性的用電器,若不考慮溫度對(duì)其電阻的影響,則
用電器的銘牌上標(biāo)有額定電壓和額定功率.
燈泡的亮度取決于其實(shí)際功率的大小,實(shí)際功率越大,燈泡越亮.
B.用電能表測(cè)量用電器的電功率
a.僅讓待測(cè)功率的用電器單獨(dú)工作,用電能表,測(cè)出電功w,用秒表測(cè)出時(shí)問(wèn)t,則P=W/t.
b.先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作相同的時(shí)間,分別數(shù)出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)n0和n,由即
c.先后讓已知功率為P0的用電器和待測(cè)功率的用電器工作一段時(shí)間,使它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)相同,用秒表分別測(cè)出它們工作的時(shí)間t0和t,由
3.電熱
由于導(dǎo)體具有電阻,所以當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng).
A.焦耳定律和公式
亂內(nèi)容:電流流過(guò)某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,跟通過(guò)這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比.
b.公式:
i.普遍適用的公式:
ii.僅適用于純電阻性電路的公式:(P為電功率)
c.單位:在國(guó)際單位制中,電熱的單位是焦耳(J).
d.電熱Ω與電功W大小的關(guān)系:
對(duì)于純電阻性用電器Ω=W
對(duì)于非純電阻性用電器ΩW
B電熱的利用和防止
a.電熱器
利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置,統(tǒng)稱為電熱器。如電爐、電烙鐵、電暖器、電熱毯、電熨斗、電水壺、“熱得快”、電飯煲、飲水機(jī)、電熱油汀等.
i.原理:電流的熱效應(yīng).
ii.主要部件:發(fā)熱體和絕緣部分.
發(fā)熱體是用電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲制成的,它的作用是讓電流通過(guò)它時(shí)產(chǎn)生熱量,它繞在絕緣材料上,絕緣部分的作用是將發(fā)熱體與電熱器的外殼隔絕起來(lái),防止漏電.
iii.優(yōu)點(diǎn):電熱器具有清潔衛(wèi)生、沒(méi)有環(huán)境污染、熱效率高、且可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度等優(yōu)點(diǎn).
用電器長(zhǎng)期不用時(shí),必須隔一段時(shí)間通一次電,以便其中含有電阻的元件通電發(fā)熱來(lái)驅(qū)除電器中的潮氣,以免元件發(fā)生銹蝕和霉變.
b.防止電熱造成危害
使用電器時(shí),電流過(guò)大或通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都可能造成危害,如燒壞電器、使導(dǎo)線絕緣皮老化引起火災(zāi),且造成大量電能損失.防止電熱危害的主要措施是加快散熱,如在電器上設(shè)置散熱孔、散熱片或在發(fā)熱部分安裝電扇.
4.有關(guān)電功、電功率和電熱的若干推論
A.若不考慮溫度對(duì)純電阻阻值的影響,則在不1同的狀態(tài)下,對(duì)于某一純電阻有:
在某一過(guò)程中,對(duì)于某一純電阻有:Ω=W=Pt(Ω為電熱)
B.在同一電路中,不論幾個(gè)用電器以什么方式相連接:
說(shuō)明:在運(yùn)用電功、電功率、電熱的任何一個(gè)公式時(shí),都要注意公式中各個(gè)量的同時(shí)性和對(duì)應(yīng)性,都要注意公式中各個(gè)量單位的統(tǒng)一.
5.安全用電
安全用電主要包括設(shè)備安全與人身安全兩方面.
A.家庭電路的組成和安裝
部分家庭電路圖:
由圖可知,家庭電路主要由進(jìn)入家庭的進(jìn)戶線(電源線)、電能表、閘刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、開(kāi)關(guān)、插座、用電器等組成.考慮到用電安全,一般還接有地線.
安裝家庭電路的準(zhǔn)則——安全.
a.進(jìn)戶線
進(jìn)戶線由火線和零線構(gòu)成,零線與大地之間沒(méi)有電壓,火線與零線之間的電壓為220V,火線和零線構(gòu)成家庭電路的電源.
常用測(cè)電筆來(lái)辨別火線和零線.用手接觸筆尾金屬體,筆尖接觸電線(或與電線連通的導(dǎo)體),氖管發(fā)光,表明接觸的是火線,氖管不發(fā)光,表明接觸的是零線.
b.電能表
電能表是測(cè)量和記錄一段時(shí)間里消耗電能的儀表.選用原則是:電能表銘牌上的標(biāo)定電流應(yīng)等于或略大于所有家庭用電器的額定電流之和.電能表串聯(lián)在家庭電路的干路中。
c.閘刀開(kāi)關(guān)
家庭電路中安裝閘刀開(kāi)關(guān)的作用是用來(lái)切斷電源,以便檢測(cè)電路,更換設(shè)備。
閘刀開(kāi)關(guān)串聯(lián)在家庭電路的干路中,閘刀開(kāi)關(guān)應(yīng)豎直安裝,且靜觸頭在上,動(dòng)觸頭在下,電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭的接線柱上,這樣閘刀斷開(kāi)時(shí),閘刀與火線不相連,閘刀也不會(huì)因自重或受震動(dòng)等原因造成誤會(huì)。
d.熔斷器
i.熔絲的作用及物理特性
家庭電路用電時(shí),如果在發(fā)生短路、過(guò)載、突發(fā)性過(guò)電壓(超過(guò)260V)等異常情況時(shí)不及時(shí)斷開(kāi)電路,干路中的電流就會(huì)超過(guò)安全值,產(chǎn)生的熱量就增多,電線的絕緣層就會(huì)燃燒起來(lái)釀成火災(zāi),為了防患于未然,應(yīng)在干路中串聯(lián)熔絲,由于熔絲的電阻率大、熔點(diǎn)低,所以它能在干路中的電流超過(guò)安全值之前就自動(dòng)熔斷,從而保護(hù)電路。熔絲通常由鉛(98%)銻(0.3~1.5%)合金制成。千萬(wàn)不能用銅絲或鐵絲代替熔絲,因?yàn)殂~和鐵的電阻率較小,熔點(diǎn)較高,起不到保險(xiǎn)作用。
ii.熔絲的規(guī)格及選用原則
熔絲的規(guī)格常用其額定電流來(lái)表示,其選用原則是:熔絲的額定電流應(yīng)略大于或等于電路中的最大正常工作電流。計(jì)算電路中最大正常工作電流的方法有:;其中PZ、RZ為電路中的總功率、總電阻。此外還應(yīng)兼顧到熔絲的額定電流不能超過(guò)干路中的電線和電能表允許通過(guò)的最大電流值,這樣熔絲才能對(duì)整個(gè)電路起到保護(hù)作用。
iii.熔絲的安裝及等效處理
應(yīng)將熔絲串聯(lián)在干路中的火線上,零線上不接熔絲,因?yàn)槿绻诨鹁€和零線上各接一根熔絲,當(dāng)電路中的電流超過(guò)安全值之前,這兩根熔絲不一定同時(shí)熔斷,也不一定是火線上的那根先熔斷,假如是零線上的那根先熔斷,那么雖然整個(gè)電路斷路了,各個(gè)用電器停止工作了,但是各個(gè)用電器與火線仍然相連,此時(shí)人若誤認(rèn)為電路中沒(méi)電了而去檢修電路,則有可能發(fā)生觸電事故。此外,在準(zhǔn)備接大功率用電器的支路中,應(yīng)先在該支路中將一根熔絲直接接在火線上,再接該支路開(kāi)關(guān)和大功率用電器,因?yàn)楦陕泛椭分械碾娏鞔烬X相依、息息相關(guān),所以這樣才能保證該支路和干路的安全。
在將熔絲裝入熔斷器時(shí),應(yīng)先將熔絲的兩端在螺絲釘上分別沿順時(shí)針?lè)较蚶p繞一圈后再擰螺絲,這樣固定螺絲時(shí),熔絲受到的摩擦力的方向與螺絲旋轉(zhuǎn)方向一致,熔絲的兩端就不會(huì)被擠出來(lái),螺絲不宜擰的過(guò)緊,因?yàn)槿劢z的硬度小,擰的過(guò)緊,容易造成熔絲的局部截面變小,額定電流減小,以致影響電路的正常工作,也不宜擰得過(guò)松,否則熔絲容易松脫而造成斷路,即使末松脫,也會(huì)造成接觸處的電阻增大,產(chǎn)生的熱量增多,熔絲的溫度升高加快而容易熔斷。
若一時(shí)沒(méi)有合適的熔絲,可用其他熔絲等效替代,如應(yīng)選用額定電流為7.5A的熔絲,則可將三根額定電流為2.5A的熔絲并聯(lián)后接入電路,也可將額定電流為10A的熔絲先用螺絲刀撳下一個(gè)恰當(dāng)?shù)那锌诤蠼尤腚娐贰?br>
e.自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)
如果電路消耗的總功率在3kW以上,最好用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)替代閘刀開(kāi)關(guān)和熔斷器,因?yàn)檫@種開(kāi)關(guān)在電路中發(fā)生短路、過(guò)載和欠壓(電壓過(guò)低)等異常情況時(shí)都能自動(dòng)切斷電路(跳閘),且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷路的電流大小可以調(diào)節(jié),分?jǐn)嗄芰^高,而熔斷器對(duì)欠壓這種異常情況是無(wú)能為力的。電動(dòng)機(jī)以及由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的電器(如電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器等)在欠壓時(shí),若電路不能及時(shí)斷開(kāi)又不能啟動(dòng),則消耗的電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,導(dǎo)致溫度驟升,極易燒壞電器,引起火災(zāi)。自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)是利用電磁原理來(lái)保護(hù)電路的。
f.漏電保護(hù)器
為防萬(wàn)一,在家庭電路中的電能表和熔斷器后面,最好要接入漏電保護(hù)器,因?yàn)樗茉谝?guī)定條件下,當(dāng)被保護(hù)電路中的漏(觸)電值達(dá)到或超過(guò)預(yù)定值時(shí),就自動(dòng)切斷電路(或發(fā)出報(bào)警信號(hào))。
g.支路開(kāi)關(guān)
應(yīng)直接接在火線上,這樣該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),它所控制的用電器就與火線脫離接觸。
h.插座
插座的作用是接插用電器。
明插座應(yīng)高于地面1.8m,這樣能防止小孩將手指伸進(jìn)插座的插孔內(nèi)造成觸電事故。
三眼插座應(yīng)接有地線,這樣人即使不慎碰到漏電的用電器的金屬外殼,也不會(huì)觸電,因?yàn)榻拥鼐€的電阻比人體電阻小得多,接地線對(duì)電流起旁路作用。
兩眼插座的正確接法:左零右火;三眼插座的正確接法是:左零右火中接地。
i.白熾燈
白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的,當(dāng)電流通過(guò)燈絲時(shí),電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,當(dāng)燈絲溫度達(dá)到1700℃以上時(shí),呈白熾狀態(tài),發(fā)出的光呈白色。提高燈絲的溫度,可提高燈泡的發(fā)光效率.
燈泡的燈絲是用熔點(diǎn)高的鎢制成的,鎢在高溫下易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鎢.對(duì)于小功率的燈泡一般抽成真空防止燈絲氧化;對(duì)于大功率的燈泡充入氮、氬等氣體,既防止氧化,又可以阻礙燈絲在高溫下升華.
在燈頭線穿入燈頭后蓋后,應(yīng)先打一個(gè)保險(xiǎn)扣再安裝電燈,這樣燈頭線就不會(huì)在電燈拉力的作用下從螺釘上脫落.
火線只準(zhǔn)接進(jìn)螺口燈頭中間的金屬片上,螺旋套上只準(zhǔn)接零線上,這樣即使人不慎碰到通電的燈泡尾部裸露在外的螺旋部分也不會(huì)觸電.
j.電視機(jī)
如使用室外天線,應(yīng)安裝避雷器或?qū)S媒拥鼐€,并在雷雨時(shí)停止使用電視機(jī).
因電路短路、超負(fù)荷運(yùn)行所引起的各類(lèi)安全事故,人們并不感到陌生.各種用于防止電路短路、超負(fù)荷運(yùn)行的保護(hù)裝置(如熔斷器、空氣開(kāi)關(guān)等),已被廣泛應(yīng)用且行之有效.另外,對(duì)于因線路連接處接觸不良而引起的火災(zāi)和安全事故,也應(yīng)引起足夠的重視!隨著電氣化的日益普及,一些重大火災(zāi)事故就是由于線路連接處接觸不良而造成的,教訓(xùn)十分深刻.
當(dāng)線路連接處接觸不良時(shí),會(huì)使該處的電阻變大,造成局部過(guò)熱.同時(shí),接觸處的電阻又將隨溫度升高而增大.電阻越大,溫度越高,溫度越高又造成電阻越大,從而形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán),以致引發(fā)火災(zāi).
B.防止觸電
a.觸電的產(chǎn)生
觸電是指一定強(qiáng)度的電流通過(guò)人體所引起的傷害事故.超過(guò)30mA的電流通過(guò)人體就會(huì)有生命危險(xiǎn).不高于36V的電壓才是安全電壓.
b.觸電的形式
低壓(不包括不高于36V的安全電壓)引起的觸電有單線觸電和雙線觸電兩類(lèi).單線觸電是人體直接觸摸電源、火線或漏電的用電器等,使人體與地形成回路.雙線觸電是人體的兩部分(如兩只手)分別接觸到火線與零線,使人與電網(wǎng)形成回路.
高壓(1kv或1kV以上的電壓)線路和高壓設(shè)備引起的觸電有高壓電弧觸電和跨步電壓觸電兩類(lèi).當(dāng)人體靠近高壓帶電體到一定距離時(shí),高壓帶電體和人體之間就發(fā)生放電現(xiàn)象,電流流過(guò)人體造成高壓電弧觸電.高壓輸電線落在地面上,當(dāng)人走近斷頭時(shí),兩腳站在離落地電線遠(yuǎn)近不同的位置上,兩腳之間就存在電壓,電流流過(guò)人體,造成跨步電壓觸電.
c.觸電的防止
為了保證安全用電,除電器安裝要符合技術(shù)要求之外,還要做到:不接觸電壓高于36V的帶電體;不靠近高壓帶電體;不弄濕用電器;不損壞電氣設(shè)備中的絕緣體.高大建筑要安裝避雷針,防止雷擊.
d.觸電的急救
處理觸電事故的原則:切斷電源,注意自身安全.具體做法是:立即切斷電源,或者用一根絕緣棒將電線挑開(kāi),盡快使觸電者脫離電源,并立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶救(如進(jìn)行人工呼吸等).在發(fā)生電火災(zāi)時(shí),務(wù)必在切斷電源后,才能潑水救災(zāi).在整個(gè)救護(hù)過(guò)程中,必須隨時(shí)注意自身保護(hù),防止自己也觸電.