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ag追杀证据电能的计算_

2020-12-31 14:49

  电能的计算 一、知识目标: (1)理解电能表表盘上的参数的意义。 (2)通过电能表上的数据计算电能大小。 (3)会应用电功的公式求解电能。 二、听课精华 1. 电功率和电功的计算 (1) 电功率:我们用电功率表示消耗电能的快慢。因此: P ? W 。 t 电功率的单位是“瓦特” ,符号为“W” ,即用电器在 1s 内消耗 1J 的电能,其功率就是 1W,即 1W=1J/s。还有 较大的单位“kW” 。 (2) 基本电功率公式: 对于任何电路: 电功率可应用公式 P ? 对于纯电阻来说: 还可选用 P ? I 2 R 和 P ? U2 来计算。 R W 和 P ? UI 。 t (3) 电功公式(电能计算式) 可用电功率公式乘以 t 得到 W ? Pt,W ? UIt,W ? I 2 Rt,W ? U2 t。 R 2. 巧用电能表 电能表上标有千瓦时的转数。如: “600r/(kW·h) ”表示每消耗 1 度电,电能表上的转盘转过 600 转。根据这个数据可作如下计算: (1) 计算某个时间内消耗的电能:电能表上的转盘每转一转消耗的电能为 1 kW ? h ,若家庭电路中某一用 600 电器单独工作时,3min 内电能表上转盘转过 15r,那么,用电器在这段时间内消耗的电能为 1 kW ? h ? 15 ? 0.025kW ? h 。 600 (2) 测算用电器的功率:当某用电器的功率未知时,可以关掉其他用电器,单独使用这一用电器,记录通电 时间 t 和电能表上的转盘转过的转数 n,然后求出电功率。测量步骤如下: ① 将其他用电器管壁,只让待测用电器工作。 ② 用秒表或手表记下电能表转盘转过一定转数 n 时所用的时间 t。 (转盘边缘有个红点) ③ 根据电能表上标出的“千瓦时的转数” ,计算出用电器在时间 t 内消耗的电能 W。 ④ 根据公式 P ? W 计算出电功率。 t [注意]计算时单位一定要统一。 (1) 当用电器消耗的电能 W 用 kW·h 作单位时,时间必用 h 作单位,得到电功率的单位就是千瓦 (kW) 。 (2) 当用电器消耗的电能 W 用 J 作单位时,时间单位用 s,功率的单位就是瓦(W) 。 三、经典题型 常规电路计算 例 1:发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用.如图甲所示是 LED 的实物图和元件符 号.把一个额定电压为 3V 的 LED 接入电源电压恒为 4.5V 的电路,如图乙所示. (1)闭合开关 S,LED 发光;断开 S,改变电源的正负极后闭合 S,LED 却不发光,可见,LED 具有 _________ (填“单向”或“双向”)导电性; (2)移动滑片 P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示.当该 LED 正常工作时,消耗的电功率和此时 变阻器 R′接入电路的阻值分别是多少?(要写出必要的公式和过程) 分析: (1)由 LED 是否发光,来判断电路中是否有电流,并由此判定 LED 是否是导体,以及导电的单向、双向问 题. (2)LED 正常工作,它两端的电压为额定电压,求消耗的功率可利用公式 P=UI 求出,求 R′的阻值,可结合串联 电路的特点和欧姆定律求出. 解答: (1)闭合开关 S,LED 发光,电路中有电流,LED 是导体能导电;改变电源的正负极后闭合 S,LED 却不发 光,电路中无电流,此时 LED 是绝缘体不导电,由此判定 LED 具有单向导电性,故答案为:单向. (2)由于 LED 正常工作,所以 ULED=3V,由图象可知,通过 LED 的电流为 ILED=20MA=0.02A, PLED=ULEDILED=3V× 0.02A=0.06W,故 LED 正常工作时消耗的电功率为:0.06W. ∵LED 和 R′是串联,∴U′=U﹣ULED=4.5V﹣3V=1.5V,R′= 答:变阻器 R′接入电路的阻值为:75Ω. 变式:学校课外活动小组为检测某传感器而设计的如图电路.传感器上标有“3V 0.9W”的字样(传感器可看作一个 电阻) ,滑动变阻器 R0 上标有“10Ω 1A”的字样,电流表量程为 0.6A,电压表量程为 3V.求: (1)该传感器的电阻和额定电流各是多少? (2)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过 1Ω,则该传感器就失去了作用.实际检测时(不考虑测量时 电值的变化) ,将一个电压恒定的电源加在图中 a、b 之间,闭合开关 S,通过调节 R0 来改变电路的电流和 R0 两端 的电压,检测记录如下: 电压表示数/V 第一次 第二次 1.48 0.91 电流表示数/A 0.16 0.22 = = =75Ω, 通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时 a、b 间所加的电压是多少? 小结:在常规的电路计算中,要对电路有明确的认知,在去电表的情况下先识别串联或并联电路,再分析各电表对 应所测的物理量,最后运用电学公式一一分析求解。 限制性电路计算 例 2:某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为 4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动 变阻器规格“20Ω lA”,灯泡 L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略 坏电路元件的情况下,下列判断正确的是 ( A.电路中电流变化的范围是 0.18A 一 0.5A B. 滑动变阻器阻值变化的范围是 2.5Ω~10Ω C. 灯泡的最小功率是 0.162W D.该电路的最大功率是 2.25W 分析:从图中可知,灯泡 L 与滑动变阻器串联,电压表与滑动变阻器并联,为了不损坏电路元件,根据串联电路电 流的特点, 应该选取通过灯泡 L 与滑动变阻器较小的电流为电路中的最大电流, 通过灯泡 L 的电流可利用公式 IL= ) 灯丝电阻变化) ,在不损 计算,并且此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,可利用公式 R 总= 计算总电阻,再利用公式 RL= 计算灯 泡的电阻,最后利用公式 R 小=R 总﹣RL 计算滑动变阻