第十五章15.11章节.ppt

15.1 电能与电功,干电池,锂电池,学生电源,电源：________的装置,提供电能,用电器：_________,消耗电能,用电照明,_____能转化为__________能,电,内能、光,用电取暖,电能转化为____能,内,电烙铁,电梯运行,电能转化为______能,机械,电动车,电动机,电镀,电池充电,电能转化为______能,化学,用电器在工作过程中消耗电能，把电能转化为其他形式的能,水流通过水轮机,能使水轮机转动起来,水对水轮机做功,电流通过灯丝，能使灯泡发光,电流做功,电能的转化通过电流做功来实现,电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功，就消耗了多少电能,100J电能,,100J内能、光能,消耗电能：,100J,电流做功：,100J,,电功:电流做的功,电功的符号是：,电功和电能的单位都是：,电功的常用单位：千瓦时（kW·h）（度）,1 kW·h ＝1000W×1h=1000W×3600s ＝3.6×106 J,1、2.2度＝ kW·h= J,2、10.8×106 J= kW·h= 度,W,焦（J）,1 kW·h 的作用,采掘原煤 约100kg,电炉炼钢约1.6 kg,电车行驶约0.85km,灌溉农田约330m2,洗衣机工作约2.7h,,电脑工作约5h,1 kW·h 的作用,测量电功的仪表,电能表，俗称电度表，即记录电路消耗电能的仪表,认识电能表,,该电能表要在220V的电路中工作,,该表基本电流为5A，短时间内允许通过的最大电流是10A,,每消耗1kW·h的电能，转盘转过1200圈,,当前读数：138.2 kW·h,电能的计算,电能的计算,10月份底读数： —————————,11月份底读数： —————————,4267.8 kW·h,4378.4 kW·h,11月份用电： W=4378.4kW·h-4267.8kW·h=110.6kW·h,电能的计算,2000r/（kW·h）： 每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过2000圈,1、电能表的转盘转动1圈，用电________kW·h,=0.0005 kW·h,电能的计算,2000r/（kW·h）： 每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过2000圈,2、电能表的转盘转动500圈，用电________kW·h,=0.25 kW·h,电能的计算,2000r/（kW·h）： 每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过2000圈,3、电能表的转盘转动7000圈，用电________kW·h,=3.5 kW·h,电能的计算,2000r/（kW·h）： 每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过2000圈,4、用电器消耗电能1.6kW·h，转盘转过_______圈,n=2000r/kW·h×1.6kW·h,=3200r,电能的计算,2000r/（kW·h）： 每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过2000圈,5、用电器消耗电能0.4kW·h，转盘转过_______圈,n=2000r/kW·h×0.4kW·h,=800r,例：如图所示是小黄同学家今年11月30日至12月2日电能表显示情况，则小黄家这几天的用电量为________kW·h，合_____________J，若每度电的价格为0.6元，则要交__________电费。

4.6,1.656×107,2.76元,,例：下图是小黄家9月底电能表示数，小黄妈妈10月份向供电部门交了31.824元的电费，若每度电的价格是0.52元，则小明家10月底电能表示数为,,,,,,现有一未知阻值的电阻，有什么办法能够测出它的阻值？,R=？,根据欧姆定律：,变形得：,R,,1.用电压表测出电阻两端的电压,测量电阻的方法：,2.用电流表测出通过电阻的电流,3.根据公式 算出电阻,,伏安法,伏安法测量定值电阻的电阻值,1、实验原理,2、实验电路,（2）改变电路中的电流和电压,（1）保护电路；,实物电路连接：,伏安法测量定值电阻的电阻值,伏安法测量定值电阻的电阻值,3、实验步骤,（1）按电路图连接实验电路，开关_____，滑动变阻器的滑片移到___________的位置；,（2）检查无误后闭合开关，三次改变滑动变阻器阻值，分别读出电压表和电流表示数，记录在表格中；实验结束后要立即断开开关3）根据记录的数据算出三次电阻R，并求出 R的平均值断开,最大阻值,,,I/A,U/V,0 0.5 1 1.5 2 2.5 3,0.2,0.4,0.6,0.8,电流、电压改变，而电阻几乎不变,电阻是导体的一种性质，不随电压、电流的变化而改变,,实验：探究欧姆定律,①探究电流与电压的关系：,实验方法：保持定值电阻R不变（R=5Ω），调节滑动变阻器来改变定值电阻R两端的电压U，使电压表的示数分别为1V、2V和3V，并记下电流表的示数,以定值电阻R为研究对象:,伏安法测量小灯泡工作时的电阻值,,S,R,,,L,实验步骤,实验时，用滑动变阻器调节电路中的电流，从尽可能小的电流逐步调至小灯泡正常发光。

用手触摸小灯泡，感受小灯泡的温度变化同时观察小灯泡的亮度，并读出电压表和电流表的示数伏安法测量小灯泡工作时的电阻值,,思考:灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝的温度是否在变化?,从实验中可以看出:灯丝的电阻值是__________,变化的,灯丝（金属导体）的电阻跟温度有关，灯泡越亮，温度越高，电阻越大,,,I/A,U/V,0 0.5 1 1.5 2 2.5 3,0.1,0.2,0.3,0.4,,,I/A,U/V,0 0.5 1 1.5 2 2.5 3,0.1,0.15,0.2,0.25,,,,,,,,想一想：,,1. 比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻值有何区别？能否将3次电阻的平均值作为小灯泡的电阻？为什么？,较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值,所以不能取平均值讨论:如果是测一个定值电阻器的阻值,为什么能多次测量取平均值的方法来减小实验误差?,电路故障分析,1、断路：电路一处或多处断开,✲用电器烧坏（如电表烧坏） ✲电压表串联在电路中（近似看成断路）,2、短路：,①电源短路,,,②局部短路 L1亮，L2不亮,③电学元件短路 把元件看成一段导线,电路故障分析,3、判断电流表和电压表示数,①电流表：电阻很小，相当于一段导线,有示数：所在电路必须是通路,无示数：[1]电流表自身损坏，断路或短路,[2]所在电路断路,[3]与电压表串联,电流表电阻RA=0.1Ω 电压表电阻RV=10000Ω 灯泡电阻R=10Ω 电压表示数为电源电压,电路故障分析,3、判断电流表和电压表示数,②电压表：电阻很大，近似看成断路,有示数：只要能构成通路即可,无示数：[1]电压表自身损坏，断路或短路,[2]电路断路，无法构成通路,[3]被短路,电路故障分析,1、已知电路故障，判断电流表、电压表示数变化,①如果L2断路，则灯泡_____________， 电流表_________， 电压表_________。

L1、L2都不亮,,无示数,无示数,电路故障分析,1、已知电路故障，判断电流表、电压表示数变化,②如果L1断路，则灯泡______________， 电流表_________， 电压表_________________L1、L2都不亮,,无示数,有示数且示数变大,电路故障分析,1、已知电路故障，判断电流表、电压表示数变化,③如果L1短路，则灯泡_______________， 电流表__________________， 电压表_________L1不亮，L2亮,有示数且示数变大,无示数,电路故障分析,1、已知电路故障，判断电流表、电压表示数变化,④如果L2短路，则灯泡_______________， 电流表__________________， 电压表__________________L1亮，L2不亮,有示数且示数变大,有示数且示数变大,如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，灯L突然变亮两电表示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（ ）,A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R断路 D．电阻R短路,当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿发现电压表示数突然变小，电流表示数突然变大。

下列故障判断可能是（ ）,A．灯L1灯丝断开 B．灯L2灯丝断开 C．灯L1短路 D．灯L2短路,如图所示的电路，闭合开关，观察发现灯泡L1亮、L2不亮调节变阻器滑片 P ，灯泡L1的亮度发生变化，但灯泡L2始终不亮出现这一现象的原因可能是（ ）,A ．灯泡L2灯丝断了 B ．滑动变阻器短路了 C ．灯泡L2短路了 D ．滑动变阻器接触不良,开关S闭合后，灯L1、L2均正常发光，但过一会儿，两灯均突然熄灭某同学利用电压表探究电路故障，他用电压表分别接到灯L1、灯L2两端测量电压，发现接到L1两端时电压表示数为零，接到灯L2两端时电压表示数不为零，由此可以判断电路的故障是（ ）,A．灯L1开路 B．灯L2短路 C．灯L2开路 D．开关S接触不良,,,,S,L1,L2,,,V,,,,,有一灯泡，其正常工作时的电流为0.3A，在一次实验中，小黄测出通过灯泡的实际电流为0.4A，为使该灯正常工作，需要减小通过灯泡的电流，你能想出哪些办法？,1、减小电压,依据：电压是电流形成的原因,2、增大电阻,依据：导体对电流有阻碍作用,,1、提出问题,电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系？,2、猜想与假设,①电路两端的电压越大，,通过导体的电流越____,大,②导体的电阻越大，,通过导体的电流越____,小,3、设计实验,电路中的电流受电压、电阻两个因素的影响,实验中用_____________进行研究,控制变量法,①研究电流与电压的关系时：,控制______相同，改变_______，观察电流变化,电阻,电压,,②研究电流与电阻的关系时：,控制______相同，改变_______，观察电流变化,电压,电阻,1、提出问题,电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系？,2、猜想与假设,①电路两端的电压越大，,通过导体的电流越____,大,②导体的电阻越大，,通过导体的电流越____,小,3、设计实验,,,,3、设计实验,实物电路连接：,4、进行实验,①探究电流与电压的关系：,实验方法：保持定值电阻R不变（R=5Ω），调节滑动变阻器来改变定值电阻R两端的电压U，使电压表的示数分别为1V、2V和3V，并记下电流表的示数,结论：当______一定时，电流跟电压成______,0.2,0.4,0.6,,,,,电阻,正比,,②研究电流与电阻的关系时：,控制______相同，改变_______，观察电流变化,电压,电阻,4、进行实验,,S,R1=5Ω,,R2=10Ω,,R1=5Ω,,实验方法：分别用5Ω、10Ω、15Ω电阻进行实验，调节滑动变阻器使电压表示数始终为3V不变，并记下电流表示数,4、进行实验,②探究电流与电阻的关系：,结论：当______一定时，电流跟电阻成______,0.6,0.3,0.2,,,,电压,反比,实验方法：分别用5Ω、10Ω、15Ω电阻进行实验，调节滑动变阻器使电压表示数始终为3V不变，并记下电流表示数,,,5、分析数据，得出结论,结论：当电阻一定时，电流跟电压成正比,结论：当电压一定时，电流跟电阻成反比,一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比,欧姆定律：,0.2,0.4,0.6,0.6,0.3,0.2,,一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比,欧姆定律：,用U表示导体两端的电压，R表示导体的电阻，I表示导体中的电流,,,,,U,,,R,I,欧姆定律用公式表示为：,电流I的单位：A 电压。