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15.2　电功率
学习目标 1. 结合实例理解电功率。知道电功率的单位。 2. 知道电功率与电流、电压的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。 3. 经历探究电功率与哪些因素有关的过程，用控制变量法设计并进行实验。
任务一　电功率
将标有“220 V　15 W”和“220 V　100 W”字样的甲、乙两个灯泡同时接入家庭电路中，观察现象并回答下列问题。
问题1：　乙　(选填“甲”或“乙”)灯泡更亮。
问题2：15 W和100 W是灯泡的　电功率　。
电功率
(1)定义：在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功与这段时间的比叫做电功率，用字母P表示。
(2)公式：P＝。
(3)单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)，1 kW＝1 000 W,1 W＝1 000 mW。
(4)物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
点拨：电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率越大，表示做功越快，即消耗电能快，但是不能表示消耗电能多。
【应用1】关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是(　C　)
A. 千瓦·时是电功率的单位
B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D. 电功率的大小取决于用电器消耗电能的多少
特别提醒：理解和掌握电功、电功率单位和定义，熟悉功率是表示做功快慢的物理量。
任务二　影响电功率大小的因素
活动1：提出问题
灯泡的电功率与哪些因素有关？
活动2：猜想与假设
电功率的大小可能与灯泡两端的电压和通过灯泡的电流大小有关。
活动3：设计实验与制订计划
取两只规格不同的灯泡，分别将两只灯泡串联和并联，比较两只灯泡的明暗情况，再测出两只灯泡两端的电压和通过的电流就可以探究电功率与电压、电流之间的关系。
活动4：实验器材
电源、开关、两个电压表、两个电流表、两只规格不同的灯泡、导线若干。
活动5：进行实验与收集证据
(1)探究电功率与电压的关系
将两只灯泡串联接入电路(如图甲所示)，分别用电流表、电压表测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，观察灯泡的亮度，填入设计的表一中。
　
(2)探究电功率与电流的关系
将两只灯泡并联接入电路(如图乙所示)，分别读出电流表、电压表的示数，观察灯泡的亮度，填入表二中。
表一：当通过两只灯泡的电流相同时(I＝0.25 A)
灯泡编号 电压U/V 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 2.1 暗
灯泡L2 2.4 明
表二：当通过两只灯泡的电压相同时(U＝2.5 V)
灯泡编号 电流I/A 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 0.3 明
灯泡L2 0.26 暗
活动6：分析与论证
分析以上数据和现象可知，电功率的大小与用电器两端的　电压　和通过用电器的　电流　有关。在电流相等时，加在用电器两端的　电压　越大，用电器消耗的电功率就越　大　；在电压相等时，通过用电器的　电流　越大，用电器的电功率就越　大　。
活动7：实验结论
精确的实验表明，电功率等于电压U跟电流I的乘积，即P＝　UI　。在电压相等的情况下，电功率与电流成　正比　；在电流相等的情况下，电功率与电压成　正比　。
实验注意事项：
(1)实验时应选择阻值不同的灯泡，即不同规格的灯泡。
(2)实验中应注意控制变量，在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，即设计串联电路；在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，即设计并联电路；实验时，为了比较灯泡电功率的大小，把它转换成在相同时间内灯泡亮度的比较，这是转换法。
(3)所谓“精确实验”，就是在两个实验中取更多的数据进行分析，发现在电压相等的情况下电功率与电流成正比关系，在电流相等的情况下电功率与电压成正比关系，这样就可以用乘积的方式来定量表示电功率的大小，即得到P＝UI。
【应用2】如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
(1)R2的阻值；
(2)R1的电功率。
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1＝I－I2＝0.9 A－0.3 A＝0.6 A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，电源电压
U＝I1R1＝0.6 A×10 Ω＝6 V，
并联电路中各支路两端的电压都相等，则R2两端电压U2＝U＝6 V，
由I＝可得，R2的阻值
R2＝＝＝20 Ω。
(2)R1的电功率
P1＝UI1＝6 V×0.6 A＝3.6 W。
特别提醒：本题考查了并联电路的电压、电流特点和欧姆定律以及电功率公式的应用。解题的关键是认清电路的连接方式——并联，并正确利用公式。
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学习目标 1. 结合实例理解电功率。知道电功率的单位。 2. 知道电功率与电流、电压的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。 3. 经历探究电功率与哪些因素有关的过程，用控制变量法设计并进行实验。
任务一　电功率
将标有“220 V　15 W”和“220 V　100 W”字样的甲、乙两个灯泡同时接入家庭电路中，观察现象并回答下列问题。
问题1： (选填“甲”或“乙”)灯泡更亮。
问题2：15 W和100 W是灯泡的 。
电功率
(1)定义：在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功与这段时间的比叫做电功率，用字母P表示。
(2)公式：P＝。
(3)单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦(W)，常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)，1 kW＝1 000 W,1 W＝1 000 mW。
(4)物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
点拨：电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率越大，表示做功越快，即消耗电能快，但是不能表示消耗电能多。
【应用1】关于电功、电能和电功率，下列说法正确的是( )
A. 千瓦·时是电功率的单位
B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D. 电功率的大小取决于用电器消耗电能的多少
特别提醒：理解和掌握电功、电功率单位和定义，熟悉功率是表示做功快慢的物理量。
任务二　影响电功率大小的因素
活动1：提出问题
灯泡的电功率与哪些因素有关？
活动2：猜想与假设
电功率的大小可能与灯泡两端的电压和通过灯泡的电流大小有关。
活动3：设计实验与制订计划
取两只规格不同的灯泡，分别将两只灯泡串联和并联，比较两只灯泡的明暗情况，再测出两只灯泡两端的电压和通过的电流就可以探究电功率与电压、电流之间的关系。
活动4：实验器材
电源、开关、两个电压表、两个电流表、两只规格不同的灯泡、导线若干。
活动5：进行实验与收集证据
(1)探究电功率与电压的关系
将两只灯泡串联接入电路(如图甲所示)，分别用电流表、电压表测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，观察灯泡的亮度，填入设计的表一中。
　
(2)探究电功率与电流的关系
将两只灯泡并联接入电路(如图乙所示)，分别读出电流表、电压表的示数，观察灯泡的亮度，填入表二中。
表一：当通过两只灯泡的电流相同时(I＝0.25 A)
灯泡编号 电压U/V 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 2.1 暗
灯泡L2 2.4 明
表二：当通过两只灯泡的电压相同时(U＝2.5 V)
灯泡编号 电流I/A 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 0.3 明
灯泡L2 0.26 暗
活动6：分析与论证
分析以上数据和现象可知，电功率的大小与用电器两端的 和通过用电器的 有关。在电流相等时，加在用电器两端的 越大，用电器消耗的电功率就越 ；在电压相等时，通过用电器的 越大，用电器的电功率就越 。
活动7：实验结论
精确的实验表明，电功率等于电压U跟电流I的乘积，即P＝ 。在电压相等的情况下，电功率与电流成 ；在电流相等的情况下，电功率与电压成 。
实验注意事项：
(1)实验时应选择阻值不同的灯泡，即不同规格的灯泡。
(2)实验中应注意控制变量，在研究电功率与电压的关系时，应控制电流不变，即设计串联电路；在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变，即设计并联电路；实验时，为了比较灯泡电功率的大小，把它转换成在相同时间内灯泡亮度的比较，这是转换法。
(3)所谓“精确实验”，就是在两个实验中取更多的数据进行分析，发现在电压相等的情况下电功率与电流成正比关系，在电流相等的情况下电功率与电压成正比关系，这样就可以用乘积的方式来定量表示电功率的大小，即得到P＝UI。
【应用2】如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.9 A，电流表A2的示数为0.3 A。求：
(1)R2的阻值；
(2)R1的电功率。
特别提醒：本题考查了并联电路的电压、电流特点和欧姆定律以及电功率公式的应用。解题的关键是认清电路的连接方式——并联，并正确利用公式。
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