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第十八章 电功率
九下物理 RJ
第2节 电功率
1.知道电功率的物理意义、定义和单位。
2.能利用电功率的公式进行相关计算。
3.能结合实际说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。
4.了解电功率的测量方法。
学习目标
课堂导入
电风扇利用扇叶的转动吹出了风，扇叶转动的机械能是通过电动机从电能转化而来的。把电风扇调到不同挡位，吹出的风有什么不同
电流通过电动机做功的快慢有什么不同
低挡位
高挡位
风速小、风量小
风速大、风量大
做功慢
做功快
新知探究
知识点1 电功率
电功率（electric power）
做功的快慢
功率
1.物理意义：表示电流做功的快慢。
2.定义：电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。
3.公式：
电功— W
焦耳—J
物理量
单位
时间— t
秒—s
电功率— P
瓦特—W
P ＝
W
t
4.单位：瓦特—W。
1 W=1 J/s
新知探究
知识点1 电功率
常用单位：千瓦，符号是kW ； 毫瓦，符号是mW。
4.单位：瓦特—W。
1kW=103W
1W=103mW
用电器 复兴号CR400动车组 神威·太湖之光超级计算机 家用电风扇
（低挡/中挡/高挡）
电功率
用电器 电冰箱 液晶电视 空调 电热水器 发光二极管
电功率
1万千瓦 1.5万千瓦 30 W/33 W/38 W
100 ~200 W 1 000 ~3 000 W 约50 mW
新知探究
知识点1 电功率
U
伏特—V
I
安培—A
P
瓦特—W
P ＝
W
t
W＝UIt
P＝UI

电功率的推导公式：
P＝UI
I＝
U
R

适用于欧姆定律
成立的纯电阻电路
P ＝I2R
P ＝
U2
R
例1.某次雷电的电流约1.8×104A，电压约108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦 释放多少能量
典型例题
解析：
这次雷电的电功率约为
P =UI = 108V×1.8×104A =1.8×1012W =1.8×109kW
释放的能量为
W =UIt = 108V×1.8×104A×0.001s=1.8×109J
例1.某次雷电的电流约1.8×104A，电压约108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦 释放多少能量
典型例题
解法1：释放的能量为
W=UIt=108V×1.8×104A×0.001s=1.8×109J
相当于多少度电
=500kW·h
1kW · h = 3.6×106J
解法2：
P =
W
t
W =Pt

=1.8×109kW
×0.001× h
1
3600
=500kW·h
电功率为1 kW的用电器工作1 h所消耗的电能就是1 kW·h。
练习应用
练习1. 1 kW·h的电能可以让一盏20 W的灯正常工作多长时间
解析：
P =
W
t

t =
W
P
=
1 kW·h
20×10﹣3kW
= 50h
所以，1 kW·h的电能可以让一盏20 W的灯正常工作50h。
新知探究
知识点2 额定电压 额定功率
灯泡的
电功率随电压变化
不同用电器的电功率一般不相同，同一个用电器在不同的电压下工作，它的电功率总是一样的吗
视
频
新知探究
知识点2 额定电压 额定功率
演 示
小灯泡的电功率随电压变化
图中小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”，意思是小灯泡应在2.5 V电压下工作。如图所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5 V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。
小灯泡
改变小灯泡两端的电压
新知探究
知识点2 额定电压 额定功率
演 示
小灯泡的电功率随电压变化
视
频
次序 U / V I / A P / W 发光情况
1
2
3
2.5
0.26
正常
2.0
0.22
较暗
2.9
0.28
很亮
0.65
0.44
0.81
结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样；小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。
新知探究
额定电压
（rated voltage）
：用电器在额定电压下工作时的电功率。
知识点2 额定电压 额定功率
：用电器正常工作时的电压。
额定功率
（rated power）
U额
P额
额定电流：用电器在额定电压下工作时的电流。
I额
P额＝U额I额
实际电压和实际电功率：实际加在用电器两端的电压和此时的电功率。
新知探究
知识点2 额定电压 额定功率
额定电压
额定功率
说明：
一个用电器只有一个额定电压和额定功率；
但可有多个实际电压和相对应的实际功率。
若U实 = U额，则 P实 = P额，用电器正常工作；
若U实 < U额，则 P实 < P额，用电器不能正常工作；
若U实 > U额，则 P实 > P额，有可能损坏用电器。
一种稳压器
如果供电存在电压过低或过高等问题，就需要使用稳压器提供稳定的电压，使用电设备能正常工作。
知识梳理
例2.某额定功率为1 800 W的电热水壶在220 V的额定电压下工作，加热一壶水至沸腾用了4 min。
（1）加热这壶水消耗了多少电能
（2）加热时通过电热水壶的电流是多少
典型例题
解析：
（1）此时电热水壶的电功率 P =1800 W，由 得
它消耗的电能
（2）电热水壶的额定电压 U=220 V，根据 P=UI 可得通过它的电流
I =
P
U
= = 8.2 A
1 800 W
220 V
P=
Wt
W=Pt =1 800 W×4×60 s = 4.32×105 J
例3.一台“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电炉丝的电阻有多大 假如电路中的电压降低到200 V，电炉丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大
解析：
典型例题
由P = UI = 得，电炉丝的电阻
U 2
R
R=
U额2
P额
（1）
(220V)2
800W
=
= 60.5Ω
（2）电炉丝的电阻不变，这时实际电功率
P =
U 2
R
(200V)2
60.5Ω
=
= 661.2W
新知探究
知识点3 电功率的测量
1.使用电力监测仪直接测量；
2.通过测量用电器两端的电压和通过用电器的电流，由电功率公式 P＝UI 计算得出。
次序 U / V I / A P / W
1
2
3
电功率的测量
2.5
0.26
0.65
P＝41.3 W
P＝UI＝2.5 V×0.26 A＝0.65 W
新知探究
知识点3 电功率的测量
想想做做
把额定电压都为2.5 V的小灯泡和LED灯并联在电路中。闭合开关后，测量通过小灯泡和LED灯的电流和它们两端的电压，计算它们的电功率。
观察小灯泡和LED灯的发光情况，再结合它们的电功率看看哪种灯更节能。
新知探究
知识点3 电功率的测量
想想做做
小灯泡 LED灯
U / V
I / A
P / W
2.5
2.5
结论：
0.26
0.02
0.65
0.05
小灯泡和LED灯的亮度相当，但LED灯的电功率很小，更节能。
电功率
电功率
课堂小结
额定电压
额定功率
意义：电流做功的快慢
公式：
额定功率与实际功率的关系
同一用电器在不同电压下电功率不同
P = =UI
W
t
电功率的测量
电力监测仪；公式P =UI
1. 有甲、乙两个电热水壶，甲壶的容量为1 L，乙壶的容量为1.5 L。两壶各按上述容量烧开初温相同的一壶水，分别需要4 min和5 min，不考虑热量的损失，通过哪个电热水壶的电流做功快 为什么
随堂练习
解析：
W甲
t甲
P甲∶P乙= ∶ = 5∶6
W乙
t乙
故，通过乙电热水壶的电流做功快。
由题意知烧开甲、乙两壶水所需要的热量之比为
Q甲∶Q乙=m甲∶m乙=V甲∶V乙=2∶3
得电流做功之比为W甲∶W乙=Q甲∶Q乙 = 2∶3
所以电流做功快慢之比为
随堂练习
2. 某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时 （按30天计算）
解析：
该电视机一天消耗的电能为
W = Pt = 150×10﹣3 kW×3 h = 0.45 kW·h
所以一个月消耗的电能为
W总 = 30W= 30×0.45 kW·h= 13.5 kW·h
3. 一个电热水壶的铭牌上标着“220 V 1 000 W”的字样，它正常工作时，电流是多少
随堂练习
解析：
由电热水壶的铭牌知它的额定电压 U额=220 V，额定功率 P额=1000W，根据 P=UI 可得它正常工作时通过的电流
I 额=
P额
U额
= = 4.55 A
1 000W
220V
随堂练习
4. 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为________； 开关S闭合前后，电阻R1的电功率之比为_________。
解析：
（1）开关断开时R1与R2串联，通过它们的电流相等，由电功率的推导公式 P = I2R 得
P1∶P2 = R1∶R2 = 2∶1
2∶1
随堂练习
4. 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为________； 开关S闭合前后，电阻R1的电功率之比为_________。
2∶1
（2）开关闭合前，R1、R2串联，电压表测量R1两端电压U1；开关闭合时，R2短路，电压表测量电源电压。由分压公式可得开关闭合前后的R1两端电压之比为
= =
R1
R1+R2
U1
U
2
3
由 P= 得，开关闭合前后的R1的电功率之比为
P’∶P = U12∶U2 = 4∶9
U 2
R
4∶9

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