13.2 电功率-课件-2025-2026学年2024北师大版物理九年级全册教学课件(44页PPT)

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13.2 电功率-课件-2025-2026学年2024北师大版物理九年级全册教学课件(44页PPT)

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幻灯片 1:封面
课程标题:13.2 电功率
学科与年级:北师大版 九年级物理
教师姓名:[教师姓名]
幻灯片 2:学习目标
理解电功率的定义(电流单位时间内所做的功),明确其物理意义(表示电流做功的快慢),知道电功率的单位(瓦特 W、千瓦 kW)及换算关系。
掌握电功率的计算公式(P=W/t、P=UI)及变形公式(结合欧姆定律推导 P=I R、P=U /R),能进行简单的电功率计算。
区分额定功率与实际功率,理解额定电压、额定功率的含义,能分析实际电压变化对实际功率的影响。
学会用电流表、电压表测量用电器的电功率(伏安法测功率),掌握实验原理与操作步骤,培养实验操作能力。
幻灯片 3:课程引入
情境对比展示:
图片 1:1000W 的电热水器 5 分钟将水烧开,2000W 的电热水器 2 分钟将同样的水烧开(功率大的加热快)。
图片 2:标有 “220V 60W” 的白炽灯和 “220V 11W” 的 LED 灯,相同时间内 LED 灯消耗电能更少(功率小的更节能)。
生活疑问:为什么电热水器功率不同,加热速度差异明显?电灯上标注的 “60W”“11W” 代表什么含义?这些都与 “电功率” 有关 —— 电功率反映了电流做功的快慢,直接影响用电器的工作效率和能耗。
提问引导:上节课我们学习了电功(电流做功的多少),本节课将探究 “电流做功的快慢”—— 电功率。通过学习,我们将理解电功率的计算方法,以及额定功率与实际功率的区别,解决生活中的用电问题。
幻灯片 4:电功率的定义与单位
电功率的定义:电流在单位时间内所做的功,叫做电功率,用符号 “P” 表示。
物理意义:电功率是衡量电流做功快慢的物理量 —— 电功率越大,电流做功越快,用电器消耗电能的速度也越快(如 2000W 的电热水器比 1000W 的做功快,相同时间内消耗的电能更多)。
定义式推导:
由电功率定义 “单位时间内的电功”,得基本公式:P = W/t
(P:电功率,单位 W;W:电功,单位 J;t:时间,单位 s)
结合电功公式 W=UIt,可推导出常用公式:P = UI
(U:电压,单位 V;I:电流,单位 A;该公式适用于所有电路)
电功率的单位:
国际单位:瓦特,简称瓦,符号为 “W”。1W 的物理意义:电流在 1 秒内做功 1 焦耳(1W=1J/s=1V A)。
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW),换算关系为:1kW = 10 W,1MW = 10 W。
常见用电器的电功率参考:
| 用电器 | 电功率(W)| 用电器 | 电功率(W)|
|----|----|----|----|
|LED 灯 | 5-20 | 电热水器 | 1500-3000|
| 笔记本电脑 | 30-100 | 微波炉 | 700-1500|
| 电风扇 | 20-60 | 空调(制冷)|1000-3000|
| 手机充电器(输出)|5-65 | 电熨斗 | 800-2000|
幻灯片 5:电功率的计算公式(拓展与应用)
公式分类与适用范围:
通用公式(适用于所有电路):
P = W/t(已知电功和时间,计算功率);
P = UI(已知电压和电流,计算功率,如测量电动机、电灯的功率)。
推导公式(仅适用于纯电阻电路,电能全部转化为内能):
结合欧姆定律 I=U/R,代入 P=UI,得 P = U /R(已知电压和电阻,计算功率,如定值电阻、电热水器);
结合欧姆定律 U=IR,代入 P=UI,得 P = I R(已知电流和电阻,计算功率,如计算电阻发热功率)。
公式使用注意事项:
单位统一:使用 P=W/t 时,W 用 J、t 用 s,P 的单位为 W;若 W 用 kW h、t 用 h,P 的单位为 kW(1kW = 1kW h/1h)。
“同一性” 与 “同时性”:公式中的 P、U、I、R 必须对应同一用电器、同一时刻的物理量(如不能用甲灯的电压和乙灯的电流计算甲灯的功率)。
计算示例:
示例 1:一个电水壶在 220V 电路中工作,通过的电流为 5A,求电水壶的电功率。
解:P=UI=220V×5A=1100W=1.1kW
答:电水壶的电功率为 1100W。
示例 2:一个 100Ω 的定值电阻,两端加 20V 电压,求电阻的电功率(纯电阻电路)。
解:方法 1(P=UI):I=U/R=20V/100Ω=0.2A,P=20V×0.2A=4W;
方法 2(P=U /R):P=(20V) /100Ω=4W
答:电阻的电功率为 4W。
示例 3:一个电灯工作 2 小时,消耗电能 0.12kW h,求电灯的电功率。
解:P=W/t=0.12kW h/2h=0.06kW=60W
答:电灯的电功率为 60W。
幻灯片 6:额定功率与实际功率
核心概念定义:
额定电压(U 额):用电器正常工作时的电压,是用电器设计时规定的标准电压(如家庭电路用电器的额定电压通常为 220V)。
额定功率(P 额):用电器在额定电压下工作时的电功率,是用电器的重要参数,标注在产品铭牌上(如 “220V 60W” 表示电灯的额定电压 220V,额定功率 60W)。
实际电压(U 实):用电器实际工作时两端的电压,可能等于、大于或小于额定电压(如电网电压波动时,实际电压可能为 210V 或 230V)。
实际功率(P 实):用电器在实际电压下工作时的电功率,实际功率随实际电压的变化而变化。
实际功率与实际电压的关系(纯电阻电路):
当 U 实 = U 额时,P 实 = P 额,用电器正常工作(如 220V 电灯接 220V 电路,实际功率 60W,正常发光);
当 U 实 > U 额时,P 实 > P 额,用电器超负荷工作,可能损坏(如 220V 电灯接 240V 电路,实际功率增大,灯丝可能烧断);
当 U 实 < U 额时,P 实 < P 额,用电器无法正常工作(如 220V 电灯接 110V 电路,实际功率减小,灯光变暗)。
定量关系推导(纯电阻电路,电阻 R 不变):
由 P=U /R 得 R=U 额 /P 额,实际功率 P 实 = U 实 /R=U 实 P 额 / U 额 ,即 P 实 = P 额 × (U 实 / U 额)
示例:“220V 60W” 的电灯,接在 198V 电路中,实际功率 P 实 = 60W×(198V/220V) =60W×0.81=48.6W。
铭牌参数解读:以电水壶铭牌 “220V 1800W 50Hz” 为例:
“220V”:额定电压;“1800W”:额定功率;“50Hz”:适用交流电源的频率(我国电网频率为 50Hz)。
幻灯片 7:实验探究 —— 伏安法测小灯泡的电功率
实验目的:
掌握用伏安法测量小灯泡的额定功率和实际功率;
探究实际电压与实际功率的关系,验证 “U 实 = U 额时,P 实 = P 额”。
实验原理:根据 P=UI,用电压表测量小灯泡两端的电压 U,用电流表测量通过小灯泡的电流 I,计算出电功率 P。
实验器材:
电源(4.5V,3 节干电池串联,大于小灯泡额定电压,如小灯泡额定电压 2.5V);
小灯泡(标有额定电压,如 “2.5V 0.3A”);
电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V);
滑动变阻器(20Ω 2A,用于调节小灯泡两端电压);
开关、导线若干。
实验电路:画出串联电路(电源→开关→电流表→小灯泡→滑动变阻器→电源),电压表并联在小灯泡两端(测灯泡电压)。
实验步骤:
连接电路:断开开关,滑动变阻器调至最大阻值,按电路图连接元件(电压表选 0-3V 量程,电流表选 0-0.6A 量程)。
测量额定功率:闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压 U 额(如 2.5V),记录此时电流表示数 I 额,计算额定功率 P 额 = U 额 I 额。
测量实际功率(U 实 > U 额):继续调节滑片,使电压表示数略大于 U 额(如 2.8V,不超过额定电压的 1.2 倍,避免损坏灯泡),记录电流 I 实 1,计算 P 实 1=U 实 1I 实 1。
测量实际功率(U 实 < U 额):调节滑片,使电压表示数略小于 U 额(如 2.0V),记录电流 I 实 2,计算 P 实 2=U 实 2I 实 2。
整理数据:断开开关,拆除电路,整理器材,记录数据。
数据记录表格:
| 实验次数 | 灯泡两端电压 U(V)| 通过灯泡的电流 I(A)| 灯泡亮度 | 电功率 P=UI(W)| 功率类型 |
|----|----|----|----|----|----|
|1|2.5(U 额)|0.3 | 正常发光 | 0.75|P 额 |
|2|2.8(U 实 > U 额)|0.32 | 较亮 | 0.896|P 实 1|
|3|2.0(U 实 < U 额)|0.25 | 较暗 | 0.5|P 实 2|
实验结论:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大,亮度随实际功率的增大而变亮;当 U 实 = U 额时,P 实 = P 额,灯泡正常发光。
幻灯片 8:电功率与电能的计算(综合应用)
应用 1:计算用电器消耗的电能
由 P=W/t 得 W=Pt,结合不同单位,有两种计算方式:
国际单位:P 用 W、t 用 s,W 用 J(如 100W 电灯工作 10s,W=100W×10s=1000J);
常用单位:P 用 kW、t 用 h,W 用 kW h(如 1.5kW 电热水器工作 2h,W=1.5kW×2h=3kW h)。
示例:一台 “220V 1000W” 的微波炉,正常工作 30 分钟,消耗多少电能?合多少焦耳?
解:t=30min=0.5h,W=Pt=1kW×0.5h=0.5kW h;换算为 J:0.5×3.6×10 J=1.8×10 J
答:消耗 0.5kW h 的电能,合 1.8×10 J。
应用 2:判断用电器的实际功率
示例:一个 “220V 40W” 的白炽灯,接在 110V 电路中,实际功率是多少?(纯电阻电路)
解:由 P 额 = U 额 /R 得 R=U 额 /P 额 =(220V) /40W=1210Ω;
实际功率 P 实 = U 实 /R=(110V) /1210Ω=10W
答:实际功率为 10W。
应用 3:计算电路的总功率
串联电路总功率:P 总 = P +P +…+P (总功率等于各用电器功率之和,因串联电路电流相等,也可由 P 总 = U 总 I 总计算);
并联电路总功率:P 总 = P +P +…+P (总功率等于各用电器功率之和,因并联电路电压相等,也可由 P 总 = U 总 I 总计算)。
示例:家庭电路中,同时工作的电灯(60W)、电视(100W)、空调(1500W),总功率是多少?若工作 1 小时,消耗多少电能?
解:P 总 = 60W+100W+1500W=1660W=1.66kW;W=Pt=1.66kW×1h=1.66kW h
答:总功率为 1660W,消耗 1.66kW h 的电能。
幻灯片 9:课堂小结
知识框架回顾:
电功率定义:单位时间内的电功(P=W/t),表示电流做功快慢,单位 W、kW。
计算公式:通用公式 P=W/t、P=UI;纯电阻电路推导公式 P=U /R、P=I R。
额定与实际功率:额定功率是额定电压下的功率(铭牌标注),实际功率随实际电压变化,关系为 P 实 = P 额 ×(U 实 / U 额) (纯电阻)。
实验测量:伏安法测功率(原理 P=UI),探究实际电压与功率的关系。
重点强调:电功率的物理意义是 “做功快慢”,而非 “做功多少”;额定功率是固定值,实际功率随电压变化;公式使用需注意适用范围(纯电阻与非纯电阻)和单位统一。
幻灯片 10:课堂练习 1
下列关于电功率的说法,正确的是( )
A. 电功率越大,电流做的功越多
B. 电功率越大,电流做功的时间越短
C. 电功率越大,电流做功的速度越快
D. 电功率与电流做功的多少和时间无关
一个用电器在 220V 电路中工作,通过的电流为 0.5A,该用电器的电功率为( )
A. 110W B. 440W C. 220W D. 0.5W
标有 “220V 100W” 的电灯,其额定电阻为_____Ω;若接在 110V 电路中,实际功率为_____W(不考虑温度对电阻的影响)。
幻灯片 11:课堂练习 2
用伏安法测小灯泡功率,当电压表示数为 2.5V(额定电压)时,电流表示数为 0.2A,小灯泡的额定功率为多少?若调节滑动变阻器,使电压表示数变为 2.0V,电流表示数变为 0.18A,此时实际功率为多少?
一台电烤箱的额定功率为 1500W,正常工作 2 小时,消耗的电能为多少 kW h?合多少焦耳?若电费为 0.6 元 /kW h,需缴纳多少电费?
家庭电路中,同时使用的用电器总功率为 2200W,通过干路的电流为多少?
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
13.2 电功率
第十三章 电功和电功率
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
分别把一只220V、25W和一只220V、100W的电灯泡接在家庭电路中,观察电能表铝盘转动的快慢是否相同。你看到的现象说明了什么?
电能表的铝盘转动圈数多,说明用电器使用的电能多,即电流做功多;电能表的铝盘转动圈数少,说明用电器使用的电能少,即电流做功少。如果两者所用时间相同,则表明前者电流做功较快。
这说明电流通过不同的用电器时做功的快慢一般不同。
1. 物理意义 表示电流做功的快慢。
2. 定义 电流做的功与完成这些功所用时间的比
(比值定义法)。
3. 定义式 P= 。变形式:W=Pt、t= 。
不是表示电流做功多少。
知识点
电功率
1
4. P=与v=的比较(如图1 所示类比思想):
5. 公式 P=UI。
推导:P= = =UI。
说明:电功率的定义式和公式P=UI 适用于任何情况的计算,没有条件限制。
知识链接
比值定义法:就是用几个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有:速度、密度、压强、功率、比热容、热值等。
6. 两套单位
电能W 时间t 功率P
国际单位 J s W
常用单位 kW·h h kW
单位换算关系 1 kW·h=3.6×106 J 特别提醒
两套单位不能混用, 若电能的单位用“kW·h”,则功率的单位为kW,时间的单位为h。若电能的单位用 “J”,则功率的单位为W,时间的单位为s。
[广州模拟] 小凯利用定值电阻R 及额定电压为3 V 的小灯泡L 按如图2 所示电路图做实验,闭合开关前后,记录下电压表和电流表的示数如下表所示。
例1
电压表 示数 电流表
示数
断开开关S 2.4 V 0.3 A
闭合开关S 1.6 V 0.5 A
(1)求开关S 断开时R 的电功率。
解:开关S 断开时,电路中只有R 工作,电压表测R两端的电压,U=U1= 2.4 V,电流表测通过R 的电流,I1=0.3 A,R 的电功率P1=U1I1=2.4 V×0.3 A=0.72 W。
(2)求开关S 断开时通电100 s,R 消耗的电能。
解:开关S 断开时通电100 s,R 消耗的电能W1=U1I1t1=2.4 V×0.3 A×100 s=72 J。
(3)求开关S 闭合后,小灯泡L 的电功率。
解:R 的阻值R= = =8 Ω,
开关S闭合后,通过R的电流I1′= = =0.2 A,I=0.5 A,
通过L 的电流I2=I-I1′=0.5 A-0.2 A=0.3 A,
小灯泡L 的电功率P2=U2I2=1.6 V×0.3 A=0.48 W。
特别提醒
此题易错点是: 认为电压表测电源电压,所以R 两端的电压不变,则通过R 的电流不变。 而题中开关 S 断开、 闭合时,电压表的示数分别为2.4 V、1.6 V,可以看出电源提供的电压是改变的。
1. 额定电压与额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压。
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。
知识点
额定电压 额定功率
2
2. 实际电压与实际功率
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压。实际电压可以等于额定电压,也可以高于或低于额定电压。
(2)实际功率:用电器在实际电压下的功率。实际功率也可以等于其额定功率,但是,若实际电压高于额定电压,则实际功率大于额定功率,用电器有可能损坏;若实际电压低于额定电压,则用电器不能正常工作。
3. 用电器的铭牌 以白炽灯的铭牌为例,如图3 所示。
(1)220 V——用电器的额定电压。
(2)100 W——用电器的额定功率。
深度理解
各公式对比理解:
表达式 适用范围
定义式 任何电路
公式 P=UI 任何电路
推导式
有一热水壶,铭牌上标有“220 V 1 100 W”的字样。
(不考虑热水壶的电阻随温度的变化)
例2
解题秘方:理解铭牌参数值的含义,能区分额定电压、额定功率、实际电压和实际功率是解题的关键。
(1)从铭牌参数值你能直接或间接知道该热水壶的哪些物理量?
解:铭牌上标有的电压值和功率值是用电器正常工作时的电压和功率,即额定电压和额定功率,与之对应的是用电器正常工作时的电流,即额定电流。
从铭牌“220 V 1 100 W”可知
U额=220 V,P额=1 100 W,
可求得I额= = =5 A。
若不考虑温度对电阻的影响,则热水壶的电阻为一个不变量(定值),即R= ==44Ω 。
(2)若烧水时家中的实际电压为200 V,则此时该热水壶的功率为多少?
解:已知实际电压U实=200 V, I实= == A ,
P实=U实I实=200 V×A ≈ 909.1 W 。
技巧点拨
1. 用推导式R = 求灯丝(或电热丝) 的电阻、用P = 求电功率,可以减少答题步骤。
2. 结合题意,依据已知物理量和待求物理量选择恰当公式,是解决此类问题的关键。
温馨提示
本题的第(2)问还可以用P实 =求解,也可以用比例关系求解。同学们自己试着做做吧。
1.智能电器走进了千家万户,平时我们认为按下遥控器上的“关机”按钮,用电器就不耗电了。如图所示是一种用来测量电器待机时是否耗电的电力检测仪器,用它对待机状态下的电视机进行测量,根据图中显示屏显示的内容判断,此时测量的是待机状态下电
视机的(  )
A.电能 B.电功率 C.电阻 D.电流
B
2.下列家用电器中,功率最接近1.5 kW的是(  )
D
3.[2024·吉林期末]现有两只普通白炽灯泡L1、L2,其中L1标有“220 V 40 W”,L2标有“110 V 40 W”。两灯都正常发光时(  )
A.L2比L1亮 B.L1比L2亮
C.L1、L2一样亮 D.无法判断
C
4.[2023·广西]小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的(  )
A.额定电压变大 B.实际电压变大
C.额定功率变小 D.实际电压变小
B
定义、定义式
电功率
P=
物理意义
P=UI
公式
推导式
P =, P=I2R
额定电压
正常工作
时的电流
额定功率
知识点1 认识电功率
1. 智能电器走进了千家万户,平时我们认为按下遥控
器上的“关机”按钮,用电器就不耗电了。如图所示是一
种用来测量电器待机时是否耗电的电力检测仪器,用它
B
A. 电能 B. 电功率 C. 电阻 D. 电流
对待机状态下的电视机进行测量,根据图中显示屏显示的内
容判断,此时测量的是待机状态下电视机的( )
返回
2. 下列家用电器中,功率最接近 的是( )
D
A. 台灯 B. 液晶电视
C. 笔记本电脑 D. 空调
返回
3. 商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了
争执。售货员说:“微波炉很省电,用一次花不了多少电费。”
顾客说:“我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开,电能表
就转得飞快。”从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾
客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时( )
D
A. 消耗较少的电能,消耗较多的电能
B. 电功率较小,电功率较大
C. 电功率较小,消耗较多的电能
D. 消耗较少的电能,电功率较大
返回
知识点2 电功率的简单计算
4. 充电宝给我们的生活带来很多便利。图中是一款
“ ”的充电宝,用它(满电量)给
学生们常用的手持小风扇充电(功率约为 ),
大约可以供一个小风扇工作 ( )
C
A. B. C. D.
返回
5.[2024·武汉模拟]小平家5月份的电费
为50元,当地电价为0.5元/ ,5月末,
他家的电能表示数如图所示,5月初,电
能表的示数应为________ 。他家可
以同时使用的用电器的总功率不能超过
4 400
1 600
_______。他让电炖锅单独正常工作 ,电能表转盘转过
160转,则电炖锅的电功率为_______ 。
返回
(第6题)
6.在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻
的阻值为 。闭合开关 ,两电流表的
示数分别为和,则电阻 的阻值为
____ ,电阻的功率为____ 。
1.2
返回
(第7题)
7.在如图所示的电路中,电源电压保持 不
变,电阻的阻值为 。当开关 闭合时,
电流表的示数为,则的阻值为____ ;
通电,电流通过做的功为____ ,电路
消耗的总功率为____ 。
48
1.2
返回
8. [2024·济宁]如图所示是一个灯泡和一个定值电阻 的
图像。下列分析正确的是( )
D
A. 甲为灯泡 的图线
B. 当电压为零时,与 的阻值均为零
C. 将和并联在 的电源两端,电路总
电阻为
D. 将和串联在的电源两端, 的功率

【点拨】通过定值电阻 的电流与其两端电
压成正比,所以定值电阻的 关系图
像是一条直线,所以甲是电阻 的图线,曲
线乙是灯泡 的图线,故A错误。电阻是导
体本身的一种性质,与电压无关,故B错误。将和 并联在
的电源两端,由图像知,通过定值电阻的电流为 ,
通过灯泡的电流为 ,电路中的总电流
返回
,故
电路中的总电阻 ,
故C错误。将和串联在 的电源两端,
结合串联电路的电流、电压规律,通过分
析图像可知,此时灯泡两端电压为 ,
定值电阻两端电压为 ,电路中的电流
为, 的功率
,故D
正确。
9. [2024·肇庆模拟]已知 , ,如图所示,
某同学分别按照甲、乙两种方式将电阻连接在同一电源两端,
则( )
C
A. 甲中通过与的电流之比
B. 乙中与两端的电压之比
C. 甲、乙中,电路总功率之比
D. 甲、乙中,电路总功率之比
返回
10.[2025·无锡月考]如图所示,汽车用 便携充电设备有
、两个充电接口,输出电压均为 ,输出电流分别为
和 。要快速给标配的手机充电,应选用___
(选填“”或“”)接口,此接口的输出功率为_____ 。
10.5
(第10题)
返回
(第11题)
11. [2024·南充模拟]近几年,随
着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充
电桩数量在全国迅猛增加;如图所示为充电桩
给某电动汽车充电时,充电功率随充电时间
变小
变化的图像。若充电过程的前 ,充电电流不变,充电
时,充电电压升至,则充电 时,充电电压
为_____。若充电至 的时间内,充电电压保持
不变,则该过程中充电电流逐渐______(选填“变大”或
“变小”)。
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!

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