资源简介

(共44张PPT)
中物理
6.2 电功率
第六章 电功率
初中物理教科版（2024）九年级上册
24W的灯炮
电能表铝盘转得慢
500W电吹风机
电能表铝盘转得快
铝盘转得慢
消耗电能慢
电流做功慢
铝盘转得快
消耗电能快
电流做功快
结论：电流做功有快慢之分
观 察
电功率：消耗的电能与时间之比
物理意义：
表示电流做功的快慢的物理量
（表示用电器消耗电能快慢的物理量）
公式：
变形式：W=Pt，t=W/P
单位
W :电功；单位: J 或kW·h
P :电功率；单位: W或kW
t :时间；单位: s或h
1W=1J/s
教学重难点
一、认识电功率
“千瓦时”的来历
W=Pt
电功率P 时间t 电功W
W s J
kW h kW·h
三条公式和两套单位
1kW·h 可以看做电功率为1kW的用电器使用1h 所消耗的电能。
求电功率
求电功
求时间
解：
P = 1 kW =1000 W
t = 1h = 3600s
1h内消耗的电能是
W = Pt = 1000W×3600s
= 3.6×106J
所以1kW·h = 3.6×106J
电功率：用电器的重要性能指标
1s内电流通过电炉做功为2100J
电炉1s内消耗的电能2100J
讨论交流
消耗了多少电能
根据电视机的铭牌，能算出观看两个小时电视节目大约要消耗多少电能吗？
电视机铭牌
解：由图可知，电视机平均消耗的功率P=150W，
由P=W/t可知，
观看两个小时电视节目大约要消耗的电能为：
W=Pt=150×103kW×2h=0.3kW h。
答：观看两个小时电视节目大约要消耗的电能为0.3kW h。
4.04×106W
约100W
约1000W
约200W
约0.5W
约800W
约20W
约0.01mW
常见用电器的电功率
天河一号
排风扇
一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗电能3.6×105J，一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗电能6×104J。谁消耗的电能多？谁消耗的电能快？
例
电灯
电炉
解：
（1）W1=3.6×105J，
W2=6×104J
W1＞W2
电灯消耗电能多。
（2）
电灯消耗的电功率为：
W
电炉消耗的电功率为：
W
P1＜P2
电炉消耗电能快。
1度电可以供一个40W的灯泡工作多长时间
1
某电视机的电功率是 150 W，每天使用3 h，一个月用电多少kW · h （按 30 天计算）
例
解：
P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.15 kW×90 h
= 13.5 kW · h
答：一个月用电 13.5 kW · h。
小明为了测量家中灯泡的功率，他将家中其它的用电器都关掉了，只让该灯泡发光。已知30min电能表上的灯光闪烁32次（该电能上标有220V、1600imp/kw.h等字样），求该灯泡的功率。
拓展：
从以上用电器的功率可以看出，不同的用电器工作时的电功率不同，那么影响电功率大小的因素可能是什么呢？
电视机：约200W
洗衣机：约300W
空调：约2000W
手电筒：约0.5W
观 察
电功率的大小与什么因素有关呢？
猜想：电路中的电功率与电压、电流有关
二、电功率大小
连接电路时要注意的问题
连接电路时开关要 。
电表的选择可用 法确定电表量程。
连接电表接线时时必须 电流表与被测电阻 联，电压表与被测电阻 联。
滑动变阻器连接要“ ，闭合开关前，将滑片移到
的位置。
断开
试触法
串
并
“正进负出”
一上一下”
最大阻值
实验探究：电功率跟电压、电流的关系
提出猜想：
电路中的电功率与电压、电流有关
设计实验：
控制变量法
1.控制 不变，探究电功率与电压的关系
2.控制 不变，探究电功率与电流的关系
电压
电流
转换法
通过灯泡的亮度粗略判断灯泡电功率的大小
为了使实验结论具有普遍性
用不同规格的灯泡进行多次实验目的是：
实验探究一：电功率跟电压的关系
设计思路：控制电流不变，探究电功率大小与电压高低的关系
如何改变？
如何比较？
如何控制？
转换法
灯泡的亮度
电压不同
电流相等
（电压表）
将规格不同的灯泡串联
实验探究一：电功率跟电压高低的关系
进行实验：
电压表的示数和灯泡的亮度
观察记录：
结论：通过灯泡的 时，灯泡两端的电压越　　，灯泡的电功率越　　　。
电流相同
大
大
规格不同的灯泡串联
发光情况 电压/V
2.5V 0.3A 灯泡L1
3.8V 0.3A 灯泡L2
亮
暗
小
大
实验探究一：电功率跟电压的关系
设计思路：控制电压不变，探究电功率大小与电流大小的关系
如何改变？
如何控制？
如何比较？
转换法
灯泡的亮度
电流不同
电压相等
（电压表）
将规格不同的灯泡并联
实验探究二：电功率跟电流大小的关系
进行实验：
电流表的示数和灯泡的亮度
观察记录：
规格不同的灯泡并联
结论:灯泡两端的 时，通过灯泡的电流越　　，灯泡的电功率越　　　。
电压相同
大
大
发光情况 电流/A
2.5V 0.3A 灯泡L1
3.8V 0.3A 灯泡L2
小
亮
暗
大
电功率等于电压与电流的乘积
通过进一步的实验可得：
公式：
单位
P= =UI
W
t
U :电压;单位:V
I :电流;单位:A
袁伯伯家购买了如图甲所示的智能电热中药壶（具有“加热”和“保温”两种工作状态），它的内部简化电路如图乙所示，其中只有R1为加热电阻，阻值为40Ω；R2为保护电阻。当S闭合，S1断开时，处于保温状态，保温时电流为2A，求保温时R1的电功率？
例
推导式：
电吹风是现代家庭常用的一种电器，如图所示是额定电压为220V格力牌电吹风的典型电路。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风。
（1）要送冷风，开关应该放在图中的___位置（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）送热风时，已知电热丝R的阻值为110Ω，求电热丝的功率为___W。
例
推导式：
拓展：
P =
P = UI
定义式：
适用于所有电路
推导式：
P = UI = IRI =I2R
P = UI = U =
只适用于纯电阻电路
总结：
【例题】标有“220V 100W”的灯泡，在正常工作时，通过它的电流是多少？正常发光时的电阻是多少？
解：
灯泡正常发光的电压 U = 220V，灯泡正常发光的功率 P = 100W
根据公式 P = UI，正常工作时通过灯泡的电流
根据欧姆定律和上式可知，正常发光时灯泡的电阻
如图所示时通过灯L、定值电阻R的电流与其两端电压的关系。若将灯L、定值R并联后接入4V的电源，通过干路的电流为____A；若将灯L、定值电阻R串联后接入6V的电源，则灯L的电功率为____W。
0.8
1
解：①由图可知，
电压为4V时，通过定值电阻R和灯泡L的电流分别为：IL=0.6A，IR=0.4A
由并联电路的电流特点可知，通过干路的电流：I干=IL+IR=0.6A+0.4A=1A；
②若将它们串联后接入6V的电源，
因为串联电路电流处处相等，且串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，
由图象可知，
当电流为0.4A时，灯泡UL=2V，定值电阻R=4V，电源电压：U=2V+4V=6V，符合题意，
故此时电路中的电流为0.4A，灯L的电功率是：P=ULI=2V×0.4A=0.8W。 故答案为：1；0.8。
2.5V表示灯泡正常发光时的电压是2.5V，这个电压叫做额定电压，符号为U额。
0.3A表示灯泡正常发光时的电流是0.3A，这个电流叫做额定电流，符号为I额。
35W表示灯泡正常发光时的功率是35W，这时的功率叫做额定功率，符号为P额。
P额=U额·I额
2.5V，0.3A
如图小灯泡，上面标有“2.5V，0.3A”字样是什么意思呢？
观 察
24V
发光暗淡
40V
发光强烈
U实 ＞U额，P实 ＞ P额
可能烧毁
U实 ＜U额，P实 ＜ P额
不能正常工作
U实 = U额，P实 = P额
正常工作
36V
正常发光
实际功率与额定功率的关系
额定功率是确定的，唯一的。实际功率是不确定的，可有无数个。
用电器只有在额定电压下才能正常工作。
三、额定功率
怎样使灯泡两端电压分别为2V、2.5V、3V
实验设计
2
实验原理
1
P=UI （伏安法）
伏安法
用电压表测出小灯泡两端电压，用电流表测出通过小灯泡的电流,根据公式P=UI 算出电功率的大小 ,这种方法叫伏安法测电功率。
测量小灯泡的实际电功率——比较灯泡的亮度
活动：
摆
连
检
实验电路图
3
实验电路图
按图连接实物电路
闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数U分别为2.5V、2V（U额=2.5V）、3V,观察小灯泡的亮度，读出对应电流表的示数并填表。
根据公式 P=UI 算出小灯泡的电功率并填表。
实验步骤
4
连接电路时要注意的问题
连接电路时开关要断开。
可用试触法确定电表量程。
连接电表时必须“正进负出”
将滑片移到最大阻值的位置。
电流表与被测电阻串联。
电压表与被测电阻并联。
滑动变阻器要“一上一下”。
U=2.5v
U=2v
U=3v
测量次数 电压U/V 电流I/A 电功率W/J 灯泡亮度
1 2.5 0.26 0.65 正常
2 2.0 0.24 0.48 较暗
3 3.0 0.28 0.84 较亮
实验表格
5
怎样求小灯泡的额定功率？
U额=2.5V
U实 ＞U额，P实 ＞ P额
发光强烈
U实 ＜U额，P实 ＜ P额
发光暗淡
U实 = U额，P实 = P额
正常工作
数据分析
6
交流反思
8
本实验中滑动变阻器的作用：
改变小灯泡两端电压。
保护电路
多次测量的目的：
测不同电压下小灯泡的实际功率
结论
灯泡亮度由实际功率决定,实际电压越大，实际功率也越大,灯泡也就越亮
实验结论
7
电路故障分析
故障
原因
移动滑动变阻器滑片时,电表示数及灯泡亮度无变化。
滑动变阻器没有“一上一下”连接。
电路图
实物图
电路故障分析
故障
原因
闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。
小灯泡断路
电路图
实物图
电路故障分析
故障
原因
闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。
小灯泡短路
电路图
实物图
电路故障分析
故障
原因
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表均无示数。
滑动变阻器断路
滑动变阻器阻值过大
电路图
实物图
1有两个小灯泡L1和L2，分别标有“110V、40W”和“110V、60W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．两灯都正常发光时，通过L1的电流大
B．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常工作
C．串联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大
D．并联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大
D
解：A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据　　，L1的额定功率小于L2的额定功率，
则I1＜I2，故A错误；
B．灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由　　　　的变形式　　　可知，
R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，
灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故B错误；
C．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P=UI=I2R可知，P1实＞P2实，故C错误；
D．两灯泡并联接在110V电源上时，两灯泡两端的电压均为110V，
两灯泡的实际功率和额定功率相等，所以L2消耗的功率大，故D正确。 故选：D。
2. “220V 100W”和“220V 40W”的两盏灯串联在220V的电路上，则（ ）
D、两灯都不能正常发光，但“220V 40W”的灯较亮。
C、两灯都不能正常发光，但“220V 100W”的灯较亮。
B、两灯都正常发光。
A、两灯的额定功率变小。
D
电功率
国际单位：
1W表示的物理含义：
（电流做功快慢）
把用电器消耗的电能与所用时间之比，叫这个用电器的电功率
1W表示用电器1s内所消耗的电能为1J
表示用电器消耗电能快慢的物理量
1kW=1000W
意义：
定义：
公式：
J
S
W
常用单位:
千瓦
瓦特
瓦
kW
W = P t
国际单位：
常用单位：
W
t
P
J
W
s
kW·h
kW
h
利用电能表测电功率的方法：
本课小结
电功率
通过用电器的电流相同时，用电器两端的电压越大，电功率______。
越大
用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率______。
越大
P = UI
= I2R
注意国际单位！
U 的单位：V
I 的单位：A
R 的单位：Ω
P 的单位：W
W 的单位：J
t 的单位：s
W=Pt
=UIt
=I2Rt
=
U2
R
=
W
t
=
U2 t
R
下 课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑