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15.2 电功率
第十五章 电能与电功率
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
电功率
影响电功率大小的因素
知识点
电功率
知1－讲
1
1. 物理意义 表示电流做功的快慢。
2. 定义 电流在某段时间内所做的功与这段时间的比。
3. 公式 P＝。 变形式 W＝Pt、t＝。
字母P表示电功率，W表示电功，t表示时间。
不是表示电流做功多少。
采用了比值定义法。
知1－讲
4. 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
知1－讲
概念理解
电功率与电流做功多少和做功时间两个因素有关。
(1)不能只根据电流做功的多少判断电功率的大小。
(2)不能只根据电流做功的时间长短判断电功率的大小。
知1－练
例 1
在如图1所示的电路中，电源电压6 V保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A。求：
知1－练
(1)R2的阻值。
解：由图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电阻R1的阻值为20 Ω，电流表的示数为0.2 A，则R1两端的电压U1＝IR1＝0.2 A×20 Ω＝4 V；R2两端的电压 U2＝U－U1＝6 V－4 V＝2 V，R2的阻值R2＝＝＝10 Ω。
知1－练
(2)通电1 min，电流通过R1做的功。
(3)电路消耗的电功率。
解：通电1 min，电流通过R1做的功W1＝U1It＝4 V× 0.2 A×60 s＝48 J。
电路消耗的电功率 P＝UI＝6 V×0.2 A＝1.2 W。
知1－练
1. [中考·福建] 如图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为 6 V，电阻R1为 10 Ω。 闭合开关S，电路的总电流为1 A。求：
知1－练
(1)通过R1的电流。
知1－练
(2)电阻R2的阻值。
(3)电路消耗的总电功率。
电路消耗的总功率P＝UI＝6 V×1 A＝6 W。
知2－讲
知识点
影响电功率大小的因素
2
1. 探究灯泡的电功率与哪些因素有关
提出问题：影响电功率大小的因素是什么呢？
猜想和假设：并联电路，电压相同，电流可能不同，猜想灯泡电功率与流经灯泡的电流有关；串联电路，电流相同，电压可能不同，猜想灯泡电功率与灯泡两端的电压有关；猜想灯泡的电功率与流经灯泡的电流、灯泡两端的电压有关。
知2－讲
进行实验与收集证据：如表格所示。
电功率与电压的关系 电功率与电流的关系
电 路 图
实验 按照设计好的电路图进行实验，把实验现象、数据记录在下表中
知2－讲
续表：
电功率与电压的关系 电功率与电流的关系
数 据 记 录
分析 数据 在电流相同时，电压越高，灯泡越亮 在电压相同时，电流越大，灯泡越亮
灯泡 编号 电压U/V 灯泡亮度
(填“明”
或“暗”)
灯泡L1 U1＝2.1V 暗
灯泡L2 U2＝2.4V 明
灯泡 编号 电流I/A 灯泡亮度
(填“明”
或“暗”)
灯泡L1 I1＝3.0A 明
灯泡L2 I2＝0.26A 暗
知2－讲
实验结论：电功率的大小与用电器两端的电压、通过用电器的电流有关。电压相等时，电流越大，电功率就越大；电流相等时，电压越高，电功率就越大。
知2－讲
2. 计算公式 P＝UI。
3. 电功率的计算
(1)我们可以利用P＝和P＝UI两个公式来计算电功率，解决实际问题时，使用哪个方便，就使用哪一个。P＝UI可变形为I＝，U＝。
知2－讲
(2)结合欧姆定律由P＝UI很容易得出P＝I2R＝。P＝I2R和P＝这两个公式仅适用于纯电阻电路。对于非纯电阻电路，计算电功率时，只能用P＝UI、P＝这两个 公式。
电能全部转化为内能的电路。
知2－讲
思想方法
1. 把灯泡电功率的大小转换为灯泡亮暗的程度，采用了转换法。
2. 在探究电功率跟电流、电压的关系时，根据控制变量法的原则设计实验：根据通过串联电路电流相等的特点，控制电流相同；根据并联电路电压相等的特点，控制电压相同。
知2－讲
易错提醒
应用公式P＝UI计算时需注意：
(1)三个物理量必须是同一导体、同一时刻的；
(2)适用于任何电路；
(3)测得的是某一时刻的电功率；
(4)单位：U的单位是V，I的单位是A，P的单位才是W。
知2－练
同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)小灯泡电功率的大小可通过_____________来判断。
例 2
解题秘方：在“探究灯泡的电功率与哪些因素有关”的实验中用到的思想方法：(1)转换法：用灯泡的亮暗表示灯泡的电功率的大小；(2)控制变量法：一定要遵循变量唯一原则，在实验中每次只改变一个探究的物理量。
小灯泡的亮暗
知2－练
(2)一位同学用干电池做电源，把L1“2.5 V 0.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”两只灯泡连成如图2甲所示的电路。闭合开关进行实验。收集数据如下表：
灯泡 电压U/V 发光情况
L1 1.8 暗
L2 2.7 亮
知2－练
请你分析现象及数据得出结论：______________________
_______________________；
解析：由图甲可知，两灯泡串联，通过灯泡的电流相等，
由表中数据可知，灯泡L2两端的电压大于灯泡L1 两端的电压，灯泡L2比灯泡L1亮，灯泡L2的功率比灯泡L1的功率大，由此可知，当电流相等时，电压越大电功率越大。
在电流相同时，小灯泡两
端电压越大，电功率越大
知2－练
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究电功率与电流的关系，连接方式如图乙所示，闭合开关，看到小灯泡L1 一闪即灭，经检查发现灯丝断了，灯丝烧断的原因是导体两端的电压_____。为此，该同学提出再取一只与L1相同规格的灯泡，然后拿一滑动变阻器
与其串联。请你说出这样做的不足：
_______________________________。
太大
导致两个小灯泡两端的电压也不同
知2－练
解析：由题意知，电源电压为1.8 V＋2.7 V＝4.5 V，由图乙可知，两灯泡并联在电源两端，由于电源电压4.5 V 太高，远大于灯泡L1正常发光时的电压2.5 V，所以灯泡L1 烧坏；再取一只与L1相同规格的灯泡，然后拿一滑动变阻器与其串联，L1两端的电压就改变了，不符合控制变量法中变量唯一的原则。
知2－练
2. 小茗想探究“电阻两端电压不变时，电功率与电阻大小的关系”。实验器材有学生电源、电压表、电流表、电阻箱R、开关各一个，导线若干。请完成下列问题。
知2－练
(1)按照如图甲所示的电路图连接电路，小茗发现改变电阻箱R的阻值时，电压表示数有变化，无法完成实验。请增加一个器材，设计出能够实现探究目的的电路图。
解：如图所示。
知2－练
(2)小茗改进设计后进行了实验，数据记录如下表，表中空白处的数据应填写_____W。
U/V 6 6 6 6 6 6
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1
R/Ω 10 20 30 40 50 60
P/W 3.6 1.2 0.9 0.72 0.6
1.8
知2－练
(3)小茗对实验数据进行了处理，得出“电阻两端电压不变时，电功率与电阻大小成反比”的结论。他发现某型号可调温电熨斗就是通过改变电阻实现功率调节的，模拟电路如图乙所示，“1、2、3、4” 是四个
触点，通过调节旋钮，当把______两个触
点连接起来时，电路总功率最小，是低
温挡。
2、3
电功率
电功率
探究灯泡的电功率与哪些因素有关
定义、定义式
P＝
公式
P＝UI
推导式
P＝、P＝I2R
物理意义

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