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第十八章 电功率
第2节 电功率
【学习目标】
1.知道电功率的物理意义、定义和单位；理解额定电压和额定电功率。
2.会用公式P=W/t和P=UI进行简单计算，并能综合地运用学过的知识解决生活中的实际问题。
3.能正确选择器材、设计电路和实验步骤测量电功率。
【学习重点】
电功率的理解和计算。
【学习难点】
灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题。
【自主预习】
1. 电功率
（1）意义：表示电流做功 的物理量，用符号 表示。
（2）定义：电功率等于 与 之比。
（3）公式： 定义式P= 推导式P= P= P= 。
（4）单位：国际单位是 （W），常用单位有 （kW）和 （mW）
1kW= W 1W= mW
2. 千瓦时：
千瓦时是 的单位，是功率为 千瓦的用电器工作1小时所消耗的电能。
1kW=___________J
3. 额定电压、额定功率
（1）额定电压：用电器 工作时的电压.
（2）额定功率：用电器在 ___________下工作时的电功率.
有一盏电灯标有“220V 25W”的字样，其中“220V”表示该灯的___________；“25W”表示该灯的 为25W。
【探究新知】
探究点一电功率
1.比较电流做功快慢的方法
[小组合作学习]把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗电能多？谁消耗电能较快
___________消耗电能多，要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。
电灯1s内消耗的电能：。
电炉1s内消耗的电能：。
结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“___________”比较电流做功的快慢。
2.[自主学习]阅读课本，电功率的物理意义、定义、公式，然后小组合作学习推导公式，完成填空。
（1）物理意义：是表示电流做功___________的物理量。
（2）定义：电功率等于___________。
（3）公式：___________。
（4）电功率的推导公式：
①由P=、W=UIt得：P=___________。
② 由P=、W=UIt、U=IR得，P=___________。
③ 由P=、W=UIt、I=得，P=___________。
（5）电功率单位
国际单位：___________；常用单位：___________
换算关系： 1kW = ___________W 1 W =___________mW
[点拨]公式P＝的两套单位，国际单位：W、J、s；常用单位kW、kW·h、h。国际单位和常用单位不能混用。
3.[例题1]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）
探究点二 额定电压、额定功率
（一）不同的用电器功率不同，那么同一用电器在不同电压下工作，它的电功率相同吗？
[小组合作实验]要求：
1.小灯泡正常工作的电压为2.5V，用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压分别为2.5V、2V、1.5V、3V，观察小灯泡的亮度，分别记录电流表和电压表的示数，计算小灯泡在以上电压工作时的电功率，将数据记录在表格中。
电压（V） 电流 （A） 电功率 （W） 灯的发光情况
2.5
2
1.5
3
2.实验结论：在不同电压下，小灯泡的亮度___________，电功率___________；小灯泡的功率随___________的改变而改变。
（二）[小组合作学习]
1.什么是额定电压？额定功率？
（1）额定电压：用电器___________时的电压。
（2）额定功率：用电器在___________时的功率。
（3）实际电压：实际加在用电器两端的电压。
2.额定功率与实际功率的关系。
(1)当U实＝U额时，P实___________P额，灯泡___________；
(2)当U实＞U额时，P实___________P额，灯泡较正常发光___________；
(3)当U实＜U额时，P实___________P额，灯泡较正常发光___________。
[点拨]①一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
3.[例题2]某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热至水沸腾用了4min。
（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？
4.[例题3]把“220V 100W”的灯L1和“220V 40W”的灯L2串联在220V的电路中，哪盏灯亮？为什么？
[归纳]灯泡的亮度是由___________决定的，当两盏灯串联时，额定功率与实际功率不一定相等。
探究点三 电功率的测量
[小组合作实验]测量额定电压均为2.5V的小灯泡和LED灯泡的电功率。
将额定电压均为2.5V的小灯泡和LED小灯泡并联在电路中，分别测量二者两端的电压和通过的电流，观察两灯泡的亮度，并利用公式P=UI计算二者的电功率。
[实验结论]
1.两灯泡并联，___________更亮些。
2.两灯泡并联，它们两端的___________相等，通过___________的电流小，___________的电功率较小，所以___________更节能，亮度更高。
【当堂练习】
1．关于电功和电功率，下列说法中不正确的是（ ）
A. 千瓦时是电功的单位
B. 电流在单位时间内做功越多，电功率越大
C. 电功率是表示电流做功多少的物理量
D. 电流通过导体消耗的电能越多，电功率不一定越大
2. 标有“220V 40W”的甲灯和“110V 40W”的乙灯，当它们正常发光时（　　）
A．甲灯较亮 B．相同时间，它们消耗的电能一样多
C．两灯电阻一样大 D．通过甲、乙两灯的电流相等
3.小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　）
A．该灯泡只能在220V电压下工作
B．该灯泡的实际功率是40W不变
C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40W
D．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40J
4．一只灯泡上标有“220V 40W”的字样，“220V”表示_____________，“40W”表示_________，在家庭电路中工作10min，电流做功______J。
5．根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：
①甲灯上的参数“100W”意思是： ___________。
②二者均正常发光时，甲灯的电阻________乙的电阻。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
③二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的______倍。
6. 在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求：
（1） R2的阻值；
（2）通电1min，电流通过R1做的功；
（3）电路消耗的电功率。
7．贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。R1、R2是电热丝，R1=88Ω，R2=44Ω，S为旋转式开关。
（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流；
（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
。
参考答案
第2节 电功率
【自主预习】
1. （1）快慢 P （2）电功 时间 （3） I2R
（4）瓦特 千瓦 毫瓦 103 103
2.电功 1 3.6×106
3.（1）正常 （2）额定电压 额定电压 额定功率
【探究新知】
探究点 一电功率
1.电灯
2.（1）快慢 （2）电功与时间之比 （3）P＝
（4）① P=UI ②I2R ③
（5）瓦特（W） 千瓦（kW）、毫瓦（mW） 103 103
3. 13.5 kW·h
解析：P =150W = 0.15 kW t =3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是W= Pt= 0.15kW×90h = 13.5kW·h
或t=3 h×30 = 90×3.6×103s=3.24×105s
一个月内消耗的电能是
W= Pt= 150 W×3.24×105s = 4.86×107J= 13.5kW·h。
探究点二 额定电压、额定功率
（一）2.不同 不同 电压
（二）1.（1）正常工作 （2）额定电压
2.(1)＝ 正常发光 (2)＞ 亮 (3)＜ 暗
3.（1）4.32×105J （2）8.2A
解析：（1）电热水壶的额定功率P=1800W，加热一壶水至沸腾的时间t=4min=240s，根据P=可得消耗的电能W=Pt=1800W×240s=4.32×105J
（2）电热水壶的额定电压U=220V，根据P=UI可得通过它的电流
I==8.2A。
4.根据R=可知L1的电阻小于L2 的电阻，串联电路中电流处处相等，根据P=I2R可知灯L2 较亮 实际功率
探究点三 电功率的测量
1. LED灯泡
2.电压 LED灯泡 LED灯泡 LED灯泡
【当堂练习】
1.C 2.B 3.D 4.额定电压 额定功率 24000
5.①甲灯在额定电压220V下正常工作，额定功率为100W ②小于 ③4
6.（1）10Ω；（2）48J；（3）1.2W。
解析：（1）由电路图知道， R1与R2串联，电流表测电路中的电流，串联电路中的电流处处相等，由欧姆定律知道，电路的总电阻R总==30Ω
由串联电路电阻的特点知道，R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω
（2）电路工作1min，电流通过电阻R1做的功W1=U1I1t= I21R1t =（0.2A）2× 20Ω× 60s=48J
（3）电路消耗的电功率P=UI=6V × 0.2A=1.2W
7.（1）2.5A；（2）1.65×103W。
解析：（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有R1的基础电路，此时电路中的电流I1= = = 2.5A
（2）如图，当旋转触片接触点2和3时，R1、R2并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过R1的电流不变，通过R2的电流为I2= = = 5A
通过干路的总电流为I=I1+I2=2.5A+5A=7.5A
电路消耗的总功率为P=UI= ×7.5A=1.65×103W

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