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(共24张PPT)
电 功 率
第1课时
第十三章 电能和电功率
第二节 电功率
学习目标
能说出电功率的物理意义、定义、符号和单位。
01
知道电功率的计算公式与推导式，知道单位的换算。
02
理解额定电压与额定功率、实际电压与实际功率，并能计算实际功率。
03
观察与思考
力对物体做功有快慢之分，我们引入了功率，那么电流做功有快慢之分吗？怎样描述电流做功的快慢？
分别拿一只“220V 15W”和一只“220V 100W”的灯泡，接在照明电路中，比较灯的亮度和电能表转盘转动的快慢。
15 W
100 W
做功多的电流做功快
时间短的电流做功快
通电时间相同，比较做功多少
01
比较电流做功的快慢的方法
电流做功相同，比较时间长短
02
我们把电流做功快称为电功率较大
电功率
1．物理意义：
3．符号：
用 P 表示。
在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。
电流做的功与完成这些功所用时间的比。
2．定义：
5. 计算公式：
1W=1J/s=1V·A
1 瓦 =1 焦/秒
= 1 伏·安
电功率
P =
W
t
=
UIt
t
= UI
4. 单位：
单位是瓦特，简称瓦，符号是W
常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)
换算关系： 1kW=103W 1W=103mW
液晶电视机
约 100 W
家用空调
约 1000 W
台式计算机
约 300 W
电吹风机
约 800 W
电风扇
约 50 W
常见用电器的电功率
物理意义：100W=100J/s 电视机每秒消耗100J的电能
你能说出这些用电器电功率的物理含义吗？
一只电热水壶的铭牌上标着“220 V 1000 W”的字样，它正常工作时，电流是多少？
解：由 P=UI
得
I =
P
U
=
1000 W
220 V
= 4.55 A
练一练
我们学习了功率的公式
P =
W
t
P=UI
和
结合欧姆定律I=U/R，电功率的公式还能变形为
P=I2R
P =
U2
R
和
仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路
适合所有电路
电功率推导公式
如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=10Ω，闭合开关S和S1，电压表的示数为3V；闭合开关S、断开开关S1，电压表的示数为1.8V，求此时R2的功率。
练一练
U2 =U-U1=3V-1.8V=1.2V
解：
U22
R2
P2 =
=
（1.2V）2
10Ω
=0.144W
观察灯泡的铭牌，理解其中的含义。
“220“表示灯泡正常工作时的电压为220V，”100”表示灯泡正常工作时的电功率为100W。
观察与思考
额定功率和实际功率
2．实际电压、实际功率
1．额定电压、额定功率
用电器正常工作时的电压叫作额定电压(U额)；
在额定电压条件下用电器的电功率叫作额定功率(P额) 。
实际加在用电器两端的电压叫作实际电压(U实)；
在实际电压条件下用电器的电功率叫作实际功率(P实) 。
取一个标有“36V 25W”的电灯泡。把它接在36V的电路中，它正常发光；把它接在24V的电路中，它发光暗淡；把它接在40V的电路中，它发光强烈。
用电器的实际电功率随着它两端的电压的改变而改变。
U实 = U额，则 P实 = P额，用电器正常工作。
U实 > U额，则 P实 > P额，可能烧毁用电器。
U实 < U额，则 P实 < P额，用电器不能正常工作。
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；灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
现象：甲灯比乙灯亮。
分析：
甲灯标有“PZ 220V 100W” ，乙灯标有“PZ 220V 40W” ，将两盏灯并联接在220V电路中，比较两灯的亮度。
灯泡亮度的比较
U甲实＝U甲额=220V， P甲实=P甲额=100W
U乙实＝U乙额=220V， P乙实=P乙额=40W
P甲实>P乙实
甲灯标有“PZ 220V 100W” ，乙灯标有“PZ 220V 40W” ，将两盏灯串联接在220V电路中，比较两灯的亮度。(不考虑灯丝电阻的变化)
现象：乙灯比甲灯亮。
灯泡亮度的比较
分析：串联电路电流相同，选择公式P=I2R分析问题。
R =
U2
P
R甲=484Ω
R乙=1210Ω
由公式P=I2R可知，乙灯比甲灯亮。
小明用一个标有额定电压为220V、额定功率为1100W的电热水壶烧水。若此时小明家的实际电压为200V，这时电热水壶实际消耗的功率是多少？(不考虑电热水壶的电阻随温度的变化)
I额=
P额
U额
解：额定电流
=
1100W
220V
= 5 A
电热水壶的电阻
R=
U额
I额
例题
=
220V
5A
= 44 Ω
实际功率
U实2
R
P实 =
=
（200V）2
44Ω
=909.1W
电功率
物理意义
单位及其
换算
课堂小结
定义
符号
电流做的功与完成这些功所用的时间的比
表示电流做功的快慢
额定电压
额定功率
电功率的简单计算
用电器正常工作时的电压叫作额定电压
在额定电压条件下用电器的电功率叫作额定功率
P
W
1kW=103W
1．灯泡L1和L2分别标有“PZ220-15”和“PZ220-60”字样，现在把它们串联在220 V的电源上，组成闭合回路（灯丝电阻不变），则（　　）
A．灯泡L1和L2一样亮
B．灯泡L2比L1亮
C．两灯的总功率小于15 W
D．两灯的实际功率都变为额定功率的一半
C
随堂训练
2．如图所示的电路，电源电压3 V保持不变。闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.3 A，则R1的阻值是 Ω；断开开关S2后，电流表示数为0.1 A，此时R2消耗的电功率是 W。
10
0.2
3．1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？
解：
t =　　= 　　　　=　　　　 = 25 h。
W
P
1 kW·h
40 W
1 kW·h
0.04 kW
4．一台电视机 5 h 耗电 1 度，这台电视机的电功率是多少
解：
P =　　= 　　　　 = 0.2 kW = 200 W。
W
t
1 kW·h
5 h
5．如图是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻不变，求：
（1）电热水壶的电阻；
（2）电热水壶正常工作5 min消耗的电能；
（3）当电热水壶实际工作电压为110 V时，它的实际功率。
产品型号 ××××-150
额定电压U/V 220
额定功率P/W 1500
P =
U2
R
解：由 得
R =
U额2
P额
=
(220 V)2
1500 W
= 32.3 Ω
（1）电热水壶的电阻；
（2）电热水壶正常工作5 min消耗的电能；
W= P额t=1500 W×5×60 s=4.5×105 J
（3）当电热水壶实际工作电压为110 V时，它的实际功率。
P实=
U实2
R
=
(110 V) 2
=375 W
(220 V)2
1500 W(共21张PPT)
第十三章 电能和电功率
第二节 电功率
测量小灯泡的电功率
第2课时
观察与思考
怎么测量小灯泡的电功率？
本次实验选择哪一种方法呢？
P =
W
t
P =UI
知道小灯泡的实际功率随实际电压的变化规律。
02
进一步加深对电功率概念的理解，会测算小灯泡的实际功率、额定功率。
01
学习目标
1．实验目的：
测定小灯泡的额定功率和实际功率。
2．实验原理：
P=UI 。
3．应该测量的物理量：
4 ．实验器材：额定电压为 2.5 V 的小灯泡一个、3 V 电源、开关、滑动变阻器、导线若干，除此以外，还需要电压表、电流表。
测量小灯泡的电功率
电压和电流。
5 ．电路设计
1．根据电路图连接电路。
连接电路时，应注意：
(3)闭合开关前，滑动变阻器应调到阻值最大。
(2)小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约10 Ω，则电压表、电流表应选择的量程分别是0~3 V、0~0.6 A。
(1)开关应断开。
进行实验
2．闭合开关，调节滑片，使电压表的示数达到 2.5 V，记下电流表的示数。
3．调节滑片使电压表的示数小于 2.5 V(可调到 2 V)，记下电流表的示数。
4．调节滑片使电压表的示数略大于 2.5 V(最大只能调到 3 V)，记下电流表的示数。
进行实验
拓展：测量发光二极管的电功率
演示：
小灯泡的 规格 电压表的 示数U/V 电流表的 示数I/A 小灯泡的 亮度 小灯泡的
功率P/W
额定电压 U额=2.5 V
2.5
2.0
2.9
0.26
0.22
0.28
正常发光
发光较弱
发光较强
0.65
0.44
0.81
实验记录表
实验结论
(1)当U实 = U额，P实 = P额，灯泡正常发光。
(2)当U实 < U额，P实 < P额，较正常发光暗。
(3)当U实 > U额，P实 > P额，较正常发光亮。
(4)不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
(5)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
小明在实验中测得另一个小灯泡的三次电功率为0.6W、0.36W、0.72W ，他认为小灯泡的额定功率应为三次功率的平均值。你认为小明的说法是否正确？为什么？
灯泡在不同的电压下功率是不同的，小灯泡的额定功率应是在额定电压下的功率。所以求小灯泡实际功率的平均值没有意义。
交流与评估
实验电路连接正确，但是实验中无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光(始终比较暗)。
原因是小灯泡两端的电压比较小；而当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，小灯泡两端的电压是电源电压，可见，问题是电源的电压比较小。做此实验时，电源电压一定要比小灯泡额定电压大20%以上。
交流与评估
实验中最可能出现错误的是哪几个环节
在哪方面容易出现较大的误差
在实验的设计、操作和分析过程中，你发现了哪些新的问题
交流与评估
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W” ，将两盏灯串联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。
现象：乙灯比甲灯亮。
知识拓展：灯泡亮度的比较
结论：串联电路中，电阻较大的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较小的灯泡，电阻较大，串联后较亮）。
甲灯标有“PZ 220 V 100 W” ，乙灯标有“PZ 220 V 40 W”，两灯并联接在 220 V电路中，比较两灯的亮度。
比较两盏灯的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。
现象：甲灯比乙灯亮。
知识拓展：灯泡亮度的比较
结论：并联电路中，电阻较小的灯泡，P实较大，较亮（本题中U额相同， P额较大的灯泡，电阻较小，并联后较亮）。
测量小灯泡的电功率
实验方法
伏安法
实验原理
注意事项
课堂小结
实验结论
P=UI
电压表、电流表、滑动变阻器的连接和使用
小灯泡亮度随功率的改变而改变
随堂训练
1．如图是一位同学为测量小灯泡的功率所连的电路。这个电路有什么错误或不妥之处？应该怎样纠正？请你画出正确的电路图。
2．利用如图所示的器材，测量小灯泡的电功率。
(1)在闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻值应最_______，即滑片应位于______（选填“左”或“右”）端。
大
左
(2)闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是___________。
灯泡断路
(3)排除故障后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2 V 时，电流表的示数如图所示，此时电流为_____A，小灯泡的功率为_____W。
0.3
0.6
3．小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，将这盏灯接到 3 V电压下，它比正常发光时_____（选填“亮”或“暗”），这时它的实际功率为_______W。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
暗
0.75

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