资源简介

(共36张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：18.2.2 额定电压 额定功率
副标题：概念辨析 关系推导 计算应用
幻灯片 2：学习目标
明确额定电压和额定功率的定义，能从用电器铭牌中准确读取相关参数。
理解实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的区别和联系。
掌握实际功率与额定功率的关系推导，能进行相关计算。
结合实例分析用电器在不同电压下的工作状态，培养电路分析能力。
幻灯片 3：导入 —— 用电器的 “身份标识”
生活观察：几乎所有用电器的铭牌上都标有类似 “220V 100W”“3.7V 0.5W” 的参数，这些数字代表什么含义？
问题思考：为什么灯泡在电压过低时发光暗淡，电压过高时可能烧坏？这些现象与铭牌参数有什么关系？
引入主题：这些参数分别是用电器的额定电压和额定功率，它们决定了用电器的正常工作状态，今天我们就深入学习这两个概念。
幻灯片 4：额定电压与额定功率的定义
额定电压（\( U_{\text{é }} \)）：
定义：用电器正常工作时的电压，是生产厂家为保证用电器安全和性能而设定的标准电压。
常见值：家庭电路用电器额定电压多为 220V；手电筒灯泡多为 2.5V、3.8V；手机电池多为 3.7V。
意义：只有在额定电压下，用电器才能发挥最佳性能，长期偏离额定电压可能影响寿命或损坏。
额定功率（\( P_{\text{é }} \)）：
定义：用电器在额定电压下工作时的电功率，是用电器正常工作时的功率。
标注方式：用电器铭牌上 “220V 100W” 中，100W 即为额定功率，表示该用电器在 220V 电压下工作时，电功率为 100W。
意义：额定功率反映了用电器消耗电能的快慢能力，是选择用电器的重要参数（如大功率电器需考虑电路承载能力）。
幻灯片 5：用电器铭牌解读
铭牌示例：展示灯泡、电热水器、手机充电器的铭牌图片，标注关键参数。
灯泡铭牌：“PZ220-100”——PZ 表示普通照明，220 表示额定电压 220V，100 表示额定功率 100W。
电热水器铭牌：“220V 50Hz 2000W”—— 额定电压 220V，额定频率 50Hz，额定功率 2000W。
手机充电器铭牌：“Input: 100-240V~50/60Hz 0.5A；Output: 5V 2A”—— 输出额定电压 5V，额定电流 2A，额定功率\( P = UI = 5V 2A = 10W \)。
解读要点：明确额定电压、额定功率的数值，理解其对应的工作状态，区分输入与输出参数（如充电器）。
幻灯片 6：实际电压与实际功率
实际电压（\( U_{\text{ }} \)）：
定义：用电器实际工作时两端的电压，可能受到供电线路电压波动、电路连接方式等因素影响。
实例：家庭电路电压正常为 220V，但用电高峰期可能降至 200V 左右；串联电路中用电器实际电压可能低于额定电压。
实际功率（\( P_{\text{ }} \)）：
定义：用电器在实际电压下工作时的电功率，由实际电压和用电器电阻共同决定。
计算公式：\( P_{\text{ }} = U_{\text{ }} I_{\text{ }} \)，对于纯电阻用电器，还可表示为\( P_{\text{ }} = \frac{U_{\text{ }}^2}{R} \)或\( P_{\text{ }} = I_{\text{ }}^2 R \)（\( R \)为用电器电阻，可视为不变）。
特点：实际功率随实际电压变化而变化，同一用电器的实际功率可以有多个值，而额定功率只有一个。
幻灯片 7：实际功率与额定功率的关系
推导基础：对于纯电阻用电器，电阻\( R \)可视为不变，由额定参数可得\( R = \frac{U_{\text{é }}^2}{P_{\text{é }}} \)。
关系公式：实际功率与额定功率的比值等于实际电压与额定电压平方的比值，即：\(
\frac{P_{\text{ }}}{P_{\text{é }}} = \left( \frac{U_{\text{ }}}{U_{\text{é }}} \right)^2 \implies P_{\text{ }} = P_{\text{é }} \times \left( \frac{U_{\text{ }}}{U_{\text{é }}} \right)^2
\)
三种工作状态：
当\( U_{\text{ }} = U_{\text{é }} \)时，\( P_{\text{ }} = P_{\text{é }} \)，用电器正常工作（如灯泡正常发光）。
当\( U_{\text{ }} > U_{\text{é }} \)时，\( P_{\text{ }} > P_{\text{é }} \)，用电器超常工作，可能缩短寿命甚至烧坏（如灯泡灯丝烧断）。
当\( U_{\text{ }} < U_{\text{é }} \)时，\( P_{\text{ }} < P_{\text{é }} \)，用电器不能正常工作（如灯泡发光暗淡、电热水器加热变慢）。
幻灯片 8：计算示例 1—— 基本关系应用
题目：一只标有 “220V 100W” 的灯泡，接在 220V 电路中正常工作，求：
灯泡的电阻；
若接在 110V 电路中，实际功率是多少？
解答步骤：
由额定参数计算电阻：\( R = \frac{U_{\text{é }}^2}{P_{\text{é }}} = \frac{(220V)^2}{100W} = 484 \)。
接在 110V 电路中，实际电压\( U_{\text{ }} = 110V \)，实际功率：\(
P_{\text{ }} = \frac{U_{\text{ }}^2}{R} = \frac{(110V)^2}{484 } = 25W
\)
或用关系公式：\( P_{\text{ }} = 100W \times \left( \frac{110V}{220V} \right)^2 = 100W \times \frac{1}{4} = 25W \)。
结论：实际电压为额定电压的 1/2 时，实际功率为额定功率的 1/4，灯泡发光变暗。
幻灯片 9：计算示例 2—— 实际功率判断
题目：标有 “220V 60W” 和 “220V 100W” 的两只灯泡串联在 220V 电路中，哪只灯泡更亮？（忽略温度对电阻的影响）
解答步骤：
计算两灯泡电阻：
\( R_1 = \frac{U_{\text{é }}^2}{P_{\text{é }1}} = \frac{(220V)^2}{60W} \approx 806.7 \)
\( R_2 = \frac{U_{\text{é }}^2}{P_{\text{é }2}} = \frac{(220V)^2}{100W} = 484 \)
串联电路电流相等：\( I = \frac{U}{R_1 + R_2} = \frac{220V}{806.7 + 484 } \approx 0.17A \)
计算实际功率：
\( P_{\text{ }1} = I^2 R_1 = (0.17A)^2 \times 806.7 \approx 23.4W \)
\( P_{\text{ }2} = I^2 R_2 = (0.17A)^2 \times 484 \approx 14W \)
比较亮度：实际功率越大，灯泡越亮，故 “220V 60W” 的灯泡更亮。
关键：串联电路中，电阻大的用电器实际功率大，亮度更高。
幻灯片 10：用电器的安全使用与寿命
电压过高的危害：当\( U_{\text{ }} \gg U_{\text{é }} \)时，\( P_{\text{ }} \gg P_{\text{é }} \)，用电器产生过多热量，可能烧坏绝缘材料或灯丝（如灯泡瞬间烧坏）。
电压过低的影响：实际功率过小，用电器无法正常工作（如洗衣机无法启动、空调制冷效果差），长期低电压运行可能导致效率下降。
安全建议：
使用用电器前查看铭牌，确保供电电压与额定电压一致。
避免在电压波动较大的时段使用精密电器（如电脑、电视）。
大功率用电器需单独接线，防止电压下降影响其他用电器。
幻灯片 11：常见错误分析
错误 1：认为用电器的实际功率一定等于额定功率。
纠正：实际功率由实际电压决定，只有在额定电压下实际功率才等于额定功率，电压变化时实际功率随之变化。
错误 2：计算实际功率时忽略电阻不变的前提，直接用额定电流计算。
纠正：实际电压变化时，实际电流也会变化，需先通过额定参数计算电阻，再结合实际电压求实际功率。
错误 3：比较灯泡亮度时依据额定功率，而非实际功率。
纠正：灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大，亮度越高，与额定功率无关（如 “220V 60W” 灯泡串联时可能比 “220V 100W” 亮）。
幻灯片 12：知识梳理
核心概念：
额定电压：用电器正常工作的电压（\( U_{\text{é }} \)）。
额定功率：额定电压下的功率（\( P_{\text{é }} \)），铭牌标注参数。
实际电压：实际工作的电压（\( U_{\text{ }} \)），可能偏离额定值。
实际功率：实际电压下的功率（\( P_{\text{ }} \)），决定工作状态和亮度。
关系公式：\( P_{\text{ }} = P_{\text{é }} \times \left( \frac{U_{\text{ }}}{U_{\text{é }}} \right)^2 \)（纯电阻用电器）。
关键结论：实际功率决定用电器工作状态，亮度由实际功率决定，电阻可视为不变量用于计算。
幻灯片 13：课堂练习
标有 “36V 40W” 的灯泡，其额定电压是______V，额定功率是______W，正常工作时电阻是______Ω。
某灯泡额定电压 220V，额定功率 100W，当实际电压为 110V 时，实际功率为______W。
两只灯泡分别标有 “220V 40W” 和 “220V 60W”，并联在 220V 电路中，______的灯泡更亮；串联在 220V 电路中，______的灯泡更亮。
某用电器标有 “12V 6W”，若接在 9V 电源上，实际功率为______W（忽略电阻变化）。
幻灯片 14：课后作业
完成课本上关于额定功率和实际功率的练习题，重点练习不同电压下实际功率的计算。
观察家中一个用电器的铭牌，记录额定电压和额定功率，计算其电阻；若实际电压为额定电压的 90%，求实际功率。
为什么家庭电路中同时使用多个大功率用电器时，灯泡会变暗？结合实际电压和实际功率的关系分析原因。
2024人教版物理九年级全册
18.2.2额定电压 额定功率
第十七章 欧姆定律
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
物理观念
1. 知道什么是用电器的额定电压和额定功率；
2.知道什么是实际电压和实际功率。
科学思维
通过对用电器的额定功率和实际功率的理解，认识用电器的实际功率有多个，额定功率只有一个，是实际功率中的一个，且是用电器最佳工作状态时的电功率。
重难点
“220 V 100 W”“220 V 40W”的物理意义是什么？它和电能表转盘转速（或指示灯闪烁快慢）有什么关系？
将一只3.8 V的小灯泡接入电源为一节新干电池的电路，观察灯泡的亮度。然后再将电源换成两节新干电池，观察灯泡的亮度。
灯泡的亮度发生了什么变化？为什么会发生这样的变化？
回顾生活中的现象，在用电高峰期，接到电路中的一盏“220 V 60 W”白炽灯不怎么亮，而在夜深人静时，你会感觉到一盏“220 V 40 W”的灯非常亮。
这是为什么？
1.什么是用电器的额定电压和额定电流？
2.什么是用电器的额定功率？
3.知道了用电器的额定电压和额定功率，
如何求出用电器的额定电流？
自主阅读
任务一、认识用电器的额定电压和额定功率
任务一、认识用电器的额定电压和额定功率
用电器正常工作时的电压是额定电压，
在额定电压下工作时的电功率是额定功率。
任务一、认识用电器的额定电压和额定功率
不同的用电器的额定功率一般不同，即使同一种用电器同种规格、型号不同，额定功率也会不同。
分别将两盏“2.5 V 0.625 W”的小灯泡连接成串联和并联电路（如图所示），观察两盏灯泡的发光情况。
完全相同的灯泡，在电路中的亮度不同的原因在哪里？
用电器实际工作时，加在其两端的电压往往不是额定电压，实际电压高于或低于其额定电压。
任务二、认识实际功率
思考：
1.用电器工作时，其电阻是否发生变化？
2.实际电压发生变化时，通过用电器的电流是否发生变化？
3.用电器的电功率会随用电器两端的电压变化发生怎样的变化？
任务二、认识实际功率
1.加在用电器两端的电压就是实际电压，实际电压不一定等于用电器的额定电压。
2.用电器在实际电压下工作时的电功率就是实际功率，实际功率不一定等于用电器的额定功率。
3.只有实际电压等于额定电压时，用电器的实际功率才等于用电器的额定功率。
自主阅读
（实际功率部分）
任务二、认识实际功率
用电器的额定电压和额定功率只有一个，是用电器出厂时由工厂设计好的；实际功率是对应用电器两端实际电压的电功率，实际电压变化，实际功率就随之变化，所以用电器的实际电压和对应的实际功率有多个。
！注意
任务二、认识实际功率
家庭用白炽灯泡标有“PZ220—40”的含义：PZ ：普通照明；220—40：该灯泡的额定电压是220 V ，即该灯泡在220 V的电压下能正常发光；
该灯泡的额定功率是40 W ，即该灯泡正常发光时的功率是40 W。

任务二、认识实际功率
利用“PZ220—40”可以进行的计算：
任务二、认识实际功率
有一小灯泡标有“2.5 V 0.3 A”，回答下列问题。
（1）额定电压（正常发光时的电压）是　 　V。
（2）额定电流（正常发光时的电流）是　 　A。
（3）额定功率（正常发光时的功率）是　 　W。
（4）如果灯泡两端加的实际电压是2 V，实际电流　 0.3 A；　
实际功率（实际电压下工作时的功率）　 　0.75 W。
随讲随练
2.5
0.3
0.75
小于
小于
任务二、认识实际功率
任务二、认识实际功率
讲解例题
一只灯泡标有“220 V 100 W”字样，它正常工作12 min，消耗的电能是 　 　kW h；把它接入110 V电路中，它的实际功率是　 　W。（忽略灯泡电阻变化）
0.02
25
点拨：正常工作12 min，消耗电能W=Pt=100×10-3 kW×=0.02 kW·h，由P=UI= Ω,灯泡的实际功率P实==25 W。
易错提醒
电功率的计算公式：P＝ ＝UI，适用于各种情况下电功率的计算；导出公式P＝I2R＝ ，建立在欧姆定律的基础上，因此只适用于纯电阻电路的电功率计算，初中阶段除含有电动机的电路外，都属于纯电阻电路。
任务二、认识实际功率
任务三、电功率的测量
1.直接测量：功率表测用电器的电功率；
2.间接测量：根据P=UI，利用电流表和电压表测量I、U，计算用电器的电功率。
知识点1 额定电压 额定功率
1.把“”和“”的两盏灯串联在 电路中，两盏
灯都比正常发光时暗，这是因为每盏灯的( )
B
A.额定电压变小 B.实际功率小于额定功率
C.额定功率变小 D.额定电压小于实际电压
2. 冬天洗澡的时候常会用到浴霸，常见的浴霸取暖灯组
由四个“ ”的钨丝灯（如图）并联而成。下列说法正确的是
( )
A
A.单个取暖灯正常工作时的功率为
B.单个取暖灯的实际功率一定为
C.实际电压过高极易损坏灯泡，应在低于 的电压
下工作
D.当电路中电压为0时，单个取暖灯的额定功率变为0
3.两灯“”和“ ”串联在电路中，当电路中的电
流是时，、 两灯____（填“能”或“不能”）同时正常发光，灯
泡____更亮。
能
知识点2 电功率的推导式计算
（第4题）
4.［2024自贡期末］将一只标有“ ”字样的灯泡
接在如图所示的电路中，灯泡的电阻不变，则灯泡 所
消耗的实际功率为( )
D
A. B. C. D.
5.如图所示电路中，电源电压保持不变，灯泡标有“ ”字样，开
关闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为，则电阻 ____
；由于电池使用过久，电源实际电压只有 时，则该灯泡的实际
功率为_____ （不考虑温度对灯丝电阻的影响）。
20
1.92
（第5题）
6.将标有“”字样的小灯泡与一个 的电阻串联后，接在
的电源下。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡的电阻；
解：不考虑温度对灯丝电阻的影响，由 可得，小灯泡的电阻
。
（2）小灯泡的实际功率。
解：小灯泡与一个 的电阻串联，则电路中的总电阻
，电路中的电流
，串联电路中电流处处相等，则小灯泡的实际功
率 。
知识点3 电功率的测量
7.下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是( )
B
①电能表和电压表 ②电能表和电流表
③电能表和秒表 ④电压表和电流表
A.①② B.③④ C.①④ D.②③④
8.今年暑假诚诚陪同爸爸妈妈去云南避暑旅游，出发时他们忘记将家中
电视机电源关闭，电视机处于屏幕保护状态。出门前他家电能表的示数
如图所示，10天后他们回到家，发现电能表的示数变为
，则这段时间他家电视机消耗的电能是____________ ，
电视机处于屏幕保护状态时的电功率为____ 。
10
9.【母题】如图，电源电压恒定，小灯泡、分别标有“ ”和“
”字样，设灯丝电阻不变。闭合开关 ，只有一盏灯正常发光，
电路安全工作，则下列说法正确的是( )
D
A.电源电压为 B.灯 正常发光
C.电路中的电流为 D.电路总功率为
【变式】将上题中灯泡、 并联起来，为保证电路安全，干路中的最
大电流为_____A，电源电压最大为___ ，此时电路消耗的电功率为
_____，灯泡____（填“”或“ ”）更亮。
1.25
3
3.75
10.如图甲所示，将一个标有“ ”的小灯
泡接在电压为 的恒压电源上，闭合开关的瞬
间 开始利用传感器记录电路中电流随时间
D
A.灯泡的实际功率先变大后不变
B.闭合开关瞬间，灯泡的实际功率最小
C.灯泡稳定发光时的实际功率为
D.当电源电压变为时，灯泡稳定发光时的实际功率大于
的变化情况（如图乙），利用慢速摄影技术可以观察到前 灯泡经
历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第 后灯泡逐渐变
为稳定发光。下列说法正确的是( )
11.［2024苏州高新区期末］如图a所示，电源电压为 保持不变，灯泡
、规格均为“”，灯泡、的图像均如图b所示，
规格为“”。闭合、、 ，此时电路为______（填“串联”或
“并联”）电路，发光较亮的灯泡是____（填“”“”或“”）；闭合 ，
断开、时，整个电路消耗的电功率为____ 。
并联
2.7
12. ［2025北京海淀区期末］老旧小区改造的内容之一——电
路增容，是指增加居民用电的总额定功率，为保障增容后的线路安全，
需要更换入户线。以小典家为例，入户线的总电阻为 ，所有用电器两
端的电压保持不变。增容前 ，小典家用电的总
额定功率 。
（1）增容前，当小典家用电达到总额定功率 时，求：
①入户线中的电流 ；
②入户线上消耗的电功率 。
解：①当小典家用电达到总额定功率 时，入户线中的电流
。
②由题中信息可知，入户线上消耗的电功率
。
（2）增容后，小典家用电的总额定功率增加了 。假设小典家用电
达到增容后的总额定功率时，新入户线上消耗的电功率仍为（1）中的
，求新入户线的总电阻 。
解：增容后，小典家用电的总额定功率变为
，
当小典家用电达到增容后的总额定功率 时，新入户线中的
电流 ，
所以新入户线的总电阻 。
电功率
正常工作
灯泡亮度取决于其实际功率的大小
实际工作
额定电压
实际功率
额定功率
实际电压
谢谢观看！

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