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第十八章 电功率
第2节 电功率
课时学习目标
1.知道电功率的物理意义、定义和单位；
2.能利用电功率的公式进行相关计算；
3.能结合实际说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率；
4.了解电功率的测量方法。
1.理解电功率的意义、定义和单位。
2.电功率的测量方法。
学习重点
学习难点
额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。
学习重点、难点
导入新课
电风扇利用扇叶的转动吹出了风，扇叶转动的机械能是通过电动机从电能转化而来的。把电风扇调到不同挡位，吹出的风有什么不同？电流通过电动机做功的快慢有什么不同 ？
第2节 电功率
知识点一 电功率
我们知道功率表示力对物体做功的快慢。
类似地，在物理学中用电功率表示电流做功的快慢。
知识点一 电功率
如果电功用W表示，完成这些电功所用的时间用t表示，电功率用P表示，则
2.电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。
功W的单位是焦耳（J），时间t 的单位是秒（s），
电功率P 的单位是焦每秒（J/s），即瓦特（W）. 1W=1J/s
一、电功率
1.电功率表示电流做功的快慢。
知识点一 电功率
工农业中使用的用电器的电功率往往很大，这时就要用更大的单位——千瓦(kW)来表示。1 kW =103 W
一、电功率
3.电功率的单位和功率的单位一样，是瓦特（W）.
有时也需要用比瓦小的单位——毫瓦(mW)来表示电功率。1 W = 103 mW
知识点一 电功率
一、电功率
4.电功率等于电压和电流的乘积。电功率跟电压、电流有关，由电压、电流共同决定。
将电功W=UIt代入上式得，
P =
W
t
= UI
UIt
t
=
P =UI
电压U的单位是伏特（V），电流I的单位是安培（A），
电功率P 的单位是伏安（VA），即瓦特（W）. 1W=1VA
因为W=UIt，则
P =
W
t
P =
W
t
电功率
（适用纯电阻电路）
U2
R
P =UI=U
（普遍适用）
= I2R
= UI
UIt
t
=
因为 ，则
I =
U
R
P =UI= IR I
U
R
=
知识点一 电功率
知识点一 电功率
神威·太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦
家用电风扇工作时电功率约为40 W
5.一些用电器的电功率
知识点一 电功率
空调、电热水器的电功率通常是1000 ~3 000W
电冰箱、液晶电视的电功率一般是100 ~200 W
发光二极管的电功率约为50 mW
5.一些用电器的电功率
变形
P =
W
t
W = P t
1kW·h = = = 3.6 × 106J
1000W×3600s
3.6×106W·s
如果 P 的单位用 千瓦（kW），t 的单位用时（ h），它们相乘之后，就得到电能的另一个单位千瓦时（kW·h）。
1 千瓦时可以看做电功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。
知识点一 电功率
R1、R2串联时，电流通过串联电路做功的功率
P=UI =(U1+U2)I
=U1I1+U2I2
=P1+P2
R1、R2并联时，电流通过并联电路做功的功率
P=UI =U (I1+I2)
=U1I1+U2I2
=P1+P2
知识拓展
电流通过电路所做总功的功率等于各部分用电器中电流所做功功率之和，即：P＝P1＋P2
R1、R2串联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1
电流通过R2做功的功率P2=U2I2
由于I1=I2，则P1：P2=U1：U2
由于U1=I1R1，U2=I2R2 ，则P1：P2=R1：R2
R1、R2并联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1
电流通过R2做功的功率P2=U2I2
由于U1=U2，则P1：P2=I1：I2
由于I1=U1/R1，I2=U2/R2 ，则P1：P2=R2：R1
知识拓展
串联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成正比，即：P1∶P2＝R1∶R2
并联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成反比，即：P1∶P2＝R2∶R1
（来自教材）
【例题1】下列关于电功、电功率说法中正确的是【 】
A．电流做功，其他形式的能转化为电能
B．电流做功，电流减小
C．电流做功越多，电功率就越大
D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大
（来自教材）
【解析】A．电流做功过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能；
B．电流做功时，消耗电能，从电源流出的电流大小不变的流回负极，电流流经电路并不消耗；
C．电功率表示电流做功的快慢，电流做功多，电功率不一定大；
D．在相同时间里，电流做的功越多，电流做功越快，电功率就越大。
（来自教材）
（来自教材）
课堂练习
D
A．空调机 B．电视机 C．电冰箱 D．节能灯
【例题2】下列家用电器正常工作1h耗电最接近1kW·h的是【 】
A
课堂练习
【解析】1h耗电1kW·h的家用电器的电功率为
电冰箱、液晶电视的电功率一般是100～200W，空调机的电功率通常是1000～3000W，节能灯的电功率一般在10W左右。
正常工作1h耗电最接近1kW·h的是空调机。
（来自教材）
【例题3】（2025年贵州中考题）如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S，电流表示数为0.2A.
（1）通过电阻R1的电流为______A；
（2）求R1两端电压U1；
（3）求电路消耗的总功率P.
（来自教材）
【解析】图示电路中，R1和R2串联。电流表测量电路中的电流。
（1）通过R1的电流等于电流表的示数，为I1=0.2A；
（来自教材）
（来自教材）
课堂练习
0.2
（2）由欧姆定律得，R1两端电压U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V；
（3）电路消耗的总功率P=UI=3V×0.2A=0.6W.
知识点二 额定电压 额定功率
不同用电器的电功率一般不相同，同一个用电器在不同的电压下工作，它的电功率总是一样的吗？
小灯泡的电功率随电压变化
小灯泡的螺口位置标有“2.5 V ”，意思是小灯泡应在2.5 V电压工作。
用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5 V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。
知识点二 额定电压 额定功率
实验：小灯泡的电功率随电压变化
实验数据记录
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡发光情况
1 2.5 0.31 0.78 正常发光
2 2.0 0.25 0.50 比正常发光时暗
3 3.0 0.38 1.14 比正常发光时亮
在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样； 小灯泡的亮度由小灯泡的电功率决定，电功率越大，小灯泡越亮；小灯泡的电功率、小灯泡的亮度随着它两端的电压而改变。
说一个用电器的电功率是多大，要指明电压。
额定电压（U额）：用电器正常工作时的电压。
额定功率（P额）：用电器在额定电压下工作时的功率。
额定电流（ I额）：用电器在额定电压下工作时的电流。
实际电压（U实）：实际加在用电器两端的电压。
实际功率（P实）：用电器在实际电压下工作时的功率。
P额 = U额I额
知识点二 额定电压 额定功率
P实 = U实I实
实际电流（ I实）：用电器在实际电压下工作时的电流。
二、额定电压 额定功率
知识点二 额定电压 额定功率
一个用电器只有一个额定电压和额定功率（唯一且不变）； 但可有多个实际电压和相对应的实际功率（不唯一）
额定电压 U额
额定功率 P额
知识点二 额定电压 额定功率
用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率
用电器的实际电压等于额定电压时，用电器才能正常工作；用电器的实际电压不等于额定电压时，用电器不能正常工作。
要使用电器正常工作，必须让用电器两端电压等于额定电压。
知识点二 额定电压 额定功率
使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低，用电器的电功率低，不能正常工作。实际电压偏高，有可能损坏用电器。
如果供电存在电压过低或过高等问题，就需要使用稳压器提供稳定的电压，使用电设备能正常工作。
稳压器
　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。
知识点二 额定电压 额定功率
额定功率和实际功率的计算
（1）由额定电压U额和额定功率P额，根据P=UI= 可求出用电器正常工作时的电阻
（2）若用电器的电阻不变（不考虑温度对电阻得影响），则P额=U额I额= =I额2R，P实=U实I实= =I实2R
（3）阻值不变的用电器的功率之比等于两端电压（或通过电流）的二次方之比，
知识点二 额定电压 额定功率
知识点二 额定电压 额定功率
用电器的电功率与电压的关系图像
用电器的电功率与电压的二次方的关系图像
P=UI=
【例题4】某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热一壶水至沸腾用了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
【解答】（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，根据 可得，加热这壶水消耗的电能
W=Pt =1800W×240s = 4.32×105 J
课堂练习
（2）电热水壶的额定电压 U=220V，根据 P=UI 可得通过它的电流
【例题5】（2025年四川自贡中考题）如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12V，则额定功率是【 】
A. 0.6W
B. 1.8W
C. 3.2W
D. 4.8W
课堂练习
【解析】由I-U图像可知，某用电器的实际电压等于额定电压，为12V时，对应的实际电流等于额定电流，是0.4A，用电器的实际功率等于额定功率，为P=UI=12V×0.4A=4.8W.
该用电器的额定功率为4.8W.
D
【例题6】（2025年天津中考题）将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后，接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则【 】
A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光
C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
课堂练习
【解析】由 得，甲灯的电阻为 ，
乙灯的电阻为 ；
B
两灯串联，串联电路的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
由P=UI得，甲灯的额定电流 ,甲灯不能正常发光，乙灯的额定电流 ，所以乙灯能正常发光。
知识点三 电功率的测量
电功率可以使用电力监测仪直接测量。
三、电功率的测量
电力监测仪
没有电力监测仪时怎样测得电功率呢？
利用电流表和电压表间接测量电功率
用电压表和电流表测量小灯泡的电功率
P = UI
实验原理
实验电路图
知识点三 电功率的测量
①将电压表和电流表指针调零。按照电路图连接电路。连接电路时开关断开；开关闭合接通电路前，滑动变阻器滑片移到接入电路电阻最大处。
2.5V 0.3A
实验步骤
知识点三 电功率的测量
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 I，将U、I 记录在表格中，并观察记录小灯泡发光情况。
电压2.5V
电流0.26A
知识点三 电功率的测量
③ 闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中，并观察记录小灯泡发光情况。
电压2.0V
电流0.22A
知识点三 电功率的测量
④闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为2.9V（略高于额定电压），记下此时对应的电流表示数I，分别将U、I 记录在表格中，并观察记录小灯泡发光情况。
电压2.9V
电流0.28A
知识点三 电功率的测量
　　小灯泡的额定电压是“2.5V”
⑤数据处理
小灯泡发光情况
电功率P/W
次数 电压U/V 电流I/A
1 2.5
2 2.0
3 2.9
0.44
0.65
0.81
正常发光
较暗（发光暗淡）
较亮（发光强烈）
0.22
0.26
0.28
①小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
②小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大。
③小灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮。
结论
知识点三 电功率的测量
知识点三 电功率的测量
把额定电压都为2.5 V的小灯泡和LED灯并联在电路中。闭合开关后，测量通过小灯泡和LED灯的电流和它们两端的电压，计算它们的电功率。观察小灯泡和LED灯的发光情况，再结合它们的电功率看看哪种灯更节能。
电压2.5V
电流0.26A
PL=UIL=2.5V×0.26A=0.65W
电压2.5V
电流0.06A
PLED=UILED=2.5V×0.06A=0.15W
LED灯比小灯泡更亮，LED灯更节能。
【例题7】（2025年云南中考题）同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）实验前，电流表指针位置如图甲所示，应对电流表进行______；
（2）同学们连接的电路如图乙所示，经检查发现A、E两点间的导线连接错误，应改接到______两点之间；更正错误后，将滑动变阻器的滑片置于最______（选填“左”或“右”）端；
课堂练习
（2）由图乙可知，A、E两点间的导线连接错误，开关闭合后，电流不经过小灯泡直接流入电流表，故应将导线改接到B、E两点间。
为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至接入电路阻值最大处，即应将变阻器的滑片移至最右端。
调零
【解析】（1）由图甲可知，实验前电流表的指针未指在零刻度线处，故应对电流表进行调零。
B、E
右
【例题7】（2025年云南中考题）测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（3）闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了，此时电压表______（选填“有”或“无”）示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动变阻器，使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表，表中a处的数据为______；
课堂练习
【解析】（3）若小灯泡灯丝断了，电路断路，电路中电流为零。电压表直接连接在电源两端，测量电源电压，故电压表有示数。
小灯泡正常发光时的电压为其额定电压，故表中a处的数据应为其额定电压2.5V.
有
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
2.5
【例题7】（2025年云南中考题）测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
课堂练习
【解析】（4）在额定电压下的功率为额定功率，由表格中数据可知，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.30A=0.75W；
由表格中数据可知，灯泡两端电压越大，电流越大，小灯泡的实际功率越大，小灯泡就越亮；用电器在不同电压下对应的实际功率不同，故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是错误的。
0.75
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
大
（4）分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为______W，小灯泡的实际功率越______，小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差，这种做法是______（选填“正确”或“错误”）的。
错误
课时知识总结
电功率
电功率
额定电压
额定功率
意义：表示电流做功的快慢
用电力监测仪直接测量
额定电压：用电器正常工作时的电压
公式： P=UI
单位：千瓦（kW)、瓦特（W）、毫瓦（mW）
额定功率：用电器在额定电压下的功率
U=U额时，P=P额，用电器正常工作；
U≠U额时，P≠P额，用电器不能正常工作；
用电器的实际功率随两端电压变化。
电功率的测量
用电流表和电压表间接测量
练习与应用： 1、2、3、4、5、6题
课后作业

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