资源简介

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电 功 率
电
功
率
九年级全册第十八章第2节
目标展示
电功率
物理观念
了解电功率的概念和物理意义
知道用电器的额定电压和额定功率
知道电功率的测量方法
能利用电功率的知识解决生活中的实际问题
科学思维
通过用物理量之比定义新物理量的方法，建立电功率的概念，发展科学思维
科学探究
通过小灯泡的电功率随电压变化的演示实验，培养观察、分析、处理信息和得出结论的能力
科学态度与责任
经历额定功率和实际功率的学习过程，养成正确使用用电器的习惯
新课导入
问题
分别把小灯泡和吹风机接到家庭电路中，观察电能表表盘转动的速度。电能表表盘转动的速度一样吗 这说明电流通过灯泡和通过吹风机做功的快慢有什么不同？
电能表表盘转得快，说明电流做功快；
电能表表盘转得慢，说明电流做功慢。
新课讲授
电功率
一
电功率
物理意义：表示电流做功的快慢，用字母P表示。
定义：电功与时间的比值叫做电功率。
定义公式：
计算公式：
新课讲授
电功率
一
电功率
国际单位：瓦特（W）
常用单位：千万（kW）、毫瓦（mW）
换算关系：1kW = 103 W 1 W = 103 mW
W—焦耳（J）
t — 秒（s）
P—瓦特（W）
1W=1J/s
U—焦耳（J）
I — 秒（s）
P—瓦特（W）
1W=1V·A
新课讲授
电功率
一
千瓦时的来历
如果P和t的单位分别是kW、h，那么它们相乘之后，就得到上节介绍的kW·h“千瓦时”：电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能就是1kW·h。
将公式 变形后，可得到W=Pt。
提示：千瓦是电功率的单位；千瓦时是电功的单位。
发光二极管的功率约为50mW
空调、电热水器的电功率约1000~3000W
液晶电视约100W
家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为
30W、33W、38W
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
新课讲授
电功率
一
一些用电器的电功率
小灯泡的电功率随电压变化
新课讲授
额定电压 额定功率
二
演示
图18.2-3中小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”，意思是小灯泡应在2.5 V电压下工作。如图18.2-4所示，我们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。
图18.2-3
图18.2-4
小灯泡的电功率随电压变化
新课讲授
额定电压 额定功率
二
演示
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1 2.5 正常
2 2.0 较暗
3 2.9 较亮
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;小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。
新课讲授
额定电压 额定功率
二
额定电压、额定功率
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电功率。
如图所示，是一款电熨斗的铭牌：
“220V”表示额定电压为220V；
“1000W”表示额定功率为1000W。
解释：
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。
新课讲授
额定电压 额定功率
二
实际电压、实际功率
实际电压：用电器实际工作时的电压（用U实表示）；
实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率（用P实表示）。
新课讲授
额定电压 额定功率
二
实际功率与实际电压的关系
在实际使用电器时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压，用电器也能工作。
当U实=U额时，I实=I额，则P实=P额，用电器正常工作；
当U实>U额时，I实>I额，则P实>P额，用电器超负荷工作，可能被烧坏；
当U实新课讲授
额定电压 额定功率
二
实际电压、实际功率
凡是用电器铭牌或说明书上标有的电压、电流、电功率等值，都是额定值。
额定电压220V
额定功率60W
PZ表示普通照明
220表示额定电压220V
40表示额定功率40W
新课讲授
额定电压 额定功率
二
实际电压、实际功率
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。
几款稳压器
新课讲授
额定电压 额定功率
二
例题
某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热壶水至沸腾用了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(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 可得消耗的电能
W=Pt=1800W×240s=4.32×105J
P=
W
t
新课讲授
额定电压 额定功率
二
例题
某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热壶水至沸腾用了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
(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
P
U
1800W
220V
新课讲授
电功率的测量
三
如图所示是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。
新课讲授
电功率的测量
三
电能表测功率：在精确度要求不高的时候，也可以用家庭电能表和秒表测量用电器的电功率。
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
新课讲授
电功率的测量
三
【实验思路】
可以通过测量小灯泡（额定电压为2.5V或3.8V）两端的电压和通过用小灯泡的电流，由电功率公式P=UI计算得出小灯泡的电功率。
实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
新课讲授
电功率的测量
三
【实验思路】
实验电路图：
新课讲授
电功率的测量
三
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
【实验过程】
1.按图把小灯泡、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路。注意选择电压表和电流表的适当测量范围。
2.通过滑动变阻器改变小灯泡两端的电压分别测量以下三种情况下小灯泡的实际功率。
（1）使小灯泡两端的电压等于额定电压；
（2）使小灯泡两端的电压低于额定电压；
（3）使小灯泡两端的电压高于额定电压。。
3.将测量的数据记录在自己设计的表格中。
新课讲授
电功率的测量
三
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
【实验过程】
实验次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 灯泡发光情况
1
2
3
注意：小灯泡两端的最高电压不能超过额定电压的1.2 倍倍
新课讲授
电功率的测量
三
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
【实验结论】
U实=U额 P实=P额 灯泡正常发光
U实U实>U额 P实>P额 灯泡发光偏亮，可能被烧坏
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。
小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。
新课讲授
电功率的测量
三
用伏安法测量小灯泡的电功率
实验
【交流评估】
1.实验中滑动变阻器的作用是什么？
①保护电路
②改变小灯泡两端的电压
2.多次实验的目的是什么？能不能求小灯泡功率的平均值？
多次试验的目的是为了获得小灯泡在不同实际电压（如低于、等于、高于额定电压）下的实际功率，得出小灯泡的实际功率与其两端实际电压的关系；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
新课讲授
电功率的测量
三
想想做做
把额定电压都为2.5V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。
实验表明：发光二极管与小灯泡相比，在亮度相当的情况下，发光二极管的电功率小，小灯泡的电功率大约是发光二极管功率的10倍
意义：节能灯的电功率小，但发光效率高，亮度大
知识拓展
电功率的两个推导公式
说明：因为欧姆定律适用于纯电阻电路，所以推导式也只适用于纯电阻电路。
知识拓展
串联电电路中的电功率之比：
串联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：
在串联电路中，总电功率等于各用电器的电功率之和：P总=P1+P2
知识拓展
并联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：
并联电电路中的电功率之比：
在并联电路中，总电功率等于各用电器的电功率之和：P总=P1+P2
知识拓展
练习1：如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A。电阻R1的电功率P1=_____；电阻R2的电功率P2=____；电路中的总电功率P总=_____。
R1
R2
A
V
S
知识拓展
R1
R2=10Ω
U1=2V
U2
U
I=0.4A
等效电路图：
知识拓展
用电器实际功率计算（已知P额、U额、U实）：
知识拓展
例题2：一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？
知识拓展
课堂小结
1.甲、乙两个LED灯泡的参数如图所示，则下列说法中正确的是
（　　）
A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．两灯均正常发光时，甲灯比乙灯亮
D．两灯均正常发光时，乙灯比甲灯亮
达标检测
D
2.如图所示是一种电能表，下列说法中正确的是（　）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．铝盘转得越快说明电流做功越快
C．该电能表的读数为3021kW h
D．铝盘每转过1500转电路消耗电能2000J
B
3.华为最新款手机Mate70RS全球发布，其中内置的麒麟9020芯片是由_________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的。电池容量约6000mA·h，额定电压3.7V，支持100W有线超级快充和80W无线快充。“超级快充”的“快”是指_______（填写物理量），若采用有线快充方式给电池充电，理论上充满电量为零的手机电池需要的时间是_______s。
达标检测
半导体
电功率
799.2
作业布置
1.有甲、乙两个电热水壶，甲壶的容量为1L，乙壶的容量为1.5L。两壶各按上述容量烧开初温相同的一壶水，分别需要4min和5min，通过哪个电热水壶的电流做功快 为什么
【解析】甲、乙两个电热水壶水的质量之比为 m甲:m乙=2:3
水吸收的热量之比为 Q甲:Q乙=cm t=2:3
电流做功之比为 W甲:W乙= Q甲:Q乙=2:3
电流所用时间之比为 t甲:t乙=4:5
根据P=W/t可知，电功率之比为P甲:P乙=5:6
所以通过乙壶的电流做功快，因为乙壶的电功率大。
作业布置
2.1kW·h的电能可以让一盏20W的灯正常工作多长时间？
【解析】电功W=1kW·h，功率P=20W=0.02kW，
正常工作多长时间t= / =(1kW·h)/0.02kW=h
3.一个电热水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样，它正常工作时，电流是多少？
【解析】电热水壶正常工作时的电压U=220V，功率P=1000W，
正常工作时的电流 I= / =1000W/220V=4.55A
电热水壶正常工作时的电流约为4.55A。
作业布置
4.盛夏，某同学把空调的温度设置为26℃，发现空调的压缩机工作10min后会停止5min，之后再重新工作.....周而复始。他从空调铭牌和说明书上获悉，压缩机制冷时空调的电功率为2850W，压缩机不工作时空调的电功率为150W。空调正常运行时，每15min消耗的电能是多少
【解析】由题意知，一个工作周期内，压缩机工作10min，停止5min，
空调的制冷额定功率为2850W，不工作时空调的电功率为150W。
则压缩机工作10min消耗的电能 W=Pt=2850W×10×60s=1.71×106J
压缩机不工作时消耗的电能为W'=P't’=150W×5×60s=4.5×104J
空调正常运行时，每15min消耗的电能是
W总=W+W’= 1.71×106 J+4.5×104J=1.76×106J
作业布置
5.一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？
【解析】
作业布置
6.某次雷电的电流约2×104A，电压约106V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？
【解析】雷电的电功率
P=UI=106V×2×104A=2×1010W=2×107kW
释放能量
W=Pt=2×107kW×0.001s=2×107J
下 课
Thanks!
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