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第18章　电功率
第2节　电功率
第一课时
第二课时
新课引入
演示：比较电能表转动的快慢
演示
把一只白炽灯和一只电炉子分别接在同样的电路中，比较电能表铝盘转动的快慢。
现象
接白炽灯时，电能表的铝盘1min转了___圈；接电炉子时，电能表的铝盘1min转了___圈。
结论
接白炽灯时，铝盘转得慢，说明电流做功___；接电炉子时，铝盘转得快，说明电流做功___。
快
慢
电流通过不同的用电器做功的快慢不相同。
4
16
讲授新课
电功率
一
1. 基本概念：
电功率表示_______________的物理量，即消耗电能的______。
_____与_____之比叫电功率，即电流在__________内所做的功。
常用单位：______（____），______（____）
⑵ 定义：
电流做功快慢
电功
时间
⑴ 物理意义：
单位时间
⑷ 单位：
______，简称___，符号_____。
千瓦
kW
毫瓦
mW
瓦特
瓦
W
⑸ 单位换算：
1kW=_____W，1W=_____mW
103
103
⑶ 表达式：
__________
W是______，单位：___
t 是______，单位：___
P是_______，单位：___
电功率
电功
时间
W
J
s
2. 常见用电器的电功率：
詹姆斯·瓦特
快慢
________
由________得变形式：
3. “千瓦时”的来历
讲授新课
电功率
一
1 千瓦时可以看作功率为_____ 的用电器使用____所消耗的电能。
1 kW
1 h
P的单位是____，t的单位是___时，则W的单位为：_____________
P的单位是____，t的单位是___时，则W的单位为：_____________
W
h
kW
s
，即 J
kW·h
W·s
，即 度
普通照明
讲授新课
额定电压、额定功率
三
不同电压下灯泡的亮度
实际电压与实际功率的关系：
① 不同电压下，同一用电器实际功率____。
② 用电器的实际功率随它两端的____改变。
用电器__________时的电压。
_____加在用电器两端的电压。
用电器在_____电压下工作时的功率。
用电器在_____电压下工作时的功率。
⑴ 额定电压U额：
⑵ 额定功率P额：
⑶ 实际电压U实：
⑷ 实际功率P实：
1. 额定电压与额定功率
2. 实际电压与实际功率
正常工作
额定
实际
额定电压
额定功率
不同
电压
实际
U实 ____ U额
P实 ____ P额
可能______
U实 ____ U额
P实 ____ P额
______正常工作
U实 ____ U额
P实 ____ P额
______正常工作
=
＞
＜
不能
能
烧毁
讲授新课
电额定电压、额定功率
三
3. 实际功率与额定功率的关系
正常发光
发光强烈
发光暗淡
① 灯泡的亮度取决于灯泡的_________。
② 额定功率是_____的，_____的。实际功率是_______的，可有_____个。
实际功率
确定
唯一
不确定
无数
=
＞
＜
课堂小结
比较电能表转动的快慢
常见用电器的电功率
随堂练习
下列关于电功和电功率的说法正确的是( )
如图是灯泡L的I-U图像。结合图像分析，下列选项正确的是( )
变式训练 2
变式训练 1
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24 W
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路总电阻为6Ω
A.电流做功越多，电功率越大
B.电功率越大，电流做功越快
C.电流做功时间越短，电功率越大
D.电流做同样的功，用电时间越长，电功率越大
功率表达式：________
功的表达式：________
讲授新课
电功率的公式变形
四
1. 功率的计算式：
2. 功率的变形式：
⑴ 欧姆定律：_______
⑵ 欧姆变形：_______
适用于________电路
适用于________电路
根据铭牌能得出什么信息？
所有
纯电阻
新课引入：上节课我们学习了电功率的表达式：……
讲授新课
电功率的应用
五
过渡语：在解决“二、比例计算”问题前，我们先来了解串并联电路中电功率的特点……
电功率的应用
一、电功率的简单计算
比较实际功率
电能表测功率
二、电功率的比例计算
三、动态电路中的电功率
开关类
滑片类
敏感电阻
极值问题
作死问题
将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　）
一、简单计算——比较实际功率
例 1
A．两灯都能正常发光，且灯L2比灯L1亮
B．只有灯L1正常发光，此时灯L2消耗的功率为1.5W
C．只有灯L2正常发光，此时灯L1消耗的功率为1.5W
D．电路的总功率为7.5W
B
在“比较电能表转动快慢得实验”中，电能表标有“1440r/kW·h”的字样，分别把白炽灯和电炉子单独接入电路中闭合开关工作60s，接白炽灯时铝盘转动了4圈，接电炉子时铝盘转动了16圈，求:(1)白炽灯和电炉子的功率;
(2)谁消耗电能快。(保留 1 位小数)
一、简单计算——电能表测功率
例 2
(2)因________，所以电炉消耗电能快。
解：
(1)白炽灯消耗电能：
电炉子消耗电能：
白炽灯的功率为：
P1＜P2
电炉的电功率为：
二、比例问题
A．甲、乙两灯消耗的电能之比是1：4
B．甲、乙两灯的电阻之比是1：2
C．通过甲、乙两灯的电流之比是1：2
D．甲、乙两灯的实际功率之比是1：1
标有“6V 3W”的甲灯和“12V 12W”的乙灯，并联接在6V的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列说法正确的是（　　）
例 3
如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为9W，在乙图中灯L1的功率为16W．设灯丝电阻不变，下列说法中正确的是（ ）
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是3:4
C.甲图中灯L1、L2的功率之比是3:1
D.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是9:16
例 4
D
C
三、动态电路——开关类
在如图所示，R1=6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A。求：(1)电源电压；(2)电阻R2的阻值；
(3)当S1、S2闭合，断开S3断开时，电路的总功率。
例 5
解：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，只有R1 连入电路，电流I1=1A
电源电压：
(2)当S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2 串联,电流I2=0.2A，则：
电路总电阻：
R2的阻值：
(3)当S1、S2闭合，断开时S3断开时，只有R1、R2 并联,则：
R1的功率：
R2的功率：
电路总功率：
三、动态电路——滑片类
在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　）
例 6
如图所示，电源电压6V不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表所接量程为“0～0.6A”，电压表所接量程为“0～3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，下列不正确的是（　　）
例 7
A．电路的最大功率为3W
B．滑动变阻器可以接入电路的阻值为0～12Ω
C．小灯泡的最小功率为0.75W
D．电路中允许通过的最大电流为1A
A.电压表示数不变，电路消耗总功率变大
B.电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小
C.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变
D.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大
C
D
三、动态电路——敏感电阻
某电子秤的简化电路如图所示，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，其阻值随着压力增大而减小，电源电压恒定不变，闭合开关S，当Rx上方压力增大时，对电路中变化的量描述正确的是（　　）
例 8
A．电压表的示数变大
B．通过Rx的电流变小
C．电阻Rx的阻值变大
D．电路的总功率变小
A
三、动态电路——极值问题
某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
例 9
A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
D
三、动态电路——作死问题
小科开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系
【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；
猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小；
猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
【进行实验】将5欧的定值电阻R0、“10Ω 3A”的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
（1）图甲中电压表测_____________两端的电压；
（2）实验中，将滑动变阻器滑片向______移动（填“左”或“右”），电流表示数变小；
（3）实验中，R分别取0欧、1欧……10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表，请将表中缺失的数据补充完整；
例 10
【得出结论】根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，且当R＝R0时，滑动变阻器的电功率最大。
【交流评价】
（4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理由 　 　 。
滑动变阻器
右
11.25
不可靠、只通过一次实验不能探究得出可靠的实验结论，需要多次测量找普遍规律。
电功率的公式变形
串并联电路中电功率的特点
电功率的比例计算
电功率的动态变化
电功率的极值问题
电功率动态变化之作死问题
一、简单计算
将规格为“6V 3W”的灯L1和规格为“6V 6W”的灯L2串联在电压为6V的电路中，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（　　）
很多家用电器都有待机功能，不使用时只用遥控器关闭，不断开电源，但是家用电器在待机状态下也要消耗电能。小军出门前断开家中的其他用电器，只有电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，为852.5kW h，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（　　）
变式训练 2
变式训练 1
A．这段时间小军家消耗电能6kW h
B．测得该电视机待机功率为100W
C．电能表转盘转过250转时，电视机消耗电能0.1kW h，合3.6×105J
D．小军家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W
A．L1与L2灯丝电阻之比为1：2
B．L1灯与L2灯实际功率之比为1：2
C．两灯均不能正常发光，灯L2更亮些
D．两灯消耗的总功率为2W
D
C
二、比例问题
有两个电阻R1、R2，已知R1：R2＝1:2，则下列说法中正确的是（ ）
A．把它们串联在电路中，它们两端的电压之比为2：1
B．把它们并联在电路中，通过它们的电流之比为1：2
C．把它们串联在电路中，它们消耗的电功率之比为2：1
D．把它们并联在电路中，它们消耗的电功率之比为2：1
变式训练 3
如图所示，将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，在甲图中灯L1的功率为4W，在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变。下列说法中不正确的是（　　）
变式训练 4
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
C.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2
D.甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
D
C
三、动态电路——开关类
如图（乙）所示为扎西家两挡位电热水壶的简化电路原理图，S1为温控开关，当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻，R1＝44Ω，保温挡的功率为110W。求：
（1）加热时R1的电功率；
（2）在加热挡工作时电路的总电流；
（3）某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温挡工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
变式训练 5
三、动态电路——滑片类
如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动。关于该过程，下列说法中正确的是（　　）
某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
变式训练 7
变式训练 6
A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
A．电流表A1的示数变小，灯泡的亮度不变
B．电压表V的示数不变，灯泡的亮度变暗
C．整个电路的总功率变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小
A
D
三、动态电路——敏感电阻
我国法律规定，驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车，交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小刚设计了一种酒精测试仪的电路，如图所示。图中R为定值电阻，Q为酒精气敏元件，它在电路中的作用相当于一个可变电阻，其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变，闭合开关S，当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，则下列判断中正确的是（　　）
变式训练 8
A．电流表示数变大，电路中的总电功率变小
B．电压表示数变小，电阻R的电功率变小
C．电流表示数变小，电路中的总电功率变大
D．电压表示数变大，电阻R的电功率变大
B
三、动态电路——极值问题
如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。电流表量程选择“0～0.6A”，电压表量程选择“0～3V”滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全。在移动滑片P的过程中，下列选项错误的是（　　）
变式训练 9
A．电压表的示数变化范围是2～3V
B．小灯泡的最大电功率是1.35W
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15～30Ω
D．该电路的最大总功率是1.2W
B
三、动态电路——作死问题
如图甲所示是小科设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R（20Ω 1A），电源电压U＝18V，小灯泡的额定电流为1.0A，额定功率约为3W。
（1）小科正确连接电路后，进行实验。当电流表示数为1.0A时，电压表的指针如图乙所示，则小灯泡的额定电压为　 　 V。
（2）小科完成上述实验后，拆下电压表和灯泡，而将剩余器材接成图丙所示电路，然后调节滑动变阻器，使得滑动变阻器的功率最大，求此时通过电流表的电流多大？
变式训练 10
3
下 课
Thanks!
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