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(共18张PPT)
第3节 电路中的电能
浙教版 九年级上
第3课时
新知导入
电功率：
电器的电功率，等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。
计算公式:
P=UI
变形式
U=P/I
I=P/U
W＝Pt＝UIt
P＝
W
t
新知讲解
思考：你能测量灯泡的电功率吗？
探究实践
测定小灯泡的功率
目标
学习使用电流表和电压表测定用电器功率的方法；了解用电器的功率跟用电器两端的电压有关，加深对额定电压和额定功率的理解。
器材
常用的小灯泡1只（标明额定电压，未标明额定功率），电流表、电压表各1只，滑动变阻器1只，开关1只，电池组（总电压高于灯泡的额定电压）1只，导线若干。
过程
1. 实验要求。用滑动变阻器来调节小灯泡两端的电压，分别观察下列三种情况小灯泡的亮度，测量它的电功率：
（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（约1.2倍）。
实验原理：
P=UI
本实验的关键是电压表和电流表量程的选择，一般应根据小灯泡的额定电压来确定电源电压及电压表的量程，然后估算通过小灯泡的最大电流，来确定电流表的量程。
调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
2. 根据实验要求，以小组为单位，设计电路，画出实验电路图。设计
电路时应思考：如何连接滑动变阻器与小灯泡？电流表、电压表分别接在什么位置？对电池组的电压有什么要求？
实验时，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要看着电压表指针，使电压表的示数达到我们所规定的数值。
滑动变阻器与小灯泡串联，电压表并联在小灯泡的两端，电池组的电压略大于小灯泡的额定电压。
3. 实验中需要测量哪些量？ 如何设计实验记录表？
①调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压。读出此时两只电表的示数，并记录在下表中。
②调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8。观察小灯泡的亮度变化（相对于额定电压下的亮度)，读出两只电表的示数，并记录在下表中。
U额=2.5V：
序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡的亮度变化
1
2
3
4. 检查所给的器材是否符合实验要求，然后连接电路，进行实验。连接电路时，应连接滑动变阻器的哪两个接线柱？开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在什么位置？电流表、电压表的正负接线柱连接是否正确？量程选择是否合适？连接电路后，先检查电路，确定无误后再开始实验。
正确连接电路图，滑动变阻器串联，一上一下连接。
在连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关之前，必须把滑动变阻器的滑片移到连入电路电阻最大的位置。
5. 把实验数据记录在你设计的表格中。计算出三种情况下小灯泡的功率。当小灯泡两端的电压高于或低于额定电压时，它的实际功率各是多大？它的亮度如何变化？
序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡的亮度变化
1
2
3
2.5
3.0
2.0
0.30
0.38
0.25
0.75
1.14
0.50
正常
变亮
变暗
小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大，发光越亮。
本实验的三次测量与电阻的三次测量不同，电阻的三次测量是为了求平均值减小误差，而电功率的三次测量是为了测不同电压下的实际功率并比较小灯泡的亮度，故不能取平均值。取平均值没有实际意义。
1. 小灯泡在哪种情况下属于正常发光？
思考与讨论
2. 选择亮度与灯泡大致相当的LED灯，比较它两端的电压与电功率，哪一种灯的电功率较小？为什么？
小灯泡在额定电压下工作时，正常发光。
如果电路电压与用电器的额定电压相差过多，用电器可能根本不能工作，或者被烧坏。
电压相同，但LED灯的电功率更小。
小灯泡工作时，灯丝发光而发光，电能先转化为热能，故转化成的光能相对较少，LED灯工作时将电能主要转化为光能，LED灯的发光效率更高。
你还有其他方法，测量小灯泡的额定功率吗？
课堂小结
电能（三）
电功率计算公式:
P=UI
变形式
U=P/I
I=P/U
对于纯电阻电器(只有电阻在做功)
欧姆定律 I＝U/R
=U2/R
推导公式
=U·U/R
P=UI
P=UI
=IR·I
=I2R
P=U2/R(已知U和R求P)
P=I2R(已知I和R求P)
对于纯电阻电路，
W＝Pt＝UIt
W= U2t/R=I2Rt
P＝
W
t
单位:
单位：1瓦 = 1伏·安=
1伏2/欧 =1安2 ·欧
课堂练习
1.两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，最合理的排序是 ( )
①从关系式P= 12R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P＝U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大。
A．⑤①②④③⑥ B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤ D．②①③④⑤⑥
D
2.一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,其原因是(　 )
A. 电压不变,灯丝电阻增大,实际功率增大
B. 电压不变,灯丝电阻减小,实际功率增大
C. 电阻不变,灯两端电压增大,功率增大
D. 电阻减小,灯丝中电流增大,但功率减小
B
3.如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为________Ω；当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R/4和R时，电路消耗的总功率分别为P1、P2，则P1：P2 =________。
40
2:1
4. 电视机处于待机状态时仍然会消耗电能。若某电视机待机功率为10W，一天待机20h，消耗的电能为多少千瓦时？该电视机待机30天消耗的电能可供一盏25W的电灯正常工作多少小时？
解：电视机待机一天消耗的电能
W = Pt = 10 x 10-3 kW x 20 h = 0.2 kW · h
电视机待机30天消耗的电能
W"= W x 30 = 0.2 kW. h x 30 = 6 kW.h
由W=Pt可得可供电灯正常工作时间
t = W / P = 6 kW.h/25 x 10-3 kW = 240 h.
5. 笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。某旅客携带的笔记本电脑电池容量为3000mA·h，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可工作多少时间？请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
解：笔记本电脑电池容量为3000mA·h ,平均电流I=1.5A=1500mA,
工作时间t = 3000 mA·h / 2 h = 1 500 mA
此笔记本电脑储存的电能
W = UIt = 15 V x 3 000 x10-3A x3 600 s = 162 000 J = 0.045kW · h
因为0.045kW·h<0.16kW·h,故该笔记本电脑能被带上民航飞机。
6.某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，所使用的小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为9V。
（1）实验数据记录见表 2.3 - 4。有同学认为可利用表中数据求出电阻R，再利用
P 额＝ 求出小灯泡的额定功率，请判断是否可行，并说明理由。
U额 2
R
不可行。灯丝的电阻受温度影响，不同电压下，电阻不同。
（2）某同学根据表中数据画出图2.3-14中的U-I曲线，由图可知小灯泡的额定功率为多少瓦？
由图知，当 U= U额 = 2.5V 时I = 0.2 A ,
小灯泡额定功率P额 = U额I = 2.5V×0.2A = 0.5W。
拓展：
有台电风扇,因为铭牌被磨损,看不出它的功率有多大。你能测它的功率吗？
测量原理(公式)：
P＝
W
t
需要测量的数据：
时间t 和这段时间内消耗的电能 W
需要的测量工具：
钟表和电能表
实验步骤：
1.关掉家中所有的电器 2.记下电能表的每度圈数n
3.开启电风扇，同时计时，记下1分钟时间电能表所转的圈数N
则： W=N/n P=W/t=W/60
谢谢
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