15.2认识电功率 基础知识与练习-2023-2024学年沪粤版九年级物理上册

15.2　认识电功率 核心知识 知识点一　电功率 1. 定义：电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率。 2. 物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 3. 单位：瓦特(W)、千瓦(kW)，1kW＝1000W。 4. 电功率的计算 (1)定义式：P＝； (2)基本公式：P＝UI； (3)导出公式：P＝、P＝I2R。 根据I＝和P＝UI可推导出公式：P＝和P＝I2R，这两个公式仅适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为内能的电路，如电熨斗、电炉等。而非纯电阻电路不适用。在纯电阻电路中，当电流相等时(如串联电路)，一般采用P＝I2R计算电功率；当电压相等时(如并联电路)，一般采用P＝计算电功率。 拓展思维：(1)串联电路中(电流一定)，电功率与电阻成正比：＝。 (2)并联电路中(电压一定)，电功率与电阻成反比：＝。 (3)串、并联电路中，总功率等于各用电器功率之和，即P总＝P1＋P2。 知识点二　探究灯泡的电功率跟哪些因素有关 实验探究：影响灯泡电功率大小的因素 提出问题：灯泡的电功率跟哪些因素有关？ 猜想与假设：电功率的大小可能与灯泡两端的电压和通过灯泡的电流大小有关。 设计实验与制订计划：取两只规格不同的灯泡，分别将两只灯泡串联和并联，比较两只灯泡的明暗情况，再测出两只灯泡两端的电压和通过的电流就可以探究电功率与电压、电流之间的关系。 实验器材：电源、两只电压表、两只电流表、两只规格不同的灯泡、开关、导线。 进行实验与收集证据： (1)探究电功率跟电压的关系： 将两只灯泡串联接入电路(如图甲所示)，分别用电流表、电压表测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，观察灯泡的亮度，填入设计的表一中。 甲 乙 (2)探究电功率跟电流的关系： 将两只灯泡并联接入电路(如图乙所示)，分别读出电流表、电压表的示数，观察灯泡的亮度，填入表二中。 表一：当通过两只灯泡的电流相同时(I＝0.25A) 电压U/V 灯泡亮度(明或暗) 灯泡L1 U1＝2.1 暗 灯泡L2 U2＝2.4 明 表二：当通过两只灯泡的电压相同时(U＝2.5V) 电流I/A 灯泡亮度(明或暗) 灯泡L1 I1＝0.3 明 灯泡L2 I2＝0.26 暗 分析与论证：分析以上数据和现象可知，电功率的大小跟用电器两端的电压和通过用电器的电流有关。在电流相等时，加在用电器两端的电压越大，用电器消耗的电功率就越大；在电压相等时，通过用电器的电流越大，用电器的电功率就越大。 实验结论：精确的实验表明，电功率等于电压U跟电流I的乘积，即P＝UI。在电压相等的情况下，电功率与电流成正比；在电流相等的情况下，电功率与电压成正比。 实验注意事项： ①实验时应选择阻值不同的灯泡，即不同规格的灯泡。 ②实验中应注意控制变量，在研究电功率跟电压的关系时，应控制电流不变，即设计串联电路；在研究电功率跟电流的关系时，应控制电压不变，即设计并联电路；实验时，为了比较灯泡电功率的大小，把它转换成在相同时间内灯泡亮度的比较，这是转换法。 ③所谓“精确实验”，就是在两个实验中取更多的数据进行分析，发现在电压相等的情况下电功率跟电流成正比关系，在电流相等的情况下电功率跟电压成正比关系，这样就可以用乘积的方式来定量表示电功率的大小，即得到P＝UI。 易错易混提示　在分析问题时，将电功与电功率混淆 电功和电功率是两个不同的物理量，电功是指电流做功的多少，电功率表示电流做功的快慢。电功率大，电流做功不一定多；电流做功多，电功率不一定大。只有在时间一定时，电流做功越多，才说明电功率越大。另外，千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单位，千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位。 基础题型攻克 一、选择题 1．在国际单位制中，功率的单位是（　　） A．牛顿（N） B．千克（kg） C．帕斯卡（Pa） D．瓦特（W） 2．如图所示，电流表的示数是 A．0.3A     B．1.5A      C．可能是0.3A，也可能是1.5A     D．可能是1.5A，也可能是0.25A 3．下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（   ） A．电脑 B．电视机 C．空调 D．手电筒 4．小明用笔记本电脑进行学习，开始时他没接插头，电脑依然显示为正常工作状态，此时电功率为P1；一段时间后电脑电量降低，自动开启了“节电模式”，屏幕变暗，此时电功率为P2；于是他接上插头，接着对电脑边充电边学习，电脑又显示为正常工作状态，且电池电量百分比不断增大，此时充电功率为P3。则（　　） A．P3＞P1＞P2 B．P1＜P2＜P3 C．P1＞P2＞P3 D．P1＝P2＝P3 5．春季是雷雨多发时节，在雷雨天气要注意防雷，为