6.2 电功率 课件 2023-2024学年教科版物理九年级上册

第六章 电功率 第2节 电功率 思考： 在正常发光情况下，100 W 的电灯泡和40W的电灯泡哪个亮？ 100 W的电灯泡更亮。 情境导入 1. 物理意义 从做功角度看，电功率是表示电流做功快慢的物理量；从能量角度看，电功率是表示消耗电能快慢的物理量。 知识点 电功率的认识 1 感悟新知 2. 定义 消耗电能与时间之比(比值定义法)。 知识链接 比值定义法：就是用两个(或多个)基本的物理量的比来定义一个新的物理量的方法。初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、比热容和热值。 3. 定义式 P= (求功率)。 变形式：W=Pt(求电功)、t= (求时间)。 4. P= 与v= 的比较(如图1 所示，类比思想)： 5. 单位 瓦特(W)(1 W=1 J/s)、千瓦(kW)(1 kW=103 W)。 易错提示 电功率是表示电流做功快慢的物理量，而不是表示电流做功多少的物理量。用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多。 某会议室里安装了100 只相同的LED 节能灯，这些灯全部正常发光2 h，且无其他用电器工作，电能表的示数由 变为 。已知每只节能灯正常发光时的电压为220 V，则通过每只节能灯的电流为______ A；实验表明，1 只这样的节能灯与1 只60 W的白炽灯正常发光时亮度相同。与使用60 W 的白炽灯相比，100 只这样的节能灯正常发光2 h 可节能______ kW·h。 例1 0.05 9.8 7 解题秘方：计算相同时间内节能灯所节省电能的一般方法：先分别求出节能灯与白炽灯在这段时间内各自消耗的电能，然后用求差的方法求出可节省的电能。 8 解析：100只节能灯正常发光2 h 消耗的电能W=5863.5kW·h－5861.3 kW·h=2.2 kW·h，1只节能灯消耗的电能W′= = =0.022 kW·h=79 200 J，通过每只节能灯的电流I== =0.05A。100 只60 W 的白炽灯正常发光2 h 消耗的电能W″= P″t=100×60×10-3 kW×2 h=12 kW·h。使用节能灯可节能ΔW=W″－W=12 kW·h－2.2 kW·h=9.8 kW·h。 9 第二空另解 100 只节能灯的总功率：P总===1.1 kW，100 只白炽灯的总功率：P总′=60×10－3 kW×100=6 kW，工作2 h 可节省的电能：W节= (P总′－P总)t=(6 kW－ 1.1 kW)×2 h=9.8 kW·h。 10 1. 实验探究 电功率跟电流、电压的关系 设计实验：取两个不同规格的小灯泡L1(2.5 V 0.3 A)、L2(3.8 V 0.3 A)，分别串联和并联在电路中，比较两灯的发光情况，并用电压表和电流表分别测出小灯泡两端的电压和通过它们的电流，分析电压或电流与电功率的关系。 知识点 电功率的大小 2 连接方式 串联 并联 电路图 现象 L2 亮，L1 暗；U2>U1 L1 亮，L2 暗；I1>I2 分析 L1、L2 组成串联电路，故通过L1、L2 的电流相同，U2>U1 说明L2 两端的电压大于L1 两端的电压；L2 亮说明L2 的电功率大 L1、L2 并联在电路中，故L1、L2 两端的电压相同，I1>I2 说明通过L1 的电流大于通过L2 的电流；L1 亮说明L1 的电功率大 结论 通过用电器的电流相同时， 用电器两端的电压越大， 电功率越大 用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大 方法技巧 电功率的大小和电压、电流都有关系，在探究时必须控制电压或电流中的一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法分析电压或电流与电功率的关系。在该实验中电功率的大小无法直接测量出来，可以借助转换法把电功率的大小转换为灯泡的亮度进行判断。 2. 电功率等于电压与电流的乘积，即P=UI (1)公式P=UI 中U 的单位用伏(V)表示，I 的单位用安(A)表示，P 的单位用瓦(W)表示，1 W=1 V·A。在工农业生产中，电功率的单位通常用千瓦(kW)来表示，1 kW= 1 000 W。 (2)我们可以利用P=和P=UI 这两个公式来计算电功率，解决实际问题时，使用哪个方便就使用哪一个。P=UI 可变形为U= ，I=。 3. 电功率计算的拓展 (1)电功率的两个推导式 ①由P=UI 和I=可得，P=。 该推导式通常用于并联电路电功率的计算，或用于分析并联电路的电功率大小。 ②由P=UI 和U=IR 可得，P=I2R。 该推导式通常用于串联电路中部分电路电功率的计算， 或用于分析串联电路的电功率大小。 (2)在纯电阻电路中，电功率与电阻的关系 (3)在