18.2 电 功 率 课件-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

-1- ■考点一 电 功 率 1. 定义：电流做的功与完成这些功所用时间的比叫做电功率。 2. 物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率大只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做功多。 3. 定义式：P= 。 导出式：P=UI（P= = =UI）。 4. 单位：瓦特（W），常用单位还有 kW。1 W=1V·A， 1 kW=103 W。 如果功率的单位是 W，时间单位是 s，则得到的功的单位是 J；如果功率的 单位是 kW，时间单位是 h，则得到的功的单位就是 kW·h。 [考点解读] 18.2 电 功 率 5. 千瓦时： （1）千瓦时的真实含义是：功率为 1 千瓦的用电器工作 1 小时消耗的电能。其与焦耳的换算关系可P= 的导出式 W=Pt 计算得出，具体过程是： 1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J。 （2）注意：如果利用 W=Pt 计算，三个物理量的单位可以用焦耳、瓦、秒，也可以用千瓦时、千瓦、小时，但这两套单位不能混用。 -2- 第2节 电 功 率 -3- 例 1 关于电功率，下列说法正确的是（ ） A. 消耗电能越多，电功率越大 B. 在相同时间内消耗电能越少，电功率越大 C. 用电器工作时间越短，电功率越大 D. 在相同时间内，消耗电能越多，电功率越大 解析：因为电功率与时间和做功多少有关，则相同时间内消耗电能越多，电功率才越大，因此 A、B、C 都是错误的，只有 D 是正确的。 答案：D 易错：A 错因：认为电功率只与电流做功多少有关，忽视了与时间的关系。 满分备考：电功率表示电流做功的快慢，数值上等于电流单位时间内做的功。 典题精析 第2节 电 功 率 电功率 适用条件 基本公式 P=UI 适用于各种电路电功率的计算 推导公式 P= 并联 只适用于纯电阻电路 （电能全部转化为内能） P=I2R 串联 -4- ■考点二 电功率的计算 1. 电功率的计算： 2. 解题方法：（1）首先认清电路的连接方式是串联还是并联，找出题中各量之间的关系。 （2）选择合适的公式进行计算，对于纯电阻电路，串联电路一般选择公式 W=UIt=I2Rt，P=UI=I2R；并联电路一般选择公式 W=UIt= t，P=UI= 。 第2节 电 功 率 （３）注意：上面公式中的 U、I、R 必须是同一段电路上的量，这段电路可以是一个用电器，也可以是两个用电器串联或并联，如下图所示。 -5- P=UI= =I2R P1=UI1= =I12R1 P总=P1+P2=UI= =I2R 第2节 电 功 率 -6- 例 2 （巴彦淖尔中考）将两个定值电阻串联接在电压为 U 的电源两端，R1 消耗的功率为 P1，R2 消耗的功率为 4P1；将这两个定值电阻并联接在电压为 U 的电源两端，下列分析正确的是 （ ） A. R1 与 R2 的电阻之比为 4∶1 B. 并联时通过 R1 与 R2 的电流之比为 1∶1 C. 并联时 R2 消耗的功率为 D. 并联时两电阻消耗的总功率为 典题精析 第2节 电 功 率 -7- 解析：R1、R2 串联时，通过两电阻的电流相等，由题知 P2=4P1，由P=I2R 可知 R2=4R1，即 ， 故 A 错误；当 R1、R2 并联在同一电源两端时，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以由 I= 可得，并联时通过 R1 与 R2 的电流之比 I1′∶I2′=R2∶R1=4∶1，故 B 错误；R1、R2 串联时，由串联分压规律可知，它们的电压之比为 U1∶U2=R1∶R2=1∶4，所以U2= 则串联时R2的功率：P2= 所以 ，同理可得，串联时 R1 的功率 ：P1= ，所以 =25P1， 第2节 电 功 率 -8- 当 R1、R2 并联在同一电源两端时，它们两端的电压均等于电源电压U，则此时 R2 消耗的功率：P2′= P1, 故 C 正确；此时 R1 消耗的功率：P1′= =25P1，电路消耗的总功率： P 总′= 故 D 错误。 答案：C 易错：D 错因：不会分析电路或分不清该用什么公式，导致错误。 满分备考：电功率的计算首先要记住公式，然后分析电路，弄清楚电路元件的串、并联关系，一般都要借助欧姆定律进行计算。 第2节 电 功 率 定义 说明 额定电压 用电器正常工作时的电压 用电器上标明的电压值就是额定电压，常用 U 额表示 额定功率 用电器在额定电压下工作时的功率 用电器上标明的功率值就是额定功率，常用 P 额 表示 实际电压 用电器实际工作时的电压 与额定电压可能相等，也可能不相等，常用 U 实 表示 实际功率 用电器在实际电压下工作时的功率 与额定功率可能相等，也可能不相等，常用 P 实 表示 -9- ■考点三 额定电压和额定功率 1. 定义： 第2节 电 功 率 2. 用电器的铭牌：“PZ220 V 40 W”包含信息： （1）PZ 是指这盏灯是普通照明灯泡。 （2）220 V 是指这盏灯的额定电压为 220 V。 （3）40 W 是指这盏灯的额定功率为 40 W。 -10- 第2节 电 功 率 -11- 例 3 （宁夏中考）甲灯泡标有“22 V 2W”，乙灯泡标有“220 V 100 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是 （ ） A. 甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率 B. 甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能 C. 两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮 D. 两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮 典题精析 第2节 电 功 率 -12- 解析：由灯泡铭牌可知甲灯泡的额定功率小于乙灯泡的额定功率，但甲灯泡的实际功率不一定小于乙灯泡的实际功率，故 A 错误；由 W=Pt 可知，消 耗的电能由实际功率和时间决定，所以不能确定消耗电能的多少，故 B 错误；由 P= 可得，两灯的电阻分别为：R 甲 = =242 Ω， R 乙= =484 Ω，比较可知 R甲<R乙，串联电路电流处处相等，由 P=I2R 可知，两灯泡串联时，它们的实际功率 P甲＜P乙，则甲灯泡一定比乙灯泡暗，故 C 错误；两灯并联在电路中，两灯泡的电压相同，且 R甲＜R乙，由 P= 可知，P甲>P乙，则甲灯泡一定比乙灯泡亮，故 D 正确。 第2节 电 功 率 -13- 答案：D 易错：A 或 B 错因：错选 A 是因为混淆额定功率与实际功率；错选 B 是误以为额定功率越大，消耗的电能就越多，没有考虑工作时间。 满分备考：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下工作时的功率；实际电压不一定等于额定电压，实际功率也不一定等于额定功率，决定灯泡亮度的是实际功率，消耗电能的多少并非由额定功率决定。 第2节 电 功 率 -14- ■易错点 与灯泡有关的电功率分析不清 例 （阜新中考）甲、乙两灯的额定电压均为 6 V，测得两灯的电流与电压关系图象如图所示。甲灯正常工作时的电阻是 _________ Ω；当乙灯的实际功率是 2.4 W 时，它两端的实际电压是 _______ V； 当把甲、乙两灯串联接在 7 V 的电源上时，电路消耗的总功率是 _____ W。 [易错分析] 第2节 电 功 率 -15- 解析：甲灯正常工作时的电压 U 甲=6 V，由题图可知，通过甲灯泡的电流 I 甲=0.3 A，由 I= 可得，甲灯泡的电阻：R 甲= = =20 Ω；由题图知，当乙灯的电压为 4 V 时，通过的电流为 0.6 A，乙灯的实际功率：P′=U′I′=4 V×0.6 A=2.4 W，故当乙灯的实际功率是 2.4 W 时，它两端的实际电压是 4 V；当把两灯串联在 7 V 电源上时，因串联电路的电流相等，由题图知，只有当电路中的电流为 0.3 A，甲灯的实际电压为 6 V，乙灯的实际电压为 1 V 时，由串联电路电压的特点得，两灯的总电压等于电源电压 7 V，电路消耗的总功率：P=UI 实=7 V×0.3 A=2.1 W。 答案：20 4 2.1 易错：第二空错填 6 V 或第三空错填 6 W 错因：误认为灯泡的电压指的就是额定电压，计算的是额定功率。 易错警示：求解电功率时，要严格按照公式计算，公式中带入的数据也必须是符合题意的，不要混淆额定电压与实际电压。 第2节 电 功 率 -16- ■题型一 理解和辨析额定功率与实际功率 例 1 （内江中考）将规格为“2.5 V 0.3 A”的小灯泡 L1 和规格为“3.8 V 0.3 A”的小灯泡 L2 串联，接在 3 V 的电源上，下列判断正确的是（ ） A. L1 的电阻大于 L2 的电阻 B. L1 的亮度比 L2 的亮度更小 C. 两只灯泡都正常发光 D. 两只灯泡实际功率相等 [题型探究] 第2节 电 功 率 -17- 解析：由公式 R= 可得：RL1＜RL2，故 A 错误；因为串联电路电流处处相等，由 P=I2R 可知，电流一定时，电阻越大，功率越大，因此灯泡 L1 的实际功率小于灯泡 L2 的实际功率，即灯泡 L2 更亮，故 B 正确；由于 3 V<3.8 V，两只灯泡都不能在额定电压下工作，所以都不正常发光，故 C 错误；因两灯泡的电阻不等，由 P=I2R 可知，两只灯泡实际功率不相等，故 D 错误。 答案：B 题型解法：利用额定电压和正常工作时的电流可以求解出灯泡电阻阻值，再通过电路分析，求解实际电压、实际功率，实际电压等于额定电压时灯泡才能正常发光，实际功率越大，灯泡越亮。比较消耗电能的多少，不能仅凭额定功率大小。要注意区分额定功率与实际功率的区别，并知道它们代表的是什么意义。 第2节 电 功 率 -18- ■题型二 通过电能表计算用电器的电功率 例 2 （德州中考）小刚早上 8：00 出门前查看了他家的电能表，示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00 回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为 _______ kW·h，电冰箱的实际电功率为 ______ W。 甲 乙 第2节 电 功 率 -19- 解析：由题图知，小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能： W=10124.1 kW·h-10123.6 kW·h=0.5 kW·h， t=18 h-8 h=10 h， 电冰箱的实际电功率： P= =0.05 kW=50 W。 答案：0.5 50 题型解法：电能表是直接测量电功的仪表，因而要测量电功率还必须结合 P= 分析。如果是测量某一个用电器的电功率，必须关闭其他所有的用电器，只留下这一个用电器工作；电能可以用两次电能表示数差计算，也可以用转数来计算，W= ；在利用公式计算电功率时，必须注意单位统一。 第2节 电 功 率 1. 认识电功率 物理意义：表示电流 ________ 快慢的物理量，也可以理解为表示用电器 ____________ 快慢的物理量。 -1- 18.2 电 功 率 ▍课前预习/新知导引 第 1 课时 认识电功率及公式P= 的应用 2. 电功率定义式 P= 的应用 （1）定义式：_________，其中 P 表示电功率，W 表示电功，t 表示时间。 （2）单位：________，简称 _____，1 W=1 J/s。 常用单位还有 _______，1 kW=1000 W。 注意：如果电功率采用的单位是 W，时间采用的单位是 s，则得到的功的单位是 J；如果电功率采用的单位是 kW，时间采用的单位是 h，则功的单位就是 kW·h。 （3）电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做功多。 -2- 18.2 电 功 率 18.2 电 功 率 -3- ■考点 1 认识电功率 1. 下列用电器的电功率最接近 10 W 的是 （ ） A． 电冰箱 B． 电吹风 C． 节能灯 D． 豆浆机 2. 下列关于电功率的说法中正确的是 （ ） A． 电功率是表示电流做功多少的物理量 B． 电功率是表示电流做功效率高低的物理量 C． 电功率是反映电流做功的快慢程度的物理量 D． 电功率是反映电能转化为其他形式能的多少的物理量 3. 电功率大的用电器 （ ） A． 消耗的电能一定多 B． 通过的电流一定大 C． 两端的电压一定大 D． 电流做功一定快 ▍考点集训/夯实基础 ■考点 2 电功率定义式 P= 的应用 4. 晶晶的爸爸从商场买回一个电饼铛，如图所示。在电饼铛的铭牌上标有“220 V 1200 W”字样。 则该电饼铛正常工作 1 min，消耗的电能是 （ ） A． 0.02 kW B． 0.02 kW·h C． 1200 J D． 7.2×104 W 5. 一台家用电视机待机状态下的电功率大约是 10 W，这表示 1 s 电流做的功是 ________ J。如果这台电视机平均每天的待机时间为 18 h，那么在待机状态下 100 天消耗的电能是 _____ kW·h。 6. 甲用电器通电 10 s，消耗电能20 J；乙用电器通电2 s，消耗电能 6 J，则 _______ 用电器消耗电能多，_______ 用电器的电功率大，可见电功率表示用电器消耗电能的 _______。 -4- 18.2 电 功 率 （第 4 题图） 5.（教材 P90，T2 高仿）某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费 45 元，且电价为 0.5 元/度，则上次抄表时的示数应为 _____ kW·h。 （第 5 题图） （第 6 题图） 6. 小平家电能表刚接入电路时示数是 0，两周后电能表的示数如图所示，则他家这段时间内消耗的电能是_______ kW·h，电能表中的铝质圆盘共转了 ________ 转。 -5- 18.2 电 功 率 1. 额定电压、额定功率 （1）①额定电压：用电器 ___________ 时的电压； ②额定功率：用电器在 __________ 下工作时的电功率； ③实际电压：用电器实际工作时的电压； ④实际功率：用电器在 ___________ 下工作时的电功率。 （2）灯泡铭牌的意义：例如“220 V 24 W”，“220 V” 表示该灯泡的 ____________________，“24 W”表示该灯泡的 ____________________。 注意：灯泡的亮度取决于它的实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同；额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压的改变而改变；实际功率是不确定的，随实际电压的改变而改变；用电器只有在额定电压下才能正常工作。 -6- 18.2 电 功 率 ▍课前预习/新知导引 第 2 课时 额定功率及公式 P=UI 的应用 2. 公式 P=UI 的应用及拓展 （1）电功率等于电压与电流的乘积，即 P=______。 由欧姆定律可推导 出电功率的其他两个公式：P=________=________ 。 注意：四个计算公式：P= =UI=I2R= ，其中 P= =UI 适用于任何电路，P=I2R= 仅适用于纯电阻电路。 （2）串联和并联电路的电功率的特点：不论是串联电路还是并联电路，总功率都等于各用电器功率之和，即 P 总=_______。 -7- 18.2 电 功 率 18.2 电 功 率 -8- ■考点 1 额定电压、额定功率 1. 关于额定功率和实际功率的说法，正确的是（ ） A． 额定功率跟用电器工作时的电压有关 B． 额定功率跟用电器的额定电压无关 C． 实际功率跟用电器工作时的电压有关 D． 实际功率跟用电器工作时的电压无关 2. 小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W” 的字样。下列说法中正确的是 （ ） A． 该灯泡只能在 220 V 电压下工作 B． 该灯泡的实际功率是 40 W C． 该灯泡每秒消耗的电能是 40 W D． 该灯泡正常发光时的功率是 40 W ▍考点集训/夯实基础 3. 将两个相同的标着“2.5 V 1.8 W”的小灯泡并联后接在 2.5 V 的电源两端，每个灯泡的 （ ） A．实际电压小于额定电压 B. 实际电压大于额定电压 C．实际功率等于额定功率 D. 实际功率小于额定功率 -9- 18.2 电 功 率 ■考点 2 公式 P=UI 的应用及拓展 4.（教材 P95，T1 高仿）一盏标有“6 V 12 W”字样的小灯泡正常工作时，通过灯泡灯丝的电流是 （ ） A． 0.5 A B． 1 A C． 2 A D． 3 A 5. 已知小灯泡的额定电压为 2.5 V，小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是 （ ） A. 0.8 W B. 1 W C. 5 W D. 0.1 W （第 5 题图） -10- 18.2 电 功 率 6. 如图所示，电源电压不变，当开关 S 闭合与断开时， R1 两端电压之比为 4∶3， 则 S 断开时，R1 与 R2 消耗的功率之比是 （ ） A． 1∶4 B． 4∶1 C． 1∶3 D． 3∶1 -11- 18.2 电 功 率 （第 6 题图） 7. 如图所示是某一型号手机的电池铭牌，该电池用于手机待机时间约 50 小时，若该手机在待机时间内总体看成是正常工作，则它正常工作时的功率是 _______ W，在待机时间内消耗的电能为 _______ J。 （第 7 题图） （第 8 题图） 8. 如图所示，是灯泡 L1 与 L2 在不同的电压下与通过的电流的关系曲线。 若将两个灯泡 L1 与 L2 串联在电源电压为 6 V 的电路中，则灯 L1 消耗的功率是 ________ W。 -12- 18.2 电 功 率 1. 做功 消耗电能 2.（1）P= （2）瓦特 瓦（W） 千瓦（kW） -4- 第十八章 电功率 ▍课前预习/新知导引 18.2 电 功 率 第 1 课时 认识电功率及公式P= 的应用 第十八章 电功率 -5- 1. C 提示：电冰箱的电功率约为 200 W；电吹风的电功率大约为 500 W；节能灯的电功率约为 10 W；豆浆机的电机的电功率约为 200 W。 2. C 3. D 提示：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 4. B 提示：该电饼铛正常工作 1 min，消耗的电能 W=Pt=1200 W×60s =7.2×104 J； 7.2×104 J=0.02 kW·h。 5. 10 18 提示：1 s 电流做的功 W =Pt = 10 W×1 s=10 J；电视机平均每天的待机时间为 18 h，那么在待机状态下 100 天消耗的电能 W′=Pt′= 0.01 kW×18 h×100= 18 kW·h。 6. 甲 乙 快慢 ▍考点集训/夯实基础 1.（1）①正常工作 ②额定电压 ④实际电压 （2）额定电压是 220 V 额定功率是 24 W 2.（1）UI I2R （2）P1+P2 -6- 第十八章 电功率 ▍课前预习/新知导引 第 2 课时 额定功率及公式 P=UI 的应用 第十八章 电功率 -7- 1. C 提示：额定功率与实际电压无关，实际功率与工作时的实际电压有关，故选 C。 2. D 提示：“220 V”为灯泡的额定电压，说明其工作时工作电压不能超过 220 V，可以小于等于 220 V，故 A 错误；灯的实际功率随实际电压的变化而变化，故 B 错误；由于没有说明是正常工作时，所以无法计算灯泡每秒消耗的电能，故 C 错误。 3. C 提示：由题知，两小灯泡两端的电压等于其额定电压，小灯泡的实际功率等于额 定功率。 4. C 提示：由 P=UI 得 I= =2 A。 5. B 提示：P=UI=2.5 V×0.4 A=1 W。 ▍考点集训/夯实基础 6. D 提示：Ｓ 闭合时，电路中只有 Ｒ1，此时 Ｒ1 两端电压等于电源电压，Ｓ 断开时电路中 Ｒ1 和 Ｒ2 串联，则可知 Ｒ1、Ｒ2 串联时，电 源电压和 Ｒ1 两端电压之比为 4∶3，因此Ｒ1、Ｒ2 两端电压之比 Ｕ1∶Ｕ2＝3∶1，因通过 R1、R2 的电流相等，由 Ｐ＝ＵＩ 可知，Ｐ1∶Ｐ2＝Ｕ1∶Ｕ2＝3∶1。 7. 2.7 4.86×105 提示：正常工作时的功率 Ｐ＝ＵＩ=3.6 V×0.75 A=2.7 W；在待机时间内消耗的电能 Ｗ＝Ｐt＝2.7 W×50×3600 s= 4.86×105 J。 8. 1.6 提示：将两个灯泡 L1 与 L2 串联在电源电压为 6 V 的电路中，则两灯泡两端电压之和为 6 V， 并且通过的电流相等，根据图象可知，当电流为 0.4 A 时，灯泡 L1 与 L2 的两端电压分别为 4 V 和 2 V，则灯 L1 消耗的功率是 P1=U1I1=4 V ×0.4 A = 1.6 W。 -8- 第十八章 电功率 $$