15.2 电功率（教学课件）-【上好课】九年级物理下册同步高效课堂（苏科版）

江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 下册 义务教育教科书 第十五章 电能表与电功 电热水器、电视机、计算机、电冰箱、空调…… 各种各样的家用电器已成为人们生活中不可缺少的伴侣 . 尽管它们的结构、功能有极大差异， 但它们工作时都要消耗电能， 并且都会有电能转化为内能 . 说明 视频资源 免责声明 致老师、同学 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约60MB. 本ppt共有46张、2段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. ①视频讲解——《额定功率和实际功率》 ②演示实验——《测量小灯泡的电功率》 ppt中的部分视频来源于媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 导入新课 第二节 电功率 想一想 利用电能表可以测出用电器在一定时间（如1min）内消耗的电能。通过实验可知，不同的用电器（或同一用电器处于不同挡位）在相同时间内消耗的电能一般是不相等的。 这说明什么？ 学习目标 第二节 电功率 1 理解电功率的概念。 2 会用电功率的公式进行相关问题的分析与计算。 3 认识用电器的额定功率和实际功率。 4 会测量小灯泡的电功率。 电 功 率 第二节 电功率 一 一、电功率 1. 探究电流做功的快慢 请同学们回忆上一节“WWW”第3题计算的结果。 将额定电压为220V的电暖器接入家庭电路中。先将电暖器的调温旋钮调到高温挡，若此时通过电暖器的电流为7.27A，则在15min内电流将做多少功?若将调温旋钮调到低温挡，此时通过电暖器的电流为2.73A，则在15min内电流将做多少功? ①使用高温挡电流做功 W1= UI1t= 220V×7.27A×15×60S=1.44×106J ②使用低温挡电流做功 W2= UI2t= 220V×2.73A×15×60S= 5.4×105J 电暖器调温旋钮 所处的档位 电流/A 电压/V 用电时间/min 电暖器1min内 消耗的电能/J 高 7.27 220 15 低 2.73 220 15 9.6 ×104 3.6 ×104 结论：不同电暖器或者同一电暖器处于不同挡位工作时，在相同时间内消耗的电能不相等，或者说，在相同时间内电流对电暖器做的功不相等。 表明电流做功有快有慢。怎样表示电流做功的快慢？ 我们可以用 比较电流做功的快慢。 一、电功率 （1）物理意义：是描述电流做功快慢的物理量。 （2）定义：电功率等于电功与时间之比。 （3）公式：电功率= P = 由 P=W/t W=UIt 可得电功率公式 （4）推导公式：根据P=UI 和欧姆定律 I= 可推出 P= P=I2R（只适用于纯电阻电路） 2. 电功率 P=UI 一、电功率 W—焦耳（J） t — 秒（s） P—瓦特（W） 1W=1J/s （5）电功率单位 国际单位：瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW U —伏（V） I —安（A） P —瓦特（W） 1W=1V·A P=UI P=W/t 一、电功率 【例题1】小明家有一个旧式电熨斗，将其接入220V的电路中时，通过的电流为4.5A。这个电熨斗的电功率是多大?若熨烫一件衣服电熨斗需连续工作10min，则在这段时间内，电流做了多少功?合多少千瓦时? 解：电熨斗的电功率 P=UI=220V×4.5A=990W 电熨斗工作10min，电流做的功 W=Pt=990W×10×60s=5.94×105J=0.165 kw·h 答：电熨斗的电功率为990W。在这段时间内， 电流做的功为5.94×105J，合0.165kw·h. 反思：这种旧式电熨斗与蒸汽电熨斗相比有哪些缺点? 答：操作复杂，浪费能源和时间，温度过高，使用范围有限等。 一、电功率 【例题2】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。 由电能表的参数知，每消耗1kW∙h的电能，转盘转动3200r， 用电器单独工作6min，消耗的电能 kW·h=0.01kW·h 该用电器的功率 P= =0.1kW =100W 电视机的功率约为100W；节能灯的功率较小，几瓦到几十瓦；空调的功率较大，约为1000W。所以该用电器可能是电视机。 100 电视机 一、电功率 用电器的额定功率 第二节 电功率 二 二、用电器的额定功率 甲 电灯铭牌 翻看用电器的说明书或铭牌，我们常常可以看到标有“电压、功率”这样的参数。 1. 额定电压、额定功率 乙 电热水器参数 1000W 二、用电器的额定功率 （1）额定电压：用电器正常工作时的电压U额。 （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。 不同种类用电器的额定功率一般不同，即使是同一类用电器，由于规格、型号不同，它们的额定功率也不相同。 “220V” 是电灯的额定电压； “25W” 是电灯的额定功率。 二、用电器的额定功率 2. 实际功率 由于电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压，所以用电器实际工作时的功率不一定等于额定功率。 （1）实际功率：用电器实际工作时的功率叫实际功率。 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 （2）决定灯泡亮度的物理量 灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 二、用电器的额定功率 3. 一些常用电器的额定功率 电风扇约60W 液晶电视约100W 白炽灯约15～40W 二、用电器的额定功率 蒸汽电熨斗约1000W 电水壶约1500W 电饭煲约1300W 电吹风1200W 二、用电器的额定功率 空调约2000W 洗衣机约1800W 微波炉约1000 W 二、用电器的额定功率 视频讲解——《实际功率与额定功率》 【例题4】小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际功率是40W不变 C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40J AB．“220V 40W”为灯泡的额定电压和额定功率。灯的工作电压不可能恰好220V。若实际电压低于额定电压，则实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故AB错误； CD．若灯正常工作，则每秒消耗的电能W=Pt= 40W×1s=40J 故C错误，D正确。 故选D。 D 二、用电器的额定功率 【例题5】标有“220V 40W”的甲灯和“110V 40W”的乙灯，当它们正常发光时（　　） A．甲灯较亮 B．相同时间，它们消耗的电能一样多 C．两灯电阻一样大 D．通过甲、乙两灯的电流相等 A．甲、乙的额定功率相等，甲、乙灯都正常发光时，甲、乙的实际功率相等，则它们的亮暗相同，故A不符合题意； B．甲、乙灯都正常发光时，甲、乙的实际功率相等，由 W=Pt可知，经过相同时间，它们消耗的电能一样多，故B符合题意； C. 灯的电阻 R= = ，所以甲灯电阻大； D. 通过灯的电流 I= ，所以通过甲灯电流小。 B 故选B. 二、用电器的额定功率 测量小灯泡的电功率 第二节 电功率 三 三、测量小灯泡的电功率 测量小灯泡的电功率 学生实验 实验设计 实验目的 1. 实验中需要测量哪些物理量？ 根据电功率计算公式 P=UI 可知：要测量的物理量是电压U与电流I 。 2. 根据需要测量的物理量选用实验器材。想一想，如何改变小灯泡两端的电压？ 用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压。 测量小灯泡的额定功率和实际功率 三、测量小灯泡的电功率 实验器材：干电池2节（每节电压1.5V）、额定电压为2.5V的小灯泡、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、导线若干。 三、测量小灯泡的电功率 3. 根据电路图，用笔画线表示导线，将图中的实物连接起来。 三、测量小灯泡的电功率 实验与记录 1. 按照电路图连接电路。 2. 调节滑动变阻器，使其接入电路中的电阻最大。 3. 闭合开关，调节滑片，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数并记录在表格中。 小灯泡 的规格 电压表的 示数U/V 电流的 示数I/A 小灯泡 的亮度 小灯泡的 功率P/W 额定电压 U额=2.5V 2 2 三、测量小灯泡的电功率 结 论 1. 通过实验得出小灯泡的额定功率为： P额=U额I额 2. 设小灯泡的实际电压为U实，额定电压为U额，实际功率为P实，额定功率为P额，可以发现： 当U实 = U额时 P实 =P额 当U实 < U额时 P实 <P额 当U实 > U额时 P实 >P额 三、测量小灯泡的电功率 交流与讨论 1. 滑动变阻器的作用：保护电路；改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而改变灯泡的电功率。 2. 连接电路前，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑动到阻值最大处。 3. 使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数等于小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光。 4. 小灯泡的U-I 图像不是直线（或不同电压下小灯泡电阻不同）的原因：灯丝电阻随温度的升高而增大。 三、测量小灯泡的电功率 5. 灯泡亮暗程度与实际功率的关系：小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 6. 多次测量的目的 在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系。不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率. 三、测量小灯泡的电功率 演示实验——《测定小灯泡的电功率》 课堂总结 第二节 电功率 四 课堂总结（1） ①物理意义：表示电流做功快慢的物理量。 ②定义：电功率等于电功与时间之比。 ③公式：P=W/t =UI。 ④单位与换算：W、kW、mW； 1kW=103W 1W=103mW ⑤额定功率与实际功率：用电器在额定电压下工作时的功率叫作额定功率P额。用电器实际工作时的功率叫做实际功率P实。 实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率。 实验原理：P = UI 实验器材： 实验电路： 实验步骤： 实验结论：①小灯泡的额定功率为：P额=U额I额； ②小灯的亮度取决于灯的实际功率，实际功率越大，小灯越亮。 测定小灯泡的功率 电功率 电功率 课堂总结（2） 实验名称 测量小灯泡的电功率 伏安法测电阻 相同点 ①测量的物理量都是电压和电流； ②测量的电路图(实验装置)相同； ③滑动变阻器的作用相同。 不同点 测电功率P=UI 伏安法测电阻 R=U/I 多次测量的 目的不同 测小灯泡在不同电压下的电功率，观察灯泡的亮暗程度，不需要求平均值。 伏安法测电阻要进行多次测量取平均值减小误差。 测量”小灯泡的电功率”与”伏安法测电阻”比较 实验原理不同 实践与练习 第二节 电功率 五 实践与练习 1. 本章第一节的“信息快递”指出1kW·h=3.6×106J，你能否用本节所学的知识推算出这个结果? W=Pt= 1kW×1h= 1000W×3600s= 3.6×106J 实践与练习 2. 图是某电扇的铭牌。该电扇连续运转4h要消耗多少电能? 额定功率为 P=60W=0.06kW W=Pt= 0.06kW×4h=0.24 kW·h 或W=Pt= 60W×4×3600s= 8.64×105J 实践与练习 3. 小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kWh，则他家用电器的实际功率是多大?如果电能表能正常工作的最大电流为10A，那么电路中还能不能再接入一个额定功率为800W的电饭锅? 电能表的示数变化了1.2kWh ，即电功 W= 1.2kWh 实际功率 电能表的最大功率 P大=UI=220V×10A=2200W 剩余的功率为 P余 =P大 -P =2200W-1800W=400W 所以不能再接入一个额定功率为800W的电饭锅。 P 实践与练习 4. 在“测量小灯泡的功率”实验中，一位同学连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，这说明他在闭合开关前遗漏了哪一个实验步骤?另一位同学连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不亮且电流表无示数，但电压表有示数。试分析电路中可能出现的故障。 闭合开关后小灯泡比正常工作时亮，说明他闭合开关前未调节滑动变器，使其接入电路中的电阻最大。 闭合开关后小灯泡不亮且电流表无示数，但电压表有示数，说明灯泡断路。 综合提升训练 第二节 电功率 六 综合提升训练 1. 以下家用电器正常工作时，电功率最大的是（ ） D A．电风扇 B．电脑 C．电灯 D．电饭煲 电风扇、电脑、电灯的电功率约20 ～50W；电饭煲的电功率约700W。所以选D. 综合提升训练 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快慢的物理量 C. 电功率大的用电器消耗电能一定多 D. 电功率大的用电器工作时间一定短 B 电功率是表示电流做功快慢的物理量；其大小P=W/t， 消耗的电能W=Pt，与功率和时间有关，所以ACD 均错误，B正确。 所以选B. 综合提升训练 3. 分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 40W”字样的三个白炽灯，它们各自在额定电压下使用时（ ） A. “220V 25W”最亮 B.“36V 40W”最亮 C. “110V 25W”最亮 D. 三个灯泡一样亮 三个灯在额定电压下使用，都正常工作，额定功率分别为： 25W、25W、40W。 灯泡的额定功率越大，灯泡越亮，所以“36V 40W”灯最亮。 B 综合提升训练 4. 小明家中的电热水器单独连续正常工作0.3小时后，家中电能表的示数变化了0.33___________(选填单位)，该热水器的额定功率为_______瓦，正常工作的电流为_____安。 电能表的单位是千瓦时，示数变化了0.33千瓦时，即电功 W=0.33KW·h 千瓦时 1100 5 I P 综合提升训练 5．如图所示，R为定值电阻，L为标有“6V 3W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9A。求： （1）通过小灯泡的电流，以及小灯泡电阻； （2）定值电阻R阻值，以及它的电功率。 （1）小灯正常工作时，通过的电流： IL 小灯泡电阻 R=U/IL=6V/0.5A=12Ω （2）通过电阻R的电流 IR= I- IL=0.9A-0.5A=0.4A R=U/IR=6V/0.4A=15Ω 它的电功率PR=UIR=6V×0.4A=2.4W （3）要测得小灯泡的额定功率，他还应继续将滑动变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定电功率为________W。 6．为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路。 （1）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端（选填“左”或“右”）。 （2）调节滑动变阻器，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为_______A。 左 右 0.42 1.25 综合提升训练 （1）为了保护电路，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值的最大处，即置于滑动变阻器的最右端。 （2）电流表连接的是小量程0~0.6A，一个大格代表0.2A，一大格又分了10个小格，一小格代表0.02A，所以此时电流表的示数为0.42A。 （3）为了测得小灯泡的额定电功率，应调节滑片使电压表的示数为额定电压为2.5V，此时电压表的示数为2V，根据串联电路的电压规律，要想让灯两端的电压达到额定电压2.5V，使串联的滑动变阻器两端的电压减小，即滑动变阻器的电阻变小，所以滑片向左移动。 灯的额定电压为2.5V，此时电流表示数为0.5A，根据P=UI得 P=UI=2.5V×0.5A=1.25W 综合提升训练 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 $$