18.2电功率 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第2节 电功率 第十八章 电功率 学习目标 1.了解电功率的基本定义及其单位（重点） 2.知道生活中常用用电器的电功率 3.掌握电功率的公式灵活变形（难点） 4.了解额定功率及额定电压之间的区别（重点） 5.会运用公式测量电功率（难点） 观察与思考 几家相邻住户的电能表通常安装在一个电表箱内。 为什么电能表闪灯有快有慢呢？ 衔接：首先我们来欣赏几幅图片。(呈现顺序：上海、北京、广州、三亚) 夜幕降临，各种各样的灯被点量，整个城市变得灯火辉煌，灯之所以能亮是因为有电荷流过。 节能灯上的“24W”和电热水器上的“2200 W”的字样是什么意思? 【预设回答】灯泡上的“24 W”和电吹风机上的“2200 W”表示消耗电能的快慢，“800 W”比“40 W”灯泡消耗电能快！物理学中用电功率表示消耗电能的快慢！ 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 演示实验： 铝盘转得快 铝盘转得慢 消耗电能慢 电流做功慢 消耗电能快 电流做功快 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 一、电功率 物理意义：为了表示电流做功的快慢引入电功率的概念。 电功率的单位是瓦特(W)（符号 J/s），千瓦 1kW=103 W 衔接：看来，正是因为有了电池的推动，加上导线的连通，才使电路中的电荷源源不断地定向移动。电荷的定向移动就会形成电流。如何理解呢？我们来看一段视频。 刚才实验中小灯泡亮了起来、小电动机转了起来都是因为电路中有了电流。 还记得上节课金属导电靠的是什么吗？（自由电子）那么我们接通电流之后，这些自由电子…… 电功率表示电流做功的快慢，即电功与时间之比用，P表示。 国际单位W(瓦特) 简称瓦 常用单位kW（千瓦) mW（毫瓦） 换算关系：1kW=W 1W=mW 电功率的公式： I = U R P =UI P = I2R P = U2 R (2)电功变形公式的适用条件：只适用于纯电阻电路。 (1)利用电功公式及推导公式时，要注意各物理量的同一性和同时性； 电功的推导公式： 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 常见用电器的电功率 常见功率值 天河一号巨型计算机 4.04×106W 液晶电视机 约100W 家用空调 约1 000W 排风扇 约20W 吸 尘 器 约800W 手 电 筒 约0.5W 电吹风机 约500W 计 算 器 约0.5mW 台式计算机 约200W 电 子 表 约0.01mW 思考：你能说出上述电功率值的物理意义吗？ 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 下列关于电功率的说法中正确的是（ ） A.用电器消耗的电能越多，它的电功率越大 B.用电器工作的时间越短，它的电功率越大 C.空调消耗的电能比节能灯多 D.相同时间里消耗电能越多的用电器，它的电功率越大 D 二、“千瓦时”的来历 瓦特由对蒸汽机发展做出重大贡献的英国科学家詹姆斯·瓦特的名字命名。瓦特是国际单位制的功率单位。瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒转换、使用或耗散的（以焦耳为量度的）能量的多少。 衔接：在明确了电流的方向后，同学们请回顾自己刚才组装好的几个电路，你们发现它们有什么共同之处吗？…… 如果拆掉电池换别的电池，小灯泡还会亮吗？--引出电源 1. 电功的公式 W=P t 式中W、P、T的单位依旧是焦、瓦、秒。 1焦=1瓦·秒（1J=1W·s） 如果P和t的单位分别是千瓦、时，那么它们相乘 之后，就得到电功另一个单位——千瓦时（度）。 1千瓦时=1千瓦·时 W=Pt =1kW×1h =1kW·h =1000W×3600s =3.6×106J 即：1kW.h=3.6×106J 千瓦和千瓦时是两个不同的物理量的单位，不能混淆 千瓦时是电功（电能）单位，千瓦是电功率单位。 (中考·荆门)LED灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220 V 5 W” 的LED 灯每天正常工作10 小时， 则30 天消耗的电能是______ kW·h，这些电能可供“220 V 40 W”的日光灯正常工作______ h。 1.5 37.5 W=Pt=0.005kw x 10h x 30=1.5kw.h 三、额定功率 额定电压 约500W 约800W 生活中的用电器的电功率是一个固定值吗？它受什么因素影响呢？ 衔接：上节课我们连接了很多电路图，现在老师要求你将你连接的电路画在作业本上。你觉得好画吗？（老师可以将电路连接好之后让学生动手试试，使他们感觉到这事不容易。） 就像蒙娜丽莎的油画一样，让你画这些细微的地方，你很难画好，也很难画得像，就算你很厉害你能把它画出来，也是比较费时间的。等你画好一节课可能就过去了。于是我们可以这样（出示蒙娜丽莎的简图），让别人知道这是蒙娜丽莎就足够了，我们的目的不是让别人欣赏而是让别人明白这是什么。所以我们可以简单地画出电路的简图。 演示实验： 在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样；用电器实际的电功率随它两端的电压而改变。 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 额定电压：用电器正常工作时的电压。（U额） 额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。（P额） 实际电压：用电器实际工作时的电压。（U实） 实际功率：用电器在实际电压下工作时的电功率。（P实） 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… U实 = U额 P实 = P额 U实 < U额 P实 < P额 U实 > U额 P实 > P额 如果不在额定电压下使用用电器可能会出现什么情况？ 用电器不能正常工作 可能损坏用电器 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 一种彩色灯泡的额定电压是 36 V，要接在 220 V 的电路中，要串联多少个这种灯泡才行? 分析：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和， U=U1+U2+…+Un，串联都是同一种灯泡，因此在电路中它们的电压相同 220V 36V n = ≈ 6.1 因为不能超过额定电压，所以要串联7个这种灯泡 四、电功率的测量 思考：测量电功率可以使用专用的功率表，如果没有功率表，如何得出用电器的电功率？ 衔接：之间很多同学连接过电路，但是有的同学连接的小灯泡却没有发光，有的同学的小电动机没有转动等等，这是为什么呢？难不成是灯或电动机等坏掉了？这就要说到电路的状态了。 电功率的公式： 当我们知道U（电压） I（电流）时，我们就能测出W（电功）再测得时间就可以算出电功率啦。 电功率 定义：表示电流做功的快慢 1 千瓦时：功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。1 kW·h=1 kW×1 h(W=Pt) 单位：瓦(W)，千瓦(kW)，毫瓦(mW) 表达式 P = W t 推导式： I 2R P =UI= = U2 R 额定电压和额定功率 实际电压和实际功率 电功率的测量 电流表和电压表测量 电能表测量 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 1.对于电功率的认识，以下说法正确的是(　 　) A.电功率越大的用电器做功一定越多 B.做相同的功，所用时间短的用电器功率大 C.电功率是反映电流做功多少的物理量 D.两个用电器工作时，通电时间短的电功率大 B 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 2.(中考·抚顺)如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过　 　W；小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为　 　W，电能表示数将变为　 　 。 4400 800 2019.8 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… Pt 度 3.6×106 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 4.某次雷电的电流约2×104 A，电压约108 V，放电时间约0.001 s。这次雷电的电功率约是多少千瓦？释放多少能量？ 解：P=UI=108 V×2×104 A=2×1012 W，W=Pt=2×1012 W×0.001 s=2×109 J。 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 5.如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a 端向b 端移动过程中，示数减小的电表是______(选填“A” “V1”或“V2”)，电路的总功率______(选填“增大” “减小”或“不变”)。 V1 增大 衔接：同学们还记得之前的实验吗?（回答定向移动） 这种电荷的定向移动瞬间就结束了，实际生活中灯泡发光需要电荷不断地流过小灯泡。那么…… 3．将公式P＝变形后，可得W＝________，若功率P的单位为千瓦，时间t的单位为小时，则用以上变形式求得的结果单位为“千瓦时”，俗称________。因此，“千瓦时”与焦耳间的关系为1 kW·h＝1 000 W×3 600 s＝____________J。 $$