第18章 第2节 电功率-【木牍中考●名师教案】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第2节　电功率 ◇教学目标◇ 知识目标 1.知道电功率的定义、公式、单位。 2.理解额定电压与额定功率。 3.会用电功率的公式P=UI进行简单计算。 4.知道“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。 5.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。 能力目标 1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系。 2.观察体验用电器的额定功率与实际功率的关系。 素养目标 1.通过了解电功率在实际中的应用，认识物理在生活中的重要作用。 2.了解生活中家庭用电器的功率大小，提高节约用电的意识。 ◇教学重难点◇ 教学重点 电功率、额定电压与额定功率、电功率和电流、电压之间的关系。 教学难点 电功率和电流、电压之间的关系。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 学过电能表后，大家有没有观察自己家的电能表。电能表有时候转得快，有时候转得慢。你知道电能表转速的快慢和什么因素有关吗？ 二、教学步骤 探究点1　电功率 ［阅读课本］P91“在日常使用的节能灯……将上节电功W=UIt代入上式得P=UI” ［思考］观察节能灯的铭牌，其中“220 V　24 W”中的“220 V”是灯泡的额定电压，“24 W”表示什么呢？ ［提示］“24 W”是节能灯的电功率。 ［思考］将“220 V　24 W”的节能灯与“220 V200 W”的灯泡分别接入电路中，哪个消耗的电能快？ ［提示］将“220 V　24 W”的节能灯接入电路，观察到电能表转动得慢，换一个“220 V　200 W”的灯泡接入电路，电能表转动得快。 ［归纳提升］电能表铝盘转动的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数，则反映用电器工作时消耗电能的快慢。 ［思考］为了表示电流做功的快慢，物理学中用什么来表示呢？ ［提示］物理学中，用功率表示电流做功的快慢。 ［归纳提升］在物理学中，用电功率表示消耗电能的快慢（或电流做功的快慢），电功率用P来表示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。前面提到的“24 W”说的就是节能灯的电功率。 ［思考］生活中不同用电器的电功率一般不同，你了解哪些家用电器的电功率？ ［提示］家用空调约1000 W，电吹风机约500 W，洗衣机约500 W，电视机约200 W，电冰箱约100 W。 ［思考］同一用电器工作时，电功率一直保持不变吗？ ［提示］电风扇工作时，旋转到不同的挡位，电功率不同；电饭锅煮饭时电功率大，保温时电功率小；电冰箱、空调等是间歇性工作，不同工作状态下，电功率不同。 ［思考］电流通过洗衣机，0.5 h做功9×105 J，电流通过电饭锅，20 s做功2×104 J。电流通过哪个用电器做功多？电流通过哪个用电器做功快呢？ ［提示］用电器做功的多少可以直接比较，电流通过洗衣机做功多；做功的快慢，即电功率，是电流所做的功与时间之比，电流通过电饭锅做功快。 ［归纳提升］电功率等于用电器在1 s内所消耗的电能。如果在“t”时间内消耗的电能为“W”，那么这个用电器的电功率P=，符号的意义及单位：W——电流做的功，单位是焦耳（J），t——所用的时间，单位是秒（s），P——用电器的功率，单位是瓦特（W），将W=UIt代入可得P=UI。 探究点2　“千瓦时”的来历 ［阅读课本］P93“前面我们讲到电能时……1 h所消耗的电能。” ［思考］100 W的灯泡通电20 s，与100 W的灯泡通电1 h，哪个灯泡消耗的电能多呢？ ［提示］电功率相同时，通电时间长的消耗的电能多。 ［思考］使100 W的灯泡通电20 s，使15 W的灯泡也通电20 s，哪个灯泡消耗的电能多呢？ ［提示］通电时间相同时，电功率大的消耗的电能多。 ［思考］使100 W的灯泡通电20 s，使15 W的灯泡通电1 h，哪个灯泡消耗的电能多呢？ ［提示］用电器消耗的电能多少与用电器的电功率和通电时间有关。由公式P=变形后得到W=Pt，即用电功率乘以通电的时间可以作出比较。 ［思考］你知道“千瓦时”这个单位的由来吗？ ［提示］如果电功率的单位用千瓦（kW），时间的单位取小时（h），由W=Pt，这时电功W的单位就是“kW·h”。1 kW·h可以看成电功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能。 ［思考］你能说出千瓦和千瓦时的区别吗？ ［提示］千瓦是电功率的单位，千瓦时为电能（或电功）的单位。 ［思考］焦耳和千瓦时都是电功的单位，你知道千瓦时和焦耳两单位之间是如何换算的吗？ ［提示］1 kW=1000 W，1 h=3600 s，由W=Pt=1 kW×1 h=1000 W×3 600 s=3.6×106 J ［归纳提升］1 kW·h=3.6×106 J ［思考］1 kW·h的电能可以供200 W的电视机工作多长时间？ ［提示］根据P=变形得t==5 h ［归纳提升］公式P=，可变形为W=Pt，在已知电功率和时间的情况下，计算消耗的电能；也可变形为t=，在已知消耗的电能和电功率的情况下，计算通电时间。计算时，要注意单位的统一。 ［习题］下列用电器通电1 h，最有可能消耗1 kW·h电能的是 （　　） A.家用空调 B.台式计算机 C.排风扇 D.手电筒 ［分析］用电器在t=1 h内，消耗的电能W=1 kW·h，则用电器的电功率P==1 kW=1000 W。台式计算机的电功率约为200 W，排风扇的电功率约为20 W，手电筒的电功率约为0.5 W，家用空调的功率约为1000 W。 ［答案］A 探究点3　额定电压　额定功率 ［阅读课本］P94“额定电压　额定功率” ［思考］将小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度有变化吗？ ［提示］若移动滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻变大，其分得的电压变大，由于电源的总电压不变，小灯泡两端的电压变小，小灯泡变暗，说明小灯泡的电功率变小。 ［思考］通常我们说灯泡的电功率是40 W，并没有明确地指明电压。这样的表达准确吗？ ［提示］由P=UI可知，灯泡的电功率与该灯泡两端的电压和通过的电流有关，当电压改变时，该灯泡的电功率会发生改变，所以这样的表达不准确。 ［思考］某灯泡铭牌上标有“220 V　40 W”表示什么意思？ ［提示］当该灯泡两端电压为220 V时，灯泡的电功率是40 W，这个电压为额定电压，该功率为额定功率；当该灯泡两端的电压低于220 V时，灯泡变暗，灯泡的电功率小于40 W；当该灯泡两端的电压高于220 V时，灯泡变亮，灯泡的电功率大于40 W。 ［归纳提升］用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下工作的电功率叫额定功率。用电器只有在额定电压下才能正常工作，用电器在实际电路中工作时所消耗的电功率叫实际功率。实际电压低，实际功率就低，实际电压高，实际功率就高。实际电压偏低，用电器不能正常工作，实际电压偏高，长期使用会影响用电器的寿命，还可能烧坏用电器。 ［思考］你见过稳压器吗？稳压器在家庭电路中有什么作用？ ［提示］稳压器是指在电子工程中一种自动维持恒定电压的装置。当实际电压低于220 V或高于220 V的时候，稳压器可以让电压保持在220 V，这样对用电器有保护作用，能让用电器在电压不稳的情况下正常工作，在电压高的时候，用电器也不会烧坏。 ［思考］阅读并计算P95的“想想议议”？ ［提示］220 V÷36 V≈6.11，所以要串联7个这种灯泡。 ［习题］如图所示，将标有“12 V　6 W”的灯泡L1和“12 V　3 W”的灯泡L2接在12 V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 （　　） A.电路总功率等于9 W B.电路总功率大于9 W C.灯泡L1和L2一样亮 D.灯泡L2比灯泡L1亮 ［分析］由P=UI，将I=代入可得P=，两灯泡的电阻分别为R1==24 Ω，R2==48 Ω 两灯泡串联接在12 V的电路中时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流 I= A 则电路总功率 P=UI=12 V× A=2 W 由于串联电路中电流处处相等，且R1<R2，根据P=I2R可知，灯泡L2的实际功率较大，则灯泡L2较亮。 ［答案］D 探究点4　电功率的测量 ［阅读课本］P95“电功率的测量” ［思考］电能表可以用来测量用电器消耗的电能。电功率能不能测量，该如何测量呢？ ［提示］由P=可知，用电器的电功率需要测量消耗的电能W以及消耗该电能所用时间t。所需器材有电能表和秒表。 ［思考］用电能表和秒表测用电器的电功率，需如何操作呢？ ［提示］测量时，其他用电器必须关掉，只让待测用电器工作，此时测出来的才是该待测用电器消耗的电能。先记下电能表的示数，然后让待测用电器正常工作，一段时间后，再记录电能表的示数，记下工作的时间，将单位统一，再利用P=计算即可。 ［思考］实验室里的小灯泡电功率该如何测量呢？有没有更简便的方法呢？ ［提示］根据P=UI，用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，就能算出用电器的实际功率。 ［习题］下列各组仪器中，可以用来测量电功率的是 （　　） ①电能表和秒表　②电能表和电压表　③电能表和电流表　④电流表和电压表 A.①② B.③④ C.①④ D.②③④ ［分析］用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作的时间，由公式P=求出用电器的电功率，因此用①可以测出电功率；用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出流过用电器的电流，由电功率公式P=UI可以求出用电器的电功率，因此用④可以测出电功率。 ［答案］C 三、板书设计 第2节　电功率 1.电功率 （1）定义 （2）单位：瓦特，简称瓦，符号W 更大单位：千瓦，符号kW 1 kW=1 000 W，1 W=103 mW （3）P=　P=UI 2.“千瓦时”的来历 1 kW·h=1×103 W×3600 s=3.6×106 J 3.额定电压　额定功率 4.电功率的测量 （1）电能表、秒表 （2）电流表、电压表 ◇教学反思◇ 学生的潜意识中，认为用电器的电功率越大越费电，常将消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆。教学中采用类比的方法将电功率与电功的关系类比速度与路程的关系，在此基础上可通过问题引出电功率的计算，引导学生认识电功率的单位。学生对额定电压、额定功率与实际电压、实际功率混淆不清，教学中需把电功率公式反复运用，以便学生牢固掌握。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$