第十八章第2节电功率 讲义 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十八章 电功率 18.2 电功率 ★学习目标 1.知道电功率的概念、定义式和单位； 2.知道千瓦时的由来和意义； 3.知道额定电压和额定功率； 4.了解我们身边常见电器的电功率值； 5.会用公式P=UI进行简单的计算。 一、电功率 电功率定义：电流在单位时间内所做的功。 电功率公式： W ——焦耳（J） W ——千瓦时（kW · h ） t —— 秒 （s） t —— 小时（h） P ——瓦特（W） P ——千瓦（kW） 电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。用“P”表示。 电功率单位：瓦特，简称瓦，符号是W。 常用单位还有：千瓦（kW)，毫瓦（mW)。 1 kW = 10³W，1W=10³mW。 常见电功率一览 由W =UIt，得：P =UI 适用于所有电路。 结合欧姆定律U=IR，电功率的公式还能变形为： ，仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。 如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。 1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。 二、串、并联电路电功率的特点 1、串联电路：在串联电路中电流处处相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则 结论：串联电路用电器的电功率与电阻成正比。 2、并联电路：在并联电路中各支路电压相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则 结论：并联电路用电器的电功率与电阻成反比。 【课堂练习】 1.佳晨家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了。他猜想造成空气开关断开的原因是：①连入电路中的用电器总功率过大：②电热水器或插头处短路.于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2 000 r/kW•h”电能表的转盘3 min内转了100转，电热水器的功率为________.W。小明猜想_________（选填序号）是正确的。（已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W，空气开关允许通过的最大电流为40 A) 2.如图，是青岛市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是并联的，灯上标有“24 V 60 W”字样。则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为_______A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能_______J。 3.小萌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．该灯泡每秒消耗的电能是40W ； D．该灯泡正常发光时的功率是40W 4.[少题干]电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，它的电功率是______W。 5.如图所示，电源电压恒定，小灯泡L1、L2均标有“12 V 6 W ”字样（设灯丝电阻不变），当S1、S2闭合时，灯L1正常发光，当S1闭合，S2断开时，两盏灯的总功率为（ )。 A．3 W B．6 W C．12 W D．1.5 W 三、额定电压 额定功率 不同用电器的电功率一般不同，那么，在不同情况下，例如在不同电压下，同一个用电器的功率总是一样的吗? 演示实验1：将两只“PZ220V 25W”和“PZ220V 60W”的灯泡，先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。 现象：在串联电路中两灯泡变暗了，并且在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而更暗。 演示实验2：取一个标有“36V 25 W”的电灯泡。把它接在36V的电路中，它正常发光。把它分别接在24V的电路中，它发光暗淡；把它接在40V电路中，它发光强烈。 1．额定电压：用电器正常工作时的电压U额。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。如：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。 2．额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率P额。 3．实际电压、实际功率 　 实际加在用电器两端的电压U实。 　 用电器在实际电压下工作时的功率P实。 U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作； ＞U额，则 P实＞P额；可能烧毁用电器； U实＜U额，则 P实 ＜P额；用电器不能正常工作。 四、电功率的测量 根据公式，可以借助测量用电器的电流和电压来测量用电器实际的电功率。 测量方法一： 原理： 实验步骤：用电能表测出用电器消耗的电能W，用停表测出用电时间t，由公式 计算出用电器的电功率。 测量方法二： 原理：P=UI 实验步骤：用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，由公式P = UI计算出用电器的电功率。 【课堂练习】 1.如图电路中，电源电压不变，R1为定值电阻.闭合开关S，当滑片从中点向右移时（ )。 A.电流表A1的示数变小； B.电流表A2的示数变小； C.电压表的示数变大； D.R2的电功率变大 【基础知识•过关检测】 1.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为_______Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是________。 2.LED灯具有节能、环保等特点，现有一个额定电压为220 V、额定功率为4.4 W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是________A，若它每天正常发光5 h，一个月（30天）消耗的电能是 ________kW•h，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的电能，则这个LED灯与功率为________W的白炽灯亮度相当。 3.如图所示，A灯标有“4 V 4 W”字样，B灯标有“4 V 2 W”字样.闭合开关，从右向左缓慢滑动变阻器滑片，直到其中一盏灯恰好正常发光，此时电压表的示数是________V，A灯和B灯的总功率是________W。 4.小华发现家中空调每制冷工作 10 分钟后，就转变成送风状态工作 5 分钟，再转变为制冷状态，如此反复.为了测量空调制冷时的电功率，他在空调插座处接入一个电能表用于测量空调消耗的电能.相关数据见表.空调送风10 分钟所消耗的电能为_______kW•h，30分钟内空调消耗的电能为_______kW•h，空调制冷时的电功率为_______kW。 5.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点.如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。 （1）观察图像可知，R的阻值为_______Ω。 （2）如图乙所示，将LED灯与R串联在电路中，若LED灯的电功率为0.06 W，则R中的电流为_______A，电路的总功率为_______W。 6.如图，电源电压为6 V，L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40 Ω.闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是_______，灯L消耗的电功率_______。（填“变大”“变小”或“不变”） 7.关于电功率，下列说法中正确的是(　　) A.通过导体的电流做功越少，电功率越小 B.用电器消耗电能越多，电功率越大 C.用电器消耗电能越快，电功率越大 D.用电器的额定电功率越大，消耗电能就越多 8.一段铜导线两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.2 A，该铜导线的电阻_______Ω；当铜导线两端电压为18 V时，该导体的电阻为_______Ω，此时它的电功率为_______W。 9.甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.灯泡正常发光时，甲灯灯丝的电阻较小 B.两灯都正常发光时，相同时间内乙灯消耗的电能较多 C.甲灯的实际功率一定是25 W D.将乙灯接在110 V电路中，它的功率仍为100 W 10.如图为小伟家的电能表，他家能同时工作的用电器最大总功率为________W。他只让洗衣机和电视机工作时，电能表的转盘在5 min内转了150转。洗衣机与电视机之间为_____联，5 min内，两电器消耗的电能为_______kW·h，两电器的总功率为_______W。  12.已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，则甲、乙的功率之比为 (　　) A.2∶1　　　B.2∶3　　　C.4∶3　　　D.9∶2 13.如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为 (　　) A.S1闭合，S2接a　　　B.S1闭合，S2接b C.S1断开，S2接a　　　D.S1断开，S2接b 14.如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S1时，定值电阻R1的功率是16 W；当开关S1、S2都闭合时，R1的功率是25 W。则先后两次电路消耗的功率之比是_______。 学科网（北京）股份有限公司 $$