内容正文:
第十三章 电功和电功率
第二节 电功率
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
北师版-物理-九年级上册
学习目标
1.能说出电功率的物理意义、定义,能利用电功率的公式进行相关计算。
2.了解不同用电器的额定功率,能区别额定电压与实际电压,额定功率与实际功率。
3.用伏安法测量小灯泡的实际电功率的方法。
【重点】正确理解额定功率和实际功率及其计算。
【难点】学生自己设计实验电路和步骤。
新课导入
家庭选用灯具时,除了款式等因素外最重要的就是对亮度的需求。我们生活中常说的灯具“瓦数”就是描述灯具亮度的重要参数。灯泡作为用电器,通过电流做功把电能转化为光能等形式的能量,那么“瓦数”这一参数与电流做功有什么关系?其物理意义是什么?
新知探究
知识点一 电功率
220V 30W
220V 1 500W
将电风扇和电热水壶分别独立接入电路,并在电路中接入一个机械电能表,闭合开关后,观察电能表铝盘的转动情况,你看到的现象说明了什么?
现象:电风扇接入电路时,铝盘转得慢,而电热水壶接入电路时,铝盘转动得快。
表明电流通过不同的用电器做功的快慢一般不同。
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新知探究
知识点一 电功率
定义
物理学中把电流所做的功与所用时间之比,叫做电功率。
公式
单位
瓦特,简称瓦,符号是 W。常用单位还有千瓦。
换算: 1 kW = 103 W
=
=UI
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新知探究
知识点二 额定电压和额定功率
如图所示,观察小灯泡的铭牌,其数值“3V 1.5W”各表示什么含义?
“3V”表示用电器正常工作时的电压为3V;
1.5W表示用电器正常工作时的功率为1.5W。
额定电压:
额定功率:
用电器正常工作时的电压叫作额定电压。
用电器在额定电压下的功率叫作额定功率。
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新知探究
知识点二 额定电压和额定功率
一只“3V 1.5W”的小灯泡接在4V、3V、2V的电压下都能发光,这是为什么?
在实际使用时,加在用电器上的电压,有时略高于或低于额定电压,用电器也能工作,此时的电压叫作实际电压,用电器在实际电压下工作时所消耗的功率叫作实际功率.
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新知探究
知识点二 额定电压和额定功率
例 小明用一个额定电压为220V、额定功率1 100W的电热水壶烧水。若此时小明家中的实际电压为198V,这时电热水壶实际的电功率是多少?(不计电热水壶电阻随温度的变化)
解:根据P=UI 可得,额定电流:I1= =5A,根据欧姆定律可得,电热水壶的电阻:R= =44Ω,根据欧姆定律可得,通过电热水壶的实际电流:I2= =4.5A,根据P =UI 可得,电热水壶的实际电功率:P2=U2I2=198V×4.5A=891W。
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
实验目的
实验原理
实验器材
测量小灯泡的电功率
P=UI
电压表、电流表、电源、开关、导线。
为了观察不同电压下灯泡的亮度,需要多次测量,还需要利用____________多次改变灯泡两端的电压和电流。
滑动变阻器
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
实验电路图
实验实物图
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
思考
1.小灯泡的参数(电压、电流等数值)对实验有什么帮助?2.实验中应该如何选择电压表和电流表的量程?依据是什么?怎样连接?3.在闭合开关前,滑动变阻器的滑动头应该放在什么位置?为什么?
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
实验步骤
(1)设计电路,连接电路。
(2)开关闭合前,滑动变阻器移到最大值。
(3)调节滑动变阻器,使电压表示数小于,等于和略大于灯泡的额定电压。分别读出电流表的示数,并且观察小灯泡的亮度。
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
小灯泡规格 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡的亮度 小灯泡的功率P/W
额定电压
U额=2.5V
记录数据
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
实验结论
①当U实=U额时,P实___P额,灯泡发光______。
②当U实<U额时,P实___P额,灯泡发光_____。
③当U实>U额时,P实___P额,灯泡发光______。
=
<
>
正常
较暗
较亮
分析与论证
小灯泡在不同的电压下工作时,其功率不同,
电压越大,功率越大。
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新知探究
知识点三 测量小灯泡的电功率
评估与交流
1.灯泡的亮度取决于 功率, 功率越大,小灯泡越 。
实际
实际
亮
2.通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像是一条 。说明灯丝的电阻随温度的升高而 。
曲线
变大
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课堂小结
电功率
1.额定电压:用电器正常工作时的电压。
2.额定功率:用电器在额定电压下的功率。
1.把电流做的功与完成这些功所用时间的比叫做电功率。
2.计算公式:P= =UI。
3.换算:1kW = 103W。
额定电压和额定功率
课堂小结
1.小灯泡在不同的电压下工作时,其功率不同,电压越大,功率越大。
2.小灯泡的实际功率越大,小灯泡发光越亮,说明小灯泡的亮度由其实际功率决定。
3.小灯泡的电流随其两端电压变化的图像是一条曲线。说明灯丝的电阻随温度的升高而变大。
测量小灯泡的电功率
课堂训练
1.下列关于电功和电功率的说法,正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率越大
D
课堂训练
2.图13.2-4为小明在测量小灯泡的电功率时连接的实物电路图,该图中有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并用笔画线表示导线在图上改正。
课堂训练
3.小灯泡L的额定电压为2.5V,小红通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图13.2-5所示。由图可知,
当小灯泡L正常发光时,通过其灯丝的
电流是 A;通过调节滑动变阻器,
使小灯泡两端的电压为1.5V,则此时小
灯泡L消耗的实际功率为 W。
0.31
0.345
课堂训练
4.某社区对街道的照明灯具进行更新换代,更换新的节能灯具后,不仅照明的效果比原来好了,而且一年还能节约6 000kW·h的电能。小明算了一笔账:家用电冰箱的电功率大约是100W,这项灯具更新换代工程在一年中节约的电能,可以供给60 000个电冰箱工作。请你指出小明说法中的错误之处,并说明错误原因。
答:小明说法的错误之处在于没有明确说明电冰箱的工作时间,且错误地将电冰箱当成一直连续工作来计算。实际上电冰箱是间歇工作的。
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