13.2 电功率 课件-2025-2026学年北师大版九年级全一册物理

第十三章 · 电功和电功率 第二节 电功率 同学们，准备好了吗？让我们进入今天的物理课堂 逻辑线索： 一.基于情景 发现问题 白炽灯 节能灯 教师：现在老师，把白炽灯，和节能灯接入电路 灯泡作为用电器，通过电流做功，消耗电能 教师：现在，如果，家中的灯泡坏了，需要从这两盏灯炮中选择一个，你选哪一个？为什么？ 交流讨论：1.寿命长，一个节能灯约等于8个白炽灯的寿命 2.电能的转化效率：白炽灯百分之95的电能转化为内能，仅有百分之5转化·为·光能，节能灯，电能转化效率是白炽灯的4-5倍，在相同的亮度下，节能灯的耗电量仅为白炽灯的四分之一到五分之一倍，那么消耗电能少的，越省电吗？ 逻辑线索： 一.基于情景 发现问题 消耗电能越少，就越省电吗？ 甲灯消耗电能：2 kW·h 时间 1h 乙灯消耗电能：1 kW·h 时间1min 教师：甲灯1h 消耗电能：2 kW·h 乙灯1min 消耗电能：1 kW·h 可以说乙灯泡比较省电吗？ 什么情况下，消耗电能少，越省电呢？在什么相同时， 教师：在相同时间内，消耗电能越少，则越省电，因此，是否省电不仅看消耗电能的多少，还要考虑时间，也就是看消耗电能的什么？消耗电能的快慢，消耗电能慢的，省电 接下来，我们通过电能表的铝盘观察消耗电能的快慢？ 逻辑线索： 二.认识消耗电能的快慢 铝盘转动的 圈数多少不同 反映 用电器消耗电能的多少不同 反映 电流做功的多少不同 电功：W 铝盘转动的 快慢不同 反映 用电器消耗电能的快慢不同 反映 电流做功的快慢不同 电功率:P 教师：前面的学习中，我们知道消耗电能的多少可以通过铝盘转动的圈数多少反映，那消耗电能的快慢，就可以通过铝盘·转动的什么反映？转动的快慢，接下来，将两个灯泡接入电路，注意观察铝盘转动的快慢情况，观察到什么？，白炽灯铝盘转动的快？反映消耗电能快，节能灯铝盘转动的慢，反映消耗电能慢， 教师：归纳总结 铝盘转动的圈数多少不同反映，用电器消耗电能的多少不同 消耗电能的过程，电流做功的过程 反映 电流做功的多少不变不同 ，电流做功的多少，用电功描述 ， 铝盘转动的快慢不同，反映.........................怎样描述电流做功的快慢？就是今天我们将要学习的电功率 逻辑线索： 三.建立电功率的概念 用电器，哪个电流做功快？ a.甲：时间10s 电流做功 1000J 乙：时间10s 电流做功 400J 物体运动，哪个运动的快？ 类比 迁移 学习新知 a.时间相同，比较路程 b.路程相同，比较时间 b.甲：时间20s 电流做功 800J 乙：时间8s 电流做功 800J c.路程不同，时间不同 速度 = 路程 时间 c. 甲：时间6s 电流做功 600J 乙：时间8s 电流做功 800J 教师：接下来，我们就来建立电功率的概念 前面的学习中，描述快慢的物理量有什么，学习过的还有哪些？ 提示一下：运动的快慢用什么表示 学生：速度 那我们类比速度研究电功率 甲、乙用电器工作时，哪个电流做功快？ 第一种：.............. 学生：甲电流做功快,你是如何比较的？ 教师：你太棒了，不需要老师教，就已经学会了电功率的公式，为你点赞，请坐 第二种情况： 时间不相等，电流做功的多少不相等，时间取？这个比值可以反映电流做功的快慢，这个比值越大，电流做功快，这个比值小，电流做功慢，这个比值定义为电功率 逻辑线索： 四.电功率 电流做的功 时间 电功率 P ：电功率 W ： 电流做的功 t ：时间 分析各物理量的单位： 物理意义：描述电流做功 的物理量 快慢 P = W t 电流做的功（电能） J kW·h 时间 s h 电功率 W kW 公式的变形与推导： P = W t = UIt t = UI 教师：电功率等于....... 物理意义： 用符号p表示......... 这个·文字表达式可以写成....... 教师：通过；两个物理量的比值定义新的物理量这种方法称为比值定义法：像速度也是通过比值定义法定义,还有密度.............. 分析各物理量的单位： ...................... 教师：为什么把这些东西放在一起大家比较 因为在计算电能的时候，电能通常有两套单位，第一套单位 电能单位 j 对应时间 s 电功率对应的是W ，第二套单位 电能单位 对应时间 s 电功率对应的是 在不同的时候，我们选择不同的单位，会给我们的计算带来很大的方便 等下我们通过例题说明这个问题 公式的变形与推导 电动率的公式也可以写成P=UI,你知道如何推导的吗？ 课堂练习： W P 点拨——电功率P：描述电流做功（消耗的电能）快慢的物理量 P = t W （控制变量） D 课堂练习： 2.千瓦时（kW·h）的由来 1kW·h=3.6×106J 单位推导： W= P t = 1kW·1h=1000W×3600s=3.6×106J 你知道怎么推导吗？ 我们知道千瓦时是电能的单位 也就是电功 电功根据公式P=W除以t, w变形之后可以写成pt 1kw,千瓦是什么的单位，电功率 1小时 时间的单位 相当于前面是功率，后边是时间相乘，那我们把他换算成国际单位1千瓦 变成1000w 1小时写成3600s 相乘等于.......这就是千瓦时的由来 课堂练习： 3.单位的选择 电热水壶正常工作时的电压是220V，电功率是1100W 则正常工作1小时消耗的电能是多少？ 电流做的功（电能） J kW·h 时间 s h 电功率 W kW U P t W=? 解法一：t =1h=3600s W= P t =1100W×3600s=3.96×106J 解法二：P =1100W=1.1kW W= P t =1.1kW×1h=1.1kW·h 刚才我们说过了 电能 时间 电功率 有两套单位 在回忆一遍 电能的单位有焦 和千瓦时 时间的单位有...... 功率的单位有...... 我们一定要对应起来 看一看这道题，该选择哪一套单位比较好 教师：你用了哪个计算公式？用了哪套单位？说一下怎么算？ 谁跟他答案一样？举一下手？ 答案一样，也就是说选择的单位一样 谁有选择其他的单位？怎么计算？ 解法二： 两个结果不一样呀 一样 单位不一样 刚刚我们所过1千瓦时等于.......换算一下结果是相同的， 大家看一看，哪套单位算起来更简单 解法一不算太难动一动笔就出来结果 第二种口算出来结果 课堂练习： 3.单位的选择 电流做的功（电能） J kW·h 时间 s h 电功率 W kW 1度电能供一个40W的电灯正常工作多长时间？ W P t=? 解法一： t = P W = 0.04kW 1kW·h = 25 h 解法二： t = = 40W 3.6×106J = 90000s 教师：你用了哪个计算公式？用了哪套单位？ 总结：利用的公式是相同的，但是选择的单位是不一样的，大家在比较一下，哪套答案适合你 如果这道题是一道填空题 1度电能供一个40W的电灯正常工作多长小时？大家应该选择哪种单位比较合适？ 课堂练习： 4.如图所示，手电筒中的电流为0.5A，电源二节干电池， 则该手电筒小灯泡的电功率是 W 工作时间10 s 时，电流做的功是      J 消耗的电能为 J I U=3V P=? t=10s W=? 1.5 15 15 逻辑线索： 额定电压与额定功率 额定电压： 额定功率： 灯泡的铭牌：“220V 40W” P额=40W （1）直接读出的： U额=220V （2）计算得出的： 额定电流： 灯泡的电阻： R I额 = U额 P额 = 40W 220V ≈ 0.18A = U额 I额 =1210Ω R = U2额 P额 =1210Ω 教师：家用电器上都贴有铭牌，所谓铭牌，就好像我们拿到一个东西，上面都有说明书，上面标注了用电器的电学参数，以小灯泡为例你知道是什么含义吗？ 220V指小灯泡正常发光时的电压是................................ 回归课本图13.2.3 这个是我们可以直接读出来的，通过这个铭牌我们还可以算出什么？ 学生：可以算出灯泡的电阻和通过这个灯泡的电流。 教师：先说电流，电流怎么算。 学生：利用的功率的计算公式的变形P等于UI可以得出I等于P除以U是吧？ 教师：很好，能不能算一下它的电流是多少？ 教师：一安是吧，你能不能说一下这个电流指的是什么电流？ 额定电流。 那么当这个灯泡两端的电压加到电压不一样的时候，是不是它电流会发生变化？1安应该指的是他的额定电流。 这里面又出现了一个额定值，额定电压、额定功率和额定电流。只不过这个额定电流是我们计算出来的。刚才比如还提到了，还可以计算出什么来，电阻用哪个公式来计算？它的电阻。 逻辑线索： 实际电压与实际功率 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 用电器 U额 、P额 具有唯一性、对应性 U实 、P实 具有任意性 P实 U实＝U额，则 P实＝P额 用电器正常工作，否则会影响其寿命 教师：这是可调电压的调压器，现在老师将灯泡灯泡的铭牌：“220V 40W”接在调压器上，通过旋转按钮改变加在灯泡两端的电压，让加在灯泡两端电压10V，观察灯泡的发光情况，20V正常发光 加在灯泡两端电压为125V,观察灯泡亮度，灯泡两端电压225V时，观察灯泡亮度，发光强烈 结论：发现，灯泡在不同电压下，灯泡发光亮度不同，我们把实际加在用电器两端的电压称为实际电压，.................. 教师： 对一个用电器的额定电压是固定的，在灯泡的铭牌上寻找，是实际电压却可能出现很多值。你比如可以给他加3伏，可以给它加2伏。但这里面需要强调的 实际电压和额定电压能不能相等。 学生：可以相等 教师：相等会发生什么现象？ 教师：U实＝U额，则 P实＝P额 用电器正常工作，你比如我们的电灯泡，它的额定电压都是多少？220，那如果长期让这个灯处在230伏的电压下工作，灯泡亮度强烈或者说比220更低的电压下工作的话，灯泡发光暗淡，那对它的寿命是会有一定影响的 课堂练习： 辨析额定电压与额定功率，实际电压与实际功率 例题：小明用一个标有额定电压为220V，额定功率为1100W的电热水壶烧水，若此时小明家中的实际电压为200V,这时电热水壶实际消耗的功率是多少？（不考虑电热水壶的电阻随温度的变化） U额 P额 U实 P实=？ 程序分析法： 解法一： P实际 = U实际 I实际 U实际（已知） I实际 = U实际 R U实际（已知） = U额 I额 I额（已知） R U额（已知） 一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的 分析法：从题目要求的问题即题目的目标出发，分析要得出目标需要什么条件? 将此条件视作新目标，再考虑要获得这个目标，又需要什么条件 ? 如此等等，直到所需要的条件是题目提供的，其探索过程是“欲知 需知 已知” 分析法：从题目要求的问题即题目的目标出发，分析要得出目标需要什么条件? 将此条件视作新目标，再考虑要获得这个目标，又需要什么条件 ? 如此等等，直到所需要的条件是题目提供的，其探索过程是“欲知 需知 已知” 课堂练习： 辨析额定电压与额定功率，实际电压与实际功率 例题：小明用一个标有额定电压为220V，额定功率为1100W的电热水壶烧水，若此时小明家中的实际电压为200V,这时电热水壶实际消耗的功率是多少？（不考虑电热水壶的电阻随温度的变化） U额 P额 U实 P实=？ P实际 = U实际 2 R U实际（已知） = U额2 P额 R U额（已知） P额（已知） 程序分析法： 解法二： 课堂小结： 电功率 1.符号： . 2.物理意义：描述电流做功 的物理量 P 快慢 3.定义式： 4.单位： 推导式： 换算关系 1kW=103W 瓦特 (W) 、千瓦（kW） 5.额定电压U额 与额定功率P额 实际电压U实 和实际功率P实 P=UI P=U2/R P=I2R $$