内容正文:
15.2 电功率
【知识要求】
1.结合实例,了解电功率。
2.探究电功率与电压、电流的关系。
【教学重难点】
1.电功率及其计算。
2.电功率与电流、电压的关系。
电能表、家庭电路演示器、节能灯泡(220V 7W)、白炽灯泡(220V 15W)、白炽灯泡(220V 100W)、3节干电池、两个规格不同的小灯泡、滑动变阻器、两个电压表、两个电流表、开关及导线若干
教师出示课本图15-2-1图片。
教师提问:用电器铭牌上7W、1200W等数字各表示什么呢?
一、电功率
用电器铭牌上7W、1200W等数字表示的就是用电器的电功率。
教师提问:那么,什么是电功率呢?
教师演示课本“活动1”,让学生观察哪一个灯泡比较亮。
想一想,在相同时间内,哪个灯泡消耗的电能比较多?
教师总结归纳“电功率”
1.意义:表示电流做功的快慢,即表示用电器消耗电能快慢的物理量。
2.定义:电流在某段时间内所做的功与这段时间的比。
3.公式:P=。
4.单位
(1)国际单位:瓦(W)。
(2)常用单位:千瓦(kW)。
(3)换算关系:1kW=1000W。
例题讲解:
【例1】关于电功率,下列说法正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功时间越短,电功率越大
C.电功率越大,电流做功越快
D.电流做同样的功,用的时间越长,电功率越大
【解析】电功率是用来表示电流做功快慢的物理量,其大小等于电功与时间之比,是由电功和时间两个因素共同决定的。
【答案】C
【例2】小明家电能表上个月底表盘数字是
1
2
6
2
5
,这个月底表盘数字如下图所示,可知他家本月用电 度。他只让某电热水壶工作,发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转,则该电热水壶的实际功率为 W。
【解析】小明家本月消耗的电能W1=1362.5kW·h-1262.5kW·h=100kW·h=100度。由电能表的铭牌可知,每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转3000r,则电能表转盘转过600转时,电热水壶消耗的电能W2=×1kW·h=0.2kW·h=7.2×105J,电热水壶的实际功率P===1200W。
【答案】100 1200
【拓展延伸】利用电能表测电功率时,先要知道电能表的参数Nr/(kW·h)的意义,计算出电能表的转盘转n转消耗的电能W=kW·h=J,然后利用公式P=计算出用电器的电功率。
二、影响电功率大小的因素
教师引导学生完成课本“活动2”,并演示实验。
1.猜想与假设
(1)猜想1:电功率可能跟电压有关,电压越大,电功率越大。
(2)猜想2:电功率可能跟电流有关,电流越大,电功率越大。
2.设计实验与制订计划
(1)要探究电功率与电流和电压的关系,我们要采用何种方法?
(2)如何判断灯泡电功率的大小?
(3)灯泡中的电流以及两端的电压怎样测量?
(4)为了使实验结论具有普遍性,我们应当怎么办?
学生小组讨论并回答:……
教师归纳总结:(1)控制变量法;(2)根据灯泡的亮度来判断,灯泡越亮,电功率越大;(3)利用电流表和电压表进行测量;(4)用不同规格的灯泡进行多次实验。
3.进行实验与收集证据
通过两个灯泡的电流相同时:
电压U/V
灯泡亮度(填“明”或“暗”)
灯泡L1
U1=
灯泡L2
U2=
两个灯泡两端的电压相同时:
电流I/A
灯泡亮度(填“明”或“暗”)
灯泡L1
I1=
灯泡L2
I2=
4.分析与论证
电功率的大小与用电器两端的电压、通过用电器的电流有关。电压相等时,电流越大,电功率就越大;电流相等时,电压越高,电功率就越大。
5.电功率的计算:精确的实验表明,电功率等于电压U跟电流I的乘积。
(1)公式:P=UI。
学生思考讨论:结合欧姆定律及电功率的计算公式,还能得到哪些计算公式?它们适用于什么电路?
(2)导出式:P=I2R、P=(适用于纯电阻电路)。
例题讲解:
【例3】如下图所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.0.25W B.0.75W
C.2.25W D.9.00W
【解析】一节干电池的电压为1.5V,三节干电池串联后的电压为4.5V,故手电筒内小灯泡的电功率P=UI=4.5V×0.5A=2.25W。
【答案】C
【例4】如下图,电源电压为6V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关后,电流表的示数为0.9A,则通过电阻R1的电流为 A,R2的电功率为 W。
【解析】通过电阻R1的电流I1===0.6A;根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A,则R2消耗的电功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W。
【答案】0.6 1.8
15.2 电功率
电功率
学科网(北京)股份有限公司
$$