第二节 电功率（导学案）物理北师大版2024九年级全一册

第二节 电功率 （导学案） 【学习目标】 1. 理解电功率的物理意义，知道电功率是表示电流做功快慢的物理量，能区分电功与电功率的不同。 2. 掌握电功率公式P=UI及单位换算（1kW=103W），能运用公式进行简单计算。 3. 理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别，能分析用电器在不同电压下的工作状态。 4. 通过实验探究，学会用伏安法测量小灯泡的电功率，能规范操作实验仪器并分析数据。 5. 结合生活中用电器的铭牌信息，树立安全用电和合理用电的意识，能解释简单的用电现象。 【学习重点】 1. 电功率的概念及公式P=UI的理解与应用。 2. 额定电压、额定功率的含义及与实际功率的区别。 3. 伏安法测量小灯泡电功率的实验原理与操作。 【学习难点】 1. 区分电功（电能消耗多少）与电功率（电能消耗快慢）的概念差异。 2. 分析实际电压变化对用电器实际功率的影响及相关计算。 3. 实验中滑动变阻器的规范使用及电路故障分析。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 电功率是表示电流做功 的物理量，符号为 ，国际单位是 （简称瓦，符号 ）。 2. 电功率的定义式为P=W/t，结合电功公式可推导出计算式：P= （U为电压，I为电流）。 3. 常用的电功率单位还有千瓦（kW），换算关系为1kW= W。 4. 用电器正常工作时的电压叫做 ，用符号U额表示；在该电压下的功率叫做 ，用符号P额表示。 5. 用电器在实际工作时的电压叫做 ，对应的功率叫做 ，当实际电压等于额定电压时，实际功率 额定功率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 6. 测量小灯泡电功率的实验原理是 ，需要用到的测量仪器有 和 。 7. 实验中滑动变阻器的作用：一是 电路，二是改变小灯泡两端的 。 8. 连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应移到 位置。 9. 灯泡的亮度由它的 功率决定，实际功率越大，灯泡越 。 10. 某灯泡铭牌标有“220V 40W”，其中“220V”表示 ，“40W”表示 。 【探究新知】 学习新课 一、电功率 实验演示：准备“220V 30W”电风扇和“220V 1500W”电热水壶，分别接入电路（串联电能表），闭合开关，观察电能表铝盘转动快慢。 现象：电风扇接入电路时，铝盘转得慢；电热水壶接入电路时，铝盘转的快。 【思考】电能表铝盘转动的快慢表示什么含义呢？ 【思路引导】电能表铝盘转动的快慢不同→相同时间内，铝盘转过的圈数不同→不同用电器消耗电能的快慢不同→电流做功的 不同。 【概念建立】电流做的功与完成这些功所用 的比叫作 。用符号“ ”表示。 【物理意义】表示电流做功的 。 【定义式】，即 。 【推导式】依据U=IR→P ；依据I=U/R→P= 【国际单位】 ，简称瓦，符号是W，1W=1V·A=1J·s（前面提到的“7W”、“50W”，说的就是用电器的电功率） 【常用单位】千瓦（kW）、毫瓦（mW） 【单位换算】1kW= W=103W，1W=1000mW=103mW 提示：在一个电路中，各用电器的电功率之和等于这个电路的总电功率。 【思考】电风扇的电功率为50W，表示什么含义呢？ 【回答】50W=50J/s，表示1s内电流通过电路做功50J或者电风扇1s内消耗的电能为50J。 【典例1】关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 【典例2】某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW·h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） XX移动电源 电源规格：3kW·h 输出电压：220V 最大输出电流：10A A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 【典例3】华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 学习新课 二、额定电压与额定功率 【思考】各用电器的铭牌表示什么意思？ 【定义提炼】额定电压U额：用电器 时的电压； 额定功率P额：在 条件下用电器的电功率。 【思考】若实际电压≠额定电压，实际功率会怎样？ 【结论】如果用电器的工作电压不是它的额定电压，它的实际功率就 它的额定功率。 若U实=U额，则P实 P额，用电器 ； 若U实＞U额，则P实 P额，用电器 ； 若U实＜U额，则P实 P额，用电器 ； 额定功率是确定的，唯一的；实际功率不确定，可有 个。 投影展示常见用电器的电功率 提示：通常情况下 类用电器电功率较大。 【典例4】小明用一个额定电压为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） 测量实验：测量小灯泡的电功率 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下的实际功率，探究实际功率与亮度的关系 【实验原理】 【实验设计】①需要哪些器材？ 电源、小灯泡、 、 、滑动变阻器、开关、导线 ②滑动变阻器的作用？ 调节小灯泡两端 ，保护电路。 【实验电路图】 【实验步骤】①按电路图连接实物，开关 ，滑动变阻器滑片移至 处； ②闭合开关，移动滑片，使小灯泡两端电压为额定电压，记录电压、电流值，观察亮度； ③调节滑片，使电压低于、高于额定电压（略高，不超过1.2倍额定电压），分别记录数据，观察亮度。 【数据分析】 【实验结论】灯泡的亮度取决于灯泡 的大小； 灯丝电阻随温度的升高而 ； 额定功率是确定的，唯一的；实际功率不确定，可有无数个 【典例5】甲、乙两个LED灯泡的参数如题图所示，假设使用过程中电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．当乙灯两端的电压为12V时，其实际功率为12W D．将两灯串联在电压为24V的电路中，乙灯比甲灯亮 【典例6】如图所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V，2W”的小灯泡时，闭合开关S，它恰好正常发光；若在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡，它实际消耗的电功率将（　　） A．小于3W B．大于3W C．等于3W D．都有可能 【典例7】小聪设计并连接了如图所示的电路，开关闭合前应把滑片P滑到 端（选填“A”或“B”），用此电路及现有器材能完成的实验有 （选填序号：①电流跟电阻的定量关系；②研究小灯泡的电阻；③研究小灯泡的电功率；④研究电功率跟电流的关系） 拓展阅读：生活中的动态功率 类比：速度→表示物体运动的快慢；速度分为平均速度和瞬时速度，平均速度公式 ； 电功率→表示电流做功的 ；电功率分为平均功率和瞬时功率，平均功率公式 ； 实例分析：电冰箱：压缩机工作时（制冷），瞬时功率大；压缩机停止工作时，瞬时功率变小。 电饭煲：加热状态时瞬时功率较大；保温状态时瞬时功率较小。 电风扇：风速档位越高，瞬时功率越大。 【精讲点拨】 一、重难点突破 1. 电功率公式的理解： P=UI是普适公式，适用于所有电路；纯电阻电路还可推导为P=I2R或P=U2/R。 计算时需统一单位：U（V）、I（A）→P（W）。 2. 额定功率与实际功率的关系： 额定功率是唯一确定值（由铭牌可知），实际功率随实际电压变化而变化。 电阻不变时，实际功率与电压的平方成正比，即。 3. 实验关键操作： 滑动变阻器必须“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到最大阻值处。 电压表量程选择需匹配灯泡额定电压（如2.5V灯泡选0~3V量程）。 二、易混点辨析 1. 电功 vs 电功率： 电功（W）：表示消耗电能的多少，单位焦耳（J）或千瓦时（kW·h）。 电功率（P）：表示消耗电能的快慢，单位瓦特（W）。 关系：W=Pt（某段时间消耗的电能等于功率与时间的乘积）。 2. 额定电压 vs 实际电压： 额定电压是用电器正常工作的电压（固定值），实际电压是电路中实际加在两端的电压（可变）。 实际电压偏离额定电压过多会影响用电器寿命（如电压过高可能烧毁用电器） 。 三、解题技巧 1. 铭牌信息应用：看到“U额、P额”先算电阻，再结合实际电压算实际功率。 2. 实验故障分析： 灯泡不亮、电压表无示数：可能灯泡短路或电压表接线柱接触不良。 电流表无示数、电压表示数接近电源电压：可能灯泡断路。 【课堂总结】 第二节 电功率 【课堂练习】 1．家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 2．灯泡标有“”的字样，标有“”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，会比亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为 C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为 D．两灯并联时，干路电流最高为 3．分别标有“，”和“，”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯串联后接在的电源上，则甲、乙两灯两端的电压之比为 ，两只灯泡消耗的总功率是 W。 4．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （a/b）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （短路/断路）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （增大/减小）。 (4)实验中，小明在老师的提示下知道电压表也会有很小的电流流过，则灯泡额定功率的测量值相比真实值 （偏大/偏小/相等）。 (5)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪，温度越高，显示仪示数越大。你建议他选 表。 5．如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为220V。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，R₁、R₂为发热电阻，且 养生壶加热挡功率为880W。请回答下列问题： (1)R₂阻值是多少？ (2)保温挡时的电功率是多少？ (3)若用该养生壶煮茶时，加热挡工作3min，保温挡工作6min，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 【课后反思】 1. 你能准确区分“消耗电能多少”和“消耗电能快慢”吗？请举例说明两者的不同。 2. 对于“220V 60W”的灯泡，当它接在110V电路中时，实际功率是多少？计算时你用到了哪些公式？ 3. 实验中滑动变阻器的作用是什么？你在操作时是否出现过滑片移动但电压无变化的情况？原因可能是什么？ 4. 结合生活实例，说明为什么用电器应在额定电压下工作？如何根据铭牌信息选择合适的用电器？ 5. 你能解释“为什么100W的灯泡比60W的灯泡更亮”吗？这与实际功率有什么关系？ 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 电功率 （导学案） 【学习目标】 1. 理解电功率的物理意义，知道电功率是表示电流做功快慢的物理量，能区分电功与电功率的不同。 2. 掌握电功率公式P=UI及单位换算（1kW=103W），能运用公式进行简单计算。 3. 理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别，能分析用电器在不同电压下的工作状态。 4. 通过实验探究，学会用伏安法测量小灯泡的电功率，能规范操作实验仪器并分析数据。 5. 结合生活中用电器的铭牌信息，树立安全用电和合理用电的意识，能解释简单的用电现象。 【学习重点】 1. 电功率的概念及公式P=UI的理解与应用。 2. 额定电压、额定功率的含义及与实际功率的区别。 3. 伏安法测量小灯泡电功率的实验原理与操作。 【学习难点】 1. 区分电功（电能消耗多少）与电功率（电能消耗快慢）的概念差异。 2. 分析实际电压变化对用电器实际功率的影响及相关计算。 3. 实验中滑动变阻器的规范使用及电路故障分析。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 电功率是表示电流做功快慢的物理量，符号为P，国际单位是瓦特（简称瓦，符号W）。 2. 电功率的定义式为P=W/t，结合电功公式可推导出计算式：P=UI（U为电压，I为电流）。 3. 常用的电功率单位还有千瓦（kW），换算关系为1kW=103W。 4. 用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用符号U额表示；在该电压下的功率叫做额定功率，用符号P额表示。 5. 用电器在实际工作时的电压叫做实际电压，对应的功率叫做实际功率，当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率（选填“大于”“等于”或“小于”）。 6. 测量小灯泡电功率的实验原理是P=UI，需要用到的测量仪器有电压表和电流表。 7. 实验中滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是改变小灯泡两端的电压。 8. 连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值位置。 9. 灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。 10. 某灯泡铭牌标有“220V 40W”，其中“220V”表示额定电压为220V，“40W”表示额定功率为40W。 【探究新知】 学习新课 一、电功率 实验演示：准备“220V 30W”电风扇和“220V 1500W”电热水壶，分别接入电路（串联电能表），闭合开关，观察电能表铝盘转动快慢。 现象：电风扇接入电路时，铝盘转得慢；电热水壶接入电路时，铝盘转的快。 【思考】电能表铝盘转动的快慢表示什么含义呢？ 【思路引导】电能表铝盘转动的快慢不同→相同时间内，铝盘转过的圈数不同→不同用电器消耗电能的快慢不同→电流做功的快慢不同。 【概念建立】电流做的功与完成这些功所用时间的比叫作电功率。用符号“P”表示。 【物理意义】表示电流做功的快慢。 【定义式】，即P=UI。 【推导式】依据U=IR→P=I2R；依据I=U/R→P=U2/R 【国际单位】瓦特，简称瓦，符号是W，1W=1V·A=1J·s（前面提到的“7W”、“50W”，说的就是用电器的电功率） 【常用单位】千瓦（kW）、毫瓦（mW） 【单位换算】1kW=1000W=103W，1W=1000mW=103mW 提示：在一个电路中，各用电器的电功率之和等于这个电路的总电功率。 【思考】电风扇的电功率为50W，表示什么含义呢？ 【回答】50W=50J/s，表示1s内电流通过电路做功50J或者电风扇1s内消耗的电能为50J。 【典例1】关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 【答案】D 【详解】A．用电器消耗电能越快，实际功率越大，但其额定功率不一定越大，故A错误； B．根据W=Pt可知，实际功率越大的用电器，时间一定，消耗的电能越多，由于题中时间未知，所以消耗的电能不一定越多，故B错误； C．某电路中再接入一个用电器，如果是串联，电路中的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，故C错误； D．电功率表示消耗电能快慢的物理量，实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快，故D正确。 故选D。 【典例2】某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如图所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW·h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（　　） XX移动电源 电源规格：3kW·h 输出电压：220V 最大输出电流：10A A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 【答案】B 【详解】客服回复中提到的“3kW·h”是电能（即电量）的单位，而“3kW的用电器”中的“kW”是电功率的单位。客服错误地将电能与电功率混淆，认为3kW·h的移动电源可以直接支持3kW的用电器，忽略了电功率的实际限制。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【典例3】华为Mate60Pro手机搭载了我国自主研发芯片麒麟9000S5G处理器，拥有容量为5000mA•h，标称电压为4V的超大锂离子聚合物电池，支持50W无线超级快充，支持20W无线反向充电，极大方便了人们的使用。该手机电池充满电后可储存的电能为 J  ；若每次都将手机电池电量耗尽后再充满，一度电最多能让该手机充满电 次 ；手机“超级快充”技术中的“快”是指充电时的 大。 【答案】 72000 50 电功率 【详解】[1]该手机电池充满电后可储存的电能为 [2]一度电最多能让该手机充满电的次数为则一度电最多能让该手机充满电的次数为50次。 [3]手机“超级快充”技术中的快指充电快，所用时间短，根据可知充电时的电功率大。 学习新课 二、额定电压与额定功率 【思考】各用电器的铭牌表示什么意思？ 【定义提炼】额定电压U额：用电器正常工作时的电压； 额定功率P额：在额定电压条件下用电器的电功率。 【思考】若实际电压≠额定电压，实际功率会怎样？ 【结论】如果用电器的工作电压不是它的额定电压，它的实际功率就不等于它的额定功率。 若U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作； 若U实＞U额，则P实＞P额，用电器可能烧毁； 若U实＜U额，则P实＜P额，用电器不能正常工作； 额定功率是确定的，唯一的；实际功率不确定，可有无数个。 投影展示常见用电器的电功率 提示：通常情况下加热类用电器电功率较大。 【典例4】小明用一个额定电压为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） 【答案】891W 【详解】解：根据电功率的计算公式求出额定电流： 根据欧姆定律求出电热水壶的电阻： 根据欧姆定律求出通过电热水壶的实际电流： 根据电功率的计算公式求出电热水壶实际的电功率： 测量实验：测量小灯泡的电功率 【实验目的】测量小灯泡在不同电压下的实际功率，探究实际功率与亮度的关系 【实验原理】P=UI 【实验设计】①需要哪些器材？ 电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线 ②滑动变阻器的作用？ 调节小灯泡两端电压，保护电路。 【实验电路图】 【实验步骤】①按电路图连接实物，开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处； ②闭合开关，移动滑片，使小灯泡两端电压为额定电压，记录电压、电流值，观察亮度； ③调节滑片，使电压低于、高于额定电压（略高，不超过1.2倍额定电压），分别记录数据，观察亮度。 【数据分析】 【实验结论】灯泡的亮度取决于灯泡实际电功率的大小； 灯丝电阻随温度的升高而增大； 额定功率是确定的，唯一的；实际功率不确定，可有无数个 【典例5】甲、乙两个LED灯泡的参数如题图所示，假设使用过程中电阻不变，则下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率减小 C．当乙灯两端的电压为12V时，其实际功率为12W D．将两灯串联在电压为24V的电路中，乙灯比甲灯亮 【答案】C 【详解】由铭牌可知：甲灯的额定电压为24V，额定功率为24W；乙灯的额定电压为24V，额定功率为48W。 A．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．额定功率是指用电器正常工作时的功率，当甲灯泡两端的电压减小时，其额定功率不变，故B错误； C．根据得，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将乙灯接入12伏电路中，实际功率为额定功率的，即实际功率为12W，故C正确； D．由题意可知，甲的额定功率小于乙的额定功率，由可知，R甲>R乙。两灯串联在24伏的电路中，因为两灯串联，电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D错误。 故选C。 【典例6】如图所示电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。当在电路中a、b两点间接入一个标有“6V，2W”的小灯泡时，闭合开关S，它恰好正常发光；若在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡，它实际消耗的电功率将（　　） A．小于3W B．大于3W C．等于3W D．都有可能 【答案】A 【详解】如图所示为灯与定值电阻串联的电路，两个小灯泡的额定电压相等，根据可知标有“6V，3W”的小灯泡的电阻小于标有“6V，2W”的小灯泡，闭合开关S，标有“6V，2W”的小灯泡恰好正常发光，说明此时a、b两点间电压为6V，根据串联分压，当在a、b两点间接换一个标有“6V，3W”的小灯泡时，小灯泡两端电压的实际电压减小，将小于6V，此时小灯泡的实际电压小于额定电压，那么实际功率小于额定功率，因此它实际消耗的电功率将小于3W。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例7】小聪设计并连接了如图所示的电路，开关闭合前应把滑片P滑到 端（选填“A”或“B”），用此电路及现有器材能完成的实验有 （选填序号：①电流跟电阻的定量关系；②研究小灯泡的电阻；③研究小灯泡的电功率；④研究电功率跟电流的关系） 【答案】 B ②③ 【详解】[1]为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即B端。 [2]①探究电流与电阻的定量关系，应阻值不同的定值电阻，因此使用现有器材不能完成该实验；②③使用该电路图和现有实验器材，通过移动滑动变阻器滑片，改变电路中总电阻，从而改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出对应电压下的电流，根据求出灯泡的电阻，根据可以得到灯泡的电功率，因此可以完成②③实验；④研究电功率跟电流的关系时，要控制灯泡两端的电压不变，比较不同电流时灯泡的电功率，该电路中改变电路中的电流时，灯泡两端的电压也会发生变化，因此无法完成该实验。综上所述，用此电路及现有器材能完成的实验有②③。 拓展阅读：生活中的动态功率 类比：速度→表示物体运动的快慢；速度分为平均速度和瞬时速度，平均速度公式 ； 电功率→表示电流做功的快慢；电功率分为平均功率和瞬时功率，平均功率公式； 实例分析：电冰箱：压缩机工作时（制冷），瞬时功率大；压缩机停止工作时，瞬时功率变小。 电饭煲：加热状态时瞬时功率较大；保温状态时瞬时功率较小。 电风扇：风速档位越高，瞬时功率越大。 【精讲点拨】 一、重难点突破 1. 电功率公式的理解： P=UI是普适公式，适用于所有电路；纯电阻电路还可推导为P=I2R或P=U2/R。 计算时需统一单位：U（V）、I（A）→P（W）。 2. 额定功率与实际功率的关系： 额定功率是唯一确定值（由铭牌可知），实际功率随实际电压变化而变化。 电阻不变时，实际功率与电压的平方成正比，即。 3. 实验关键操作： 滑动变阻器必须“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到最大阻值处。 电压表量程选择需匹配灯泡额定电压（如2.5V灯泡选0~3V量程） 。 二、易混点辨析 1. 电功 vs 电功率： 电功（W）：表示消耗电能的多少，单位焦耳（J）或千瓦时（kW·h）。 电功率（P）：表示消耗电能的快慢，单位瓦特（W）。 关系：W=Pt（某段时间消耗的电能等于功率与时间的乘积）。 2. 额定电压 vs 实际电压： 额定电压是用电器正常工作的电压（固定值），实际电压是电路中实际加在两端的电压（可变）。 实际电压偏离额定电压过多会影响用电器寿命（如电压过高可能烧毁用电器） 。 三、解题技巧 1. 铭牌信息应用：看到“U额、P额”先算电阻，再结合实际电压算实际功率。 2. 实验故障分析： 灯泡不亮、电压表无示数：可能灯泡短路或电压表接线柱接触不良。 电流表无示数、电压表示数接近电源电压：可能灯泡断路。 【课堂总结】 第二节 电功率 【课堂练习】 1．家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压表测量气敏电阻R两端的电压；由图乙可知，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而变大，闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，故A错误； B．根据可知，电路中的电流变小，所以电路的总功率变小，故B正确； C．根据串联电路的分压规律可知，燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，则R两端的电压变大，所以电压表示数变大，故C错误； D．由于不知道工作时间，根据可知，无法判定消耗电能的多少，故D错误。 故选B。 2．灯泡标有“”的字样，标有“”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（　　） A．两灯都正常发光时，会比亮一些 B．两灯串联时，电源电压最高为 C．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为 D．两灯并联时，干路电流最高为 【答案】C 【详解】A．依题意得，两灯正常工作时电功率相同，亮度也一样，故A错误； B．由得，两灯泡正常工作时电流分别为， 两灯串联时，为保护电路，电路中最大的电流为，此时的电压为 总电压为 故B错误； C．两灯串联时，电路最大电功率为 故C正确； D．L1、L2的额定电压分别为6V、12V，并联电路中各支路的电压相等，为保护电路安全，两灯并联时的最大电压为，此时灯泡L1的电流为1A；由得，灯泡L2的电阻为 此时灯泡L2的电流为 故干路的最大电流为 故D错误。 故选C。 3．分别标有“，”和“，”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯串联后接在的电源上，则甲、乙两灯两端的电压之比为 ，两只灯泡消耗的总功率是 W。 【答案】 ︰ 4 【详解】[1]由题意知，两灯泡串联，则电流相等，且两个灯泡两端的总电压等于，由图象知，当电路中的电流为时，乙灯泡两端的电压，甲灯泡两端的电压，符合总电压 所以甲、乙两灯两端的电压之比为 [2]两个灯泡消耗的总功率为 4．小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （a/b）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （短路/断路）。 (2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡的额定功率为 W。 (3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （增大/减小）。 (4)实验中，小明在老师的提示下知道电压表也会有很小的电流流过，则灯泡额定功率的测量值相比真实值 （偏大/偏小/相等）。 (5)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪，温度越高，显示仪示数越大。你建议他选 表。 【答案】(1) b 断路；(2) 1.2 1；(3)增大；(4)偏大；(5)电压 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即b端。 [2]闭合开关后，小灯泡不亮，若滑动变阻器短路，电路电阻小，电流大，灯泡会亮；若断路，电路无电流，灯泡不亮，所以故障可能是滑动变阻器断路。 （2）[1]图乙中，电压表选择小量程0−3V，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。 [2]由图像可知，灯泡电压为2.5V时，电流为0.4A，根据，小灯泡的额定功率为 （3）根据可知，U-I图线的倾斜程度越大，表示灯泡的电阻越大；小灯泡两端电压越大，通过它的电流越大，实际功率越大，灯丝温度越高，所以，图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而增大。 （4）由图可知，实际情况下，电流表所测电流为通过电压表和小灯泡的总电流，大于通过小灯泡的实际电流，根据可知，在电压一定时，灯泡额定功率的测量值比真实值偏大。 （5）将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，即温度越高，电阻丝的电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，即电流表的示数越小；根据串联电路的分压关系可知，电阻丝两端的电压越大，即电压表示数越大，故要使温度越高，显示仪示数越大，应选择电压表改装为温度显示仪。 5．如图甲所示的养生壶是大家非常喜欢的小电器，有加热和保温功能，额定电压为220V。图乙是其加热槽部分工作原理电路图，R₁、R₂为发热电阻，且 养生壶加热挡功率为880W。请回答下列问题： (1)R₂阻值是多少？ (2)保温挡时的电功率是多少？ (3)若用该养生壶煮茶时，加热挡工作3min，保温挡工作6min，则在这个过程中消耗的电能是多少？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）由电路图可知，当开关、闭合时，电路为的简单电路，此时电路的电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，养生壶处于加热挡。由得的阻值为 （2）当开关断开时，与串联，此时电路的电阻最大，根据可知，电路的总功率最小，养生壶处于保温挡。已知，则，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻为 保温挡时的电功率为 （3）加热挡工作2min消耗的电能为 保温挡工作6min消耗的电能为 消耗的总电能为 【课后反思】 1. 你能准确区分“消耗电能多少”和“消耗电能快慢”吗？请举例说明两者的不同。 2. 对于“220V 60W”的灯泡，当它接在110V电路中时，实际功率是多少？计算时你用到了哪些公式？ 3. 实验中滑动变阻器的作用是什么？你在操作时是否出现过滑片移动但电压无变化的情况？原因可能是什么？ 4. 结合生活实例，说明为什么用电器应在额定电压下工作？如何根据铭牌信息选择合适的用电器？ 5. 你能解释“为什么100W的灯泡比60W的灯泡更亮”吗？这与实际功率有什么关系？ 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$