第二节 电流做功的快慢（第1课时）（培优教学课件）物理沪科版2024九年级全一册

义务教育教科书 第十七章 电流做功与电功率 第二节 电流做功的快慢（1） 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，约60MB. ppt共有52张、3段视频，可根据需要选择点播. 视频 资源 （1）演示实验—《常见用电器的电功率》 （2）视频讲解—《额定功率与实际功率》 （3）课堂总结—《电功率》 免责 追责 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 导入新课 1. 家中选购灯泡时，会考虑需要多少瓦的灯泡。家里的用电器，都会标有“瓦数”。这里“瓦”（W）的含义是什么呢? 本节我们将学习与电功率相关的内容。 导入新课 灯泡发光越亮，表明在相同的时间内消耗的电能越多 灯泡发光越亮，表明在相同的时间内电流做功越多 灯泡发光越亮，表明电流做功越快 （2）同学们都知道，不同的电灯发光亮度是不同的。从消耗电能的角度分析，灯泡发光的亮度不同，说明什么？ 导入新课 （3）在相同的时间内，电流通过不同的电动机做的功不同 电流通过不同的电动机做功的快慢不同 在相同的时间内，电流通过不同电动机做功的多少不同 电动自行车 电动车 电动起重机 学习目标 能结合实例，认识电功率，知道用电器的额定功率和实际功率，会测量电功率，能运用其分析并解决生活中的简单问题。 1. 电功率 2. 额定功率和实际功率 3. 测量电功率 4. 课堂总结 5. 作业 6. 综合提升训练 目录导航 一、电功率 第二节 电流做功的快慢 一、电功率 1. 探究电流做功的快慢 （1）做一做：在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。 （2）实验现象：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风时，1min内转动的圈数多。 转动慢 转动快 一、电功率 （3）实验分析 在相同时间内电能表铝盘转动的圈数多，说明接入的用电器消耗的电能多，把电能转化成其他形式的能转化得快，即电流做功快； 相反，在相同时间内电能表铝盘转动的圈数少，说明电流做功慢。 （4）探究归纳 电流做功是有快慢之分的。为了表示电流做功的快慢，物理学中引入了“电功率”这一概念。 一、电功率 （1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。 （2）定义：电功率等于电流所做的功与所用时间之比。 （3）公式：电功率= P = （4）电功率的推导公式: 由 P=W/t W=UIt I=U/R 得 P=UI P= P=I2R 2. 电功率 一、电功率 W—焦耳（J） t — 秒（s） P—瓦特（W） 1瓦特=1焦耳/秒 （5）电功率单位 国际单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 MW = 103 kW U —伏（V） I —安（A） P —瓦特（W） 1瓦特=1伏特·安培 P=UI P=W/t 一、电功率 3. 一些用电器的电功率 电视机约100W 洗衣机约300W 电饭煲600W左右 白炽灯约15⁓40W 一、电功率 冰箱约100W 笔记本约50W 空调约2000W 一些用电器的电功率 一、电功率 4. 对电功率的两点理解 （1）电功率的大小与电路两端电压和通过电路的电流两个因素有关，不能单纯地说电功率与电压成正比，与电流成正比。因为加在电路两端的电压变化时，通过电路中的电流也随着变化。电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流通过该用电器做功快，并不表示电流做的功多。 （2）电功率可以反映电流通过用电器时产生的效果。如灯泡的电功率大，说明灯泡正常发光时单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说，单位时间内灯泡消耗的电能多，那么灯泡的亮度就大。 一、电功率 5. 电功率和电功的区别 电 功 电功率 物理意义 表示电流做功的_____ 表示电流做功的_____ 定义 公式 单位 多少 快慢 W=UIt P=W/t=UI 焦（J）、千瓦时（kW·h） 瓦（W）、千瓦（kW） 电功率等于电流所做的功与所用时间之比 电功等于电压、电流 与通电时间的乘积 一、电功率 6. 电功和电功率的两套单位组合 （1）国际单位制 式中若P、t 的单位分别取瓦特（W）、秒（s），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：焦（J）。 1焦耳= 1瓦特×1秒 根据电功的公式W = Pt可得电功和电功率的两套单位组合 （2）常用单位 式中若P、t 的单位分别取千瓦（kW）、小时（h），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：千瓦时（ kW·h ）。 1千瓦时= 1千瓦×1小时 一、电功率 视频观看——《常见用电器的电功率》 一、电功率 【例题1】下列关于电功率的说法中，错误的是（　　） A．电功率是表示消耗电能多少的物理量 B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量 C．用电器的电功率等于它在1s内所消耗的电能 D．瓦和千瓦都是电功率的单位，且1kW=1000W A 【解析】ABC．电功率表示电流做功快慢的物理量，等于电功与时间之比，用电器的电功率等于它在1s内消耗的电能，故A错误，BC正确； D．较大的电功率用更大的单位：kW，较小的电功率用较小的单位W，且1kW=1000W，故D正确。 所以选A。 【例题2】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。 100 电视机 【解析】由电能表的参数知，每消耗1kW∙h的电能，转盘转动3200r， 用电器单独工作6min，消耗的电能 kW·h=0.01kW·h 该用电器的功率 P= =0.1kW =100W 电视机的功率约为100W；节能灯的功率较小，几瓦到几十瓦；空调的功率较大，约为1000W。所以该用电器可能是电视机。 一、电功率 二、额定功率和实际功率 第二节 电流做功的快慢 二、额定功率和实际功率 1. 探究用电器的电功率 （1）做一做：将标有“36V 25W”字样的灯泡分别接在24V、36V和40V电路中，观察灯泡在不同电压下的发光情况。 （2）实验现象：灯泡在不同电压下的发光情况不同。 （3）实验分析：在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。 发光偏暗 正常发光 发光偏亮 二、额定功率和实际功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作的电压值。 （2）额定电流I额：用电器正常工作的电流值。 （3）额定功率P额：与额定电压或额定电流对应的功率。不同的用电器额定功率通常不同。 2. 额定电压、额定功率 “220V” 是它的额定电压； “25W” 是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。 1000W 二、额定功率和实际功率 当用电器的工作电压明显低于或高于它的额定电压时，用电器就不能正常工作。 （1）实际功率：把用电器在实际电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。 （2）理解实际功率 ① 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。 ②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，实际功率越大，灯泡越亮。 3. 实际功率 二、额定功率和实际功率 4. 额定功率和实际功率的关系 （1）当用电器两端的实际电压等于额定电压时 U实 = U额，用电器的实际功率等于额定功率：P实 = P额，用电器正常工作。 （2）当用电器两端的实际电压小于额定电压时U实 <U额，用电器的实际功率小于额定功率：P实 < P额，用电器不能正常工作。 （3）当用电器两端的实际电压大于额定电压时U实>U额，用电器的实际功率大于额定功率：P实 > P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏。 二、额定功率和实际功率 二、额定功率和实际功率 视频讲解——《额定功率和实际功率》 二、额定功率和实际功率 【例题3】在有些地区的用电高峰时，用电器两端电压会降低。若“220V 60W”的灯泡两端电压降低到200V，若不计灯丝电阻随温度的变化，求灯泡的电阻及其实际功率。 【分析】由灯泡铭牌信息，可知灯泡额定电压和额定功率。再由电功率的公式和欧姆定律，可得计算公式P= ，由此可算得灯泡电阻。最后由实际电压和电阻，可算得灯泡的实际功率。 二、额定功率和实际功率 【解】由题意可知，灯泡的额定电压U额 =220V，额定功率P额 =60W，灯泡两端的实际电压U实 =200V。 根据电功率的公式P=UI 和欧姆定律的公式I=U/R，P额=U额I额= ， 灯泡的电阻为 当灯泡两端电压为200V时，可认为R电阻不变。灯泡的实际功率为 所以，灯泡的电阻约为8070 ，它两端电压降为200V时的实际功率约为50W。 二、额定功率和实际功率 【讨论】若一个额定电压为220V的灯泡接在110V的电路中，则其实际功率是额定功率的几分之一?（假设灯泡的电阻不变） 【分析】根据 可知，当灯泡电阻R一定时，灯泡的功率P与两端的电压U2成正比，若电压U降为原来的1/2，则P降为原来的1/4。 三、课堂总结 第二节 电流做功的快慢 课堂总结 ①意义：表示电流做功快慢的物理量. ②定义：电功率等于电功与时间之比. ③公式： 定义式 P= P= 推导式 P= P=I2R ④单位：瓦特（W）、千瓦（kW）、兆瓦（MW） 1kW=103W 1MW=103kW ①额定电压：用电器正常工作的电压值. ②额定电流：用电器正常工作的电流值. ③额定功率：与额定电压对应的功率. ④实际功率：用电器在实际电压下工作时所对应的功率. 电流做功的快慢 额定功率 实际功率 电功率 四、作业 第二节 电流做功的快慢 作业 【解析】220V表示用电器的额定电压是220V ，800W表示用电器的额定功率是800W。 1．某家用电器上标有“220V 800W”字样，请你说说220V和800W分别表示什么? 作业 【解析】根据P=UI可得正常工作时通过小灯泡的电流为： 2．某同学把一个标有“10V 3W”的小灯泡接入电路，小灯泡正常工作，则通过小灯泡的电流为多少？ 作业 【解析】 3．在如图所示的电路中，R为10Ω的电阻，闭合开关后，电流表的示数为 0.3A。求该电阻消耗的电功率。 作业 【解析】由 P=UI = 得灯泡的电阻 当灯泡接在 220V电路中时，灯泡的实际功率就是它的额定功率，即 P 实=P额=15W 当灯泡接在110V电路中时，灯泡的实际功率 4．在一个“220V 15W”的灯泡两端分别加上 220V 和 110V 的电压。在这两种情况下，灯泡的实际电功率各为多少?（假设灯丝电阻不变） 作业 5．请你调查家用电器设备的额定功率，将调查的结果填写在自己设计的表格中，并了解家中用电情况和缴电费情况，尝试制定家庭节电方案。 节能灯 8 电视机 100 电吹风机 800 电冰箱 125 电饭煲 600 空调 2000 ┈┈ 作业 【解析】重点关注空调（占夏季家庭用电量40%-50%）和冰箱（全年持续用电）的耗电量。 空调在夏季设定的温度约为26-28℃，配合电风扇（体感温度降3-5℃）使用。出门前记得关闭电源，不要让家里的电器处于待机状态。把白炽灯更换LED灯具，较白炽灯节电75%。 作业 6．把标有“220V 40W”和“220V 25W”字样的甲、乙两盏灯串联接在220V 的电源上，则下列分析中正确的是（   ）。 A．两盏灯的总功率等于 65W B．甲灯两端的电压大于乙灯两端的电压 C．两盏灯的总功率小于 25W D．乙灯消耗的功率小于甲灯消耗的功率 C 作业 【解析】两灯泡的电阻分别为 电路的总电阻R=R1+R2=1210Ω +1936Ω =3146Ω 电路的总功率是 由于甲灯的电阻小于乙灯的电阻，所以甲灯分得的电压小于乙灯分得的电压，甲灯消耗的功率小于乙灯消耗的功率。 故A、B、D选项错误，C选项正确。 1. 当灯泡的实际电压高于其额定电压时，灯泡会被烧坏吗? 答：当灯泡的实际电压高于其额定电压时，则灯泡的实际功率大于额定功率，灯泡发光变亮，灯丝的温度升高，灯泡有可能会被烧坏。如果实际电压高于其额定电压过多时，灯丝积累的热量会导致灯丝过热烧断。 作业 作业 2. 小灯泡的亮度由什么确定? 答：小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率确定。实际功率越大，小灯泡越亮；反之实际功率越小，越暗。 六、综合提升训练 第二节 电流做功的快慢 【解析】A： “千瓦时是电功的单位”；该选项正确。 B：“电流在单位时间内做功越多，电功率越大”；该选项正确。 C：电功率是表示电流做功快慢的物理量；该选项错误。 D：电功率的大小与电功和通电时间有关，因为没有时间，所以无法比较电功率的大小，该选项正确。 故选C。 综合提升训练 1．关于电功和电功率，下列说法中不正确的是（ ） A. 千瓦时是电功的单位 B. 电流在单位时间内做功越多，电功率越大 C. 电功率是表示电流做功多少的物理量 D. 电流通过导体消耗的电能越多，电功率不一定越大 C 【解析】AB．“220V 40W”为灯泡的额定电压和额定功率。灯的工作电压不可能恰好220V。若实际电压低于额定电压，则实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故AB错误； CD．若灯正常工作，则每秒消耗的电能W=Pt= 40W×1s=40J 故C错误，D正确。 故选D。 综合提升训练 2. 小叶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．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40W D．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40J D 【解析】电视机正常工作，额定功率为P =150W= 0.15kW 一个月的工作时间 t=3h×30 =90h 一个月内消耗的电能是 W=Pt = 0.15 kW×90h=13.5kW·h 或 P =150W t =3h×30 = 90×3.6×103s=3.24×105s 一个月内消耗的电能是 W=Pt =150W×3.24×105s = 4.86×107J=13.5kW·h 综合提升训练 3. 某电视机的铭牌如图所示，该电视机正常工作，若每天使用3 h，一个月用电多少千瓦·时？（按30天计算） 【解析】电能表最后一个框为小数点后一位，由图可知，电能表示数为318.6kW·h。 该空调的1min消耗的电能为 实际功率为 综合提升训练 4. 小明想测量家中空调工作时的实际功率，他把空调打开并关掉其它用电器，观察到电能表在1min内闪烁了120次，则该电能表读数是______kW·h，该空调的1min消耗的电能为______ kW·h，实际功率为______ W。 2400 318.6 0.04 【解析】电炉正常工作时的功率 P=800W，电压为U=220V， 由 P=UI= 可得，电阻丝的电阻 = = = 60.5Ω 当电路中的电压降低到200V时，其实际功率 P实= == 661W 综合提升训练 5. 一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？ 综合提升训练 6. 如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压U=220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，其额定功率P1=44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流I2=1A。试求： （1）使用风干功能时通过电动机的电流是多少？ （2）使用烘干功能时，电流通过R做功的功率是多少？ （3）使用烘干功能5min，消耗的电能是多少？ 【解析】 （1）风干时，开关S1闭合、S2断开，电路中只有电动机工作，通过电动机的电流 （2）当开关S1、S2均闭合时，R和电动机M并联，晾衣机开启烘干功能，根据并联电路电压规律知R两端的电压U2=U=220V 电流通过R做功的功率 P2=U2 I2=220V×1A=220W （3）使用烘干功能，电路消耗的总功率 P=P1+P2=44W+220W=264W 使用烘干功能5min，消耗的电能 W=Pt=264W×5×60s=7.92×10⁴J 综合提升训练 Lavf59.27.100 $$