第2节 电功率（教学课件）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

沪科版（五·四学制） 九年级上册 第13章 电功率 第2节 电功率 01 02 03 04 05 CONTENTS 如何描述电流做功的快慢？ 用电器正常工作的条件是什么？ 电功率在串联、并联电路的应用 学习目标 1. 理解电功率的概念； 2. 掌握电功率的单位和换算； 3. 应用电功率的公式进行计算； 4. 熟悉电功率的推导公式和适用条件； 5. 学习额定电压、额定电流、额定功率； 6. 会计算实际功率，学会应用实际功率； 7. 学会在串联、并联电路中分析其电功率的特点。 重点难点 教学重点： 1.电功率的概念、单位、计算公式； 2.额定电压、额定电流、额定功率，实际功率； 3.电功率在电路中的应用。 1.灵活运用电功率的推导计算公式及其适用范围； 2.电功率的综合应用。 教学难点： 情景引入 炎炎夏日，电扇和空调（图 13-2-1 ）送来清凉，家中的用电量随之增加。从节能角度，提倡空调制冷温度不低于26 ℃。从经济角度，常说“空调比电扇费电”，这句话中“费电”是什么含义呢？ PART ONE 如何描述电流做功的快慢？ 探究新知 消耗1kW·h 消耗1kW·h（俗称1度）电能让电扇工作十几个小时， 但只能让空调工作1h左右，说明电扇和空调消耗电能的快慢不同，也就是电流通过两种用电器做功的快慢不同。 十几个小时 1小时 左右 电流做功快慢不同 类比机械功率，我们将一段时间内电流做的功W与做功时间t 的比叫做电功率，用字母P表示，即 电功率 P= 电功率表示电流做功的快慢。将电功的表达式 W = UIt 代入上式，可得 P= =UI 也就是说，电功率 P 等于用电器两端所加电压U与通过电流 I 的乘积。 在国际单位制中，电功率的单位也是瓦（W）。它们之间的关系为： 1W= 1J/s = 1V·A P=UI 电功率的有关单位 电功率 瓦（W） 电压 物理量： 国际单位： 伏（V） 电流 安（A） 生活中常见的电功率单位还有千瓦（kW）。 1kW = 1000 W kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。 如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。 W = Pt P = W t 电功的常用单位千瓦 · 时（kW·h）表示电功率为1kW的用电器持续工作1h所消耗的电能。 kW · h 和 kW W=Pt =1kW×1h =1kW·h =1000W×3600s =3.6×106J 即: 1kW·h＝3.6×106J 思考：从公式W＝Pt 你想到了节能的办法吗？ 可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电器功率的情况下，减少用电时间。也可以同时减小用电器的功率和用电时间。 归纳小结 例1 ．1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？ 答：1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。 解： t =　　= 　　　　 =　　　　 = 25 h W P 1 kW·h 40 W 1 kW·h 0.04 kW 由P= 得 例2 ．一台电视机5 h耗电1度，这台电视机的功率是多少? 解： P =　　= 　　　　 = 0.2 kW = 200 W W t 1 kW·h 5 h 答：这台电视机的功率是 200 W。 因为W=UIt，则 P = W t P = W t 电功率 （适用纯电阻电路） U2 R P =UI = U （普遍适用） = I2R = UI UIt t = 因为 ，则 I = U R P =UI= IR •I U R = 电功率推导公式 不同用电器的电功率差别可能很大，图13-2-2 展示了常见用电器电功率的数量级。 图13-2-2 常见用电器电功率的数量级 常见用电器电功率的数量级 PART TWO 用电器正常工作的条件是什么？ 由电功率的表达式可知，对于同一个用电器，两端所加电压或所通过的电流不同时，电功率不同。实际使用时，所有用电器都有一个正常工作的电压值，叫做额定电压。 用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流，此时的电功率叫做额定功率。 额定电压 额定电流 额定功率 标有“36V 25W”字样的灯泡 “25W”表示额定功率为25瓦 “36V”表示额定电压为36伏 设计实验方案，测量小灯泡两端电压略低于、等于和略高于额定电压时的电功率，观察三种情况下小灯泡的亮暗情况。 自主活动 实验方案 已知小灯泡的额定电压为12V,按右图所示电路图，连接实物图;调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为11V、12V、13伏，并分别记录此时的电流表示和小灯泡的亮暗情况。 提示：根据电功率的表达式，我们可以实时测量用电器两端的电压和通过用电器的电流来计算其电功率。 实验序号 电流表示数/A 电压表示数/V 电流表示数×电压表示数/W 小灯泡的亮暗程度 1 1.0 11 11.0 略暗 2 1.1 12 13.2 正常亮度 3 1.2 13 15.6 稍亮 实验数据 用电器工作时两端的实际电压可能偏离额定电压，从而使用电器工作时的功率偏离额定功率。用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 用电器两端的实际电压明显低于或高于额定电压时，用电器将无法正常工作。 实验发现，当用电器两端所加电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率。反之，当所加电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率。 在生产生活中，为了不损坏用电器，也为了保证用电安全，一般不允许用电器的实际功率长时间超过额定功率。 正常工作 ①当小灯两端的U实 = U额 时，P实 = P额 ，小灯正常发光。 ②当小灯两端的U实 < U额 时，P实 < P额 ，小灯发光偏暗或不亮。 ③当小灯两端的U实 >U额 时，P实 >P额 ，小灯发光偏亮易被烧坏。 小结 以额定电压为36V，额定功率为25W的小灯泡为例，且电源电压全部加在小灯泡两端。 额定电压和额定功率是用电器的重要参数， 通常可以在产品铭牌或说明书上查到。表13-2-1是某电扇和某空调的部分参数。 表13-2-1 某电扇和某空调部分参数 从表中数据可以看出，某空调的额定功率是某电扇的几十倍，也就是说若电扇和空调工作同样长的时间，空调消耗的电能将是电扇的几十倍，所以我们常说空调“更费电”。 PART THREE 电功率在串联、并联电路的应用 如图，在串联电路中，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各部分功率与总功率的关系。 R2的功率P2=U2I 总功率：P=UI=（U1+U2）I=U1I+U2I =P1+P2 R1的功率P1=U1I 串联电路的总功率等于各部分功率之和。P=P1+P2 电功率在串联电路的应用 R1、R2串联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1 电流通过R2做功的功率P2=U2I2 由于I1=I2，则P1：P2=U1：U2 由于U1=I1R1，U2=I2R2 ，则P1：P2=R1：R2 串联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成正比，即：P1∶P2＝R1∶R2 如图，在并联电路中，通过R1、R2两端的电压分别为I1、I2，电源电压为U，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各支路功率与总功率的关系。 R2的功率P2=UI2 总功率：P=UI=U（I1+I2）=UI1+UI2 =P1+P2 R1的功率P1=UI1 并联电路的总功率等于各支路功率之和。P=P1+P2 电功率在并联电路的应用 R1、R2并联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1 电流通过R2做功的功率P2=U2I2 由于U1=U2，则P1：P2=I1：I2 由于I1=U1/R1，I2=U2/R2 ，则P1：P2=R2：R1 并联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成反比，即：P1∶P2＝R2∶R1 1．下列关于电功率的说法中，正确的是（ 　 ） A.电功率是表示电流做功多少的物理量 B.电功率是表示电流做功快慢的物理量 C.电功率大的用电器消耗电能一定多 D.电功率大的用电器工作时间一定短 B 4 课堂练习 2. 一台空调正常工作时的电功率最接近于（ ） A、 1瓦 B、10瓦 C、100瓦 D、1000瓦 D 3 ．1 度电可供一盏“220V ，40W”的灯泡正常工作的时间是 ( ) A ．20h B ．25h C ．40h D ．45h B 4 ．明明家中的电能表，月初表盘上的数字为 0273 ，月末表盘上的数字为 0292 ，那么他家本月用的电能为 度；明明使用功率为 40W 的节能灯学习，每晚节能灯正常工作 1.5h， 每月按 20 天计算耗电 kW·h。 19 1.2 5．通过甲、乙两灯的电流之比为 3 ∶2，灯两端的电压之比为 1 ∶2，则两灯电功率之比为( ) A ．1 ∶6 B ．4 ∶3 C ．3 ∶4 D ．6 ∶ 1 C 6．三盏电灯分别标有“220V 40W” 、“ 110V 40W”和“36V 40W”的字样，当它们都在各自额定电压下正常发光时，比较它们的亮度，可知 ( ) A ．“36V 40W”灯较亮 B ．“220V 40W”灯较亮 C ．“ 110V 40W”灯较亮 D ．三盏灯一样亮 D 课堂小结 1 ．电功率国际单位的符号是 ( ) A ．U B ．W C ．V D ．N B 布置作业 2．标有“6V 3W”的电灯，当通过它的电流为 0.3A 时，它的实际功率 ( ) A ．小于 3W B ．等于 3W C ．大于 3W D ．无法判断 A 3 ．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关 S 闭合、S1 断开时， 电压表示数为 3V，电流表示数为 0.5A ，则 R1 的阻值为 Ω； 已知 R2 的阻值为 12Ω , 当开关 S 、S1 都闭合 时， 电流表的示数为 A ，此时电路消耗的电功率为 W。 6 0.75 2.25 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $$