内容正文:
第2节 电功率
第1课时 认识电功率
课前 教材认知
课堂 重难突破
答案总结
课前 教材认知
任务
1.快慢 越大 2.瓦特 W 103 103
3.电功 时间 4.P= 5.P=UI
答案总结
课堂 重难突破
【典题】解:(1)当开关S1、S2都断开时,R1与R3串联。
电阻R1的电功率:
P1=U1I=I2R1=(0.6 A)2×4 Ω=1.44 W。
电路电阻:
R=R1+R3=4 Ω+6 Ω=10 Ω;
由I=可得,电源的电压:
U=IR=0.6 A×10 Ω=6 V。
(2)电路中的总功率:
P=UI=6 V×0.6 A=3.6 W;
由P=可得,1 min内电路消耗的总电能:
W=Pt=3.6 W×1×60 s=216 J。
(3)当开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
由P=可得,电阻R1与R2消耗的电功率之比P1∶P2=∶=R2∶R1=1∶2,即R2∶4 Ω=1∶2,解得R2=2 Ω。
方法一:电阻R1的电功率:
P'1=UI1===9 W;
电阻R2的电功率:
P2=UI2===18 W;
电路中的总功率:
P'=P'1+P2=9 W+18 W=27 W。
方法二:通过电阻R1的电流:
I1===1.5 A;
通过电阻R2的电流:
I2===3 A;
干路电流:
I'=I1+I2=1.5 A+3 A=4.5 A;
电路中的总功率:
P'=UI'=6 V×4.5 A=27 W。
(4)当S1断开、S2闭合时,电路为R1的简单电路。
方法一:此时电路的电功率:
P″===9 W。
方法二:此时电路的电功率:
P″===9 W。
课前 教材认知
任务 认识电功率
1.物理意义:表示电流做功的__________,电流做功越快,电功率__________。
2.单位:国际单位:__________, 符号________。
常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW);
换算关系:1 kW=________W, 1 W=________mW。
3.电功率:__________与__________之比。
4.定义式:_________。
5.计算式:__________。
快慢
越大
瓦特
W
103
103
电功
时间
P=
P=UI
课堂 重难突破
考点 电功率的计算
考点摘要
1.基本公式:P==UI(适用于任何电路)。
2.推导公式:(适用于纯电阻电路)
(1)P=;(2)P=I2R。
3.串、并联电路:P=P1+P2。
4.串联电路:=。并联电路:=。
【典题】如图所示的电路中,电源电压保持不变,其中R1=4 Ω,R3=6 Ω,当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6 A。求:
(1)电阻R1的电功率和电源电压分别是多少?
(2)电路中的总功率和1 min内电路消耗的总电能分别是多少?
(3)当S1、S2都闭合时,电阻R1与R2消耗的电功率之比为1∶2,R2的阻值和此时电路中的总功率分别是多少?
(4)当S1断开、S2闭合时,通电1 min电路消耗的电能是540 J,那么此时电路的电功率是多少?
解:(1)当开关S1、S2都断开时,R1与R3串联。
电阻R1的电功率:
P1=U1I=I2R1=(0.6 A)2×4 Ω=1.44 W。
电路电阻:R=R1+R3=4 Ω+6 Ω=10 Ω;
由I=可得,电源的电压:
U=IR=0.6 A×10 Ω=6 V。
(2)电路中的总功率:
P=UI=6 V×0.6 A=3.6 W;
由P=可得,1 min内电路消耗的总电能:
W=Pt=3.6 W×1×60 s=216 J。
(3)当开关S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
由P=可得,电阻R1与R2消耗的电功率之比
P1∶P2=∶=R2∶R1=1∶2,即R2∶4 Ω=1∶2,解得R2=2 Ω。
方法一:电阻R1的电功率:
P'1=UI1===9 W;
电阻R2的电功率:P2=UI2===18 W;
电路中的总功率:P'=P'1+P2=9 W+18 W=27 W。
方法二:通过电阻R1的电流:
I1===1.5 A;
通过电阻R2的电流:I2===3 A;
干路电流:I'=I1+I2=1.5 A+3 A=4.5 A;
电路中的总功率:
P'=UI'=6 V×4.5 A=27 W。
(4)当S1断开、S2闭合时,电路为R1的简单电路。
方法一:此时电路的电功率:
P″===9 W。
方法二:此时电路的电功率:P″===9 W。
技法点拨
计算电功率有两套单位,注意单位统一
项目 电功W 时间t 电功率P
国际单位 J(焦) s(秒) W(瓦)
常用单位 kW·h(千瓦时) h(小时) kW(千瓦)
第2课时 额定电压
额定功率
课前 教材认知
课堂 重难突破
答案总结
课前 教材认知
任务一
1.正常工作 2.额定电压
3.= < >
任务二
2.UI 电压 电流
答案总结
课堂 重难突破
【典题】解:(1)由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:
I额===0.5 A;
由I=可得,灯泡L的电阻:
RL===12 Ω。
(2)由电路图可知,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测量干路中的电流;根据并联电路电压规律可知,灯泡两端的实际电压:U实=U=3 V;
通过灯泡L的实际电流:
I实===0.25 A。
(3)方法一:灯泡L的实际功率:
P实=U实I实=3 V×0.25 A=0.75 W。
方法二:灯泡L的实际功率:
P实===0.75 W。
方法三:灯泡L的实际功率:
P实=RL=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。
(4)定值电阻R两端的电压:
UR=U=3 V;
通过定值电阻R的电流:
IR=I-I实=0.75 A-0.25 A=0.5 A;
定值电阻R的阻值:
R===6 Ω。
方法一:定值电阻R的电功率:
PR=URIR=3 V×0.5 A=1.5 W。
方法二:定值电阻R的电功率:
PR===1.5 W。
方法三:定值电阻R的电功率:
PR=R=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W。
(5)整个电路消耗的功率:
P=UI=3 V×0.75 A=2.25 W。
【易错题】D
课前 教材认知
任务一 知道额定电压 额定功率
1.额定电压:用电器______________时的电压。
2.额定功率:用电器在______________下工作时的电功率。
3.实际功率与额定功率的关系:
电压 电功率 工作情况
U实=U额 P实_______P额 正常工作
U实<U额 P实_______P额 不能正常工作
U实>U额 P实_______P额 不能正常工作,可能会损坏用电器
正常工作
额定电压
=
<
>
任务二 知道电功率的测量方法
1.直接测量:使用电力监测仪。
2.间接测量:P=________。测量用电器两端的__________和通过用电器的
__________。
UI
电压
电流
课堂 重难突破
考点 额定功率和实际功率的相关计算
考点摘要
1.求电阻:R=(或R=)。
(一个关键的不变量)
2.求额定电流:I额=。
3.求额定电压:U额=。
4.求实际功率:P实=R或P实=。
5.求实际电压:U实=I实R或U实=。
【典题】如图所示的电路中,电源电压为3 V,R为定值电阻,灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,灯泡L的电阻不随温度变化。
闭合开关S后,电流表的示数为0.75 A。求:
(1)灯泡L正常工作时的电流I额和电阻RL。
(2)闭合开关S后,通过灯泡L的实际电流I实。
(3)灯泡L的实际功率P实。
(4)定值电阻R的阻值和电功率。
(5)整个电路消耗的功率。
解:(1)由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:I额===0.5 A;
由I=可得,灯泡L的电阻:RL===12 Ω。
(2)由电路图可知,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测量干路中的电流;根据并联电路电压规律可知,灯泡两端的实际电压:U实=U=3 V;
通过灯泡L的实际电流:I实===0.25 A。
(3)方法一:灯泡L的实际功率:
P实=U实I实=3 V×0.25 A=0.75 W。
方法二:灯泡L的实际功率:
P实===0.75 W。
方法三:灯泡L的实际功率:
P实=RL=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W。
(4)定值电阻R两端的电压:UR=U=3 V;
通过定值电阻R的电流:
IR=I-I实=0.75 A-0.25 A=0.5 A;
定值电阻R的阻值:R===6 Ω。
方法一:定值电阻R的电功率:
PR=URIR=3 V×0.5 A=1.5 W。
方法二:定值电阻R的电功率:
PR===1.5 W。
方法三:定值电阻R的电功率:
PR=R=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W。
(5)整个电路消耗的功率:P=UI=3 V×0.75 A=2.25 W。
规避雷区
易错点 误认为灯泡的亮度由额定功率决定
【易错题】(2024秋·苏州质检)甲灯标有“3 V 3 W”字样,乙灯标有“6 V 6 W”
字样,不考虑温度对电阻的影响,现将两灯以串联或并联的方式接入电路中,电源
电压恒定,则( )
A.甲、乙两灯可能一样亮
B.总是甲灯亮,因为甲灯电阻小
C.总是乙灯亮,因为乙灯额定功率大
D.有可能甲灯亮,也有可能乙灯亮
D
纠错
正确判断灯泡的亮暗
(1)直接比较实际功率的大小。
(2)间接判断:灯泡串联时,根据P=I2R可知电阻大的亮;灯泡并联时,根据P=可知电阻小的亮。
本课结束
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