18.2 电功率 - 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

2025-09-11
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普通

摘要:

该初中物理课件聚焦电功率核心内容,涵盖概念、公式、额定与实际功率及测量实验。通过电风扇挡位风速差异导入,分析电流做功快慢引出电功率,结合电功公式推导P=UI,搭建知识支架。 其亮点在于融合物理观念与科学探究,以典例(电视机耗电计算)和变式训练强化公式应用,实验环节设计完整步骤与数据记录,培养科学思维。助力学生理解功率与亮度关系,教师可高效实施分层教学。

内容正文:

第十八章 电功率 §18.2 电功率(第1课时) 2022年课程标准 学习目标 1.结合实例,了解电功率。 2.知道用电器的额定功率和实 际功率。 1.结合实例理解电功率的概念,知道 电功率的物理意义。 2.能运用电功率的关系式进行简单的 计算。 3.会对电功和电功率的概念进行对比 理解。 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 知识点1 电功率 1. 问题:电风扇(如右图所示)利用扇叶的转动吹出了风,扇叶转动的机 械能是通过电动机从电能转化而来的。把电风扇调到不同挡位,吹出的 风有什么不同?电流通过电动机做功的快慢有什么不同? 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 2. 分析:不同挡位下吹出的风速 ⁠。在高挡位时扇叶转动得 更 ⁠,单位时间内扇叶推动的空气量更多,故吹出的风速更大。那 么高挡位相比低挡位,单位时间内电流通过电动机做功 ⁠,也就 是说电流做功更 ⁠。 3. 小结:在物理学中用电功率表示电流做功的快慢。电功率等于电功与 完成这些电功所用的时间之比。电功率公式:P= ⁠。 4. 电功率的单位换算:1 kW= W,1 W= mW。 不同  快  更多  快    1 000  1 000  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 5. 用电功率公式进行计算时注意单位的对应。 物理量 单位1 单位2 电功W 焦耳 ⁠ 千瓦时 ⁠ 通电时间t 秒 ⁠ 小时 ⁠ 电功率P 瓦特 ⁠ 千瓦 ⁠ 6. 电功率的推导公式:将W=UIt代入P=,得P= ⁠。 J  kW·h  s  h  W  kW  UI  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【典例1】某电视机的电功率是150 W(如图),每天使用3 h,一个月用电 多少千瓦时?(按30天计算,写出计算过程) 解:已知P=150 W=0.15 kW, t=3 h×30=90 h, 一个月内消耗的电能 W=Pt=0.15 kW×90 h=13.5 kW·h。 答:略 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【变式1】1度电可以供一个25 W的灯泡正常发光多长时间? 解:t===40 h。 答:略 解:t===40 h。 答:略 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 知识点2 额定电压 额定功率 1. 问题:不同用电器的电功率一般不相同,同一个用电器在不同的电压 下工作,它的电功率总是一样的吗? 2. 演示:如图甲所示,小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”,意思是小灯泡 应在2.5 V电压下工作。如图乙所示,我们用滑动变阻器控制小灯泡两端 的电压,使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5 V,观察小灯 泡的亮度。 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 3. 小结:在不同的电压下,同一个小灯泡的亮度不同,小灯泡的电功率 随它两端的电压改变而改变。 (1)额定电压U额:用电器 ⁠时两端的电压。 (2)额定功率P额:用电器在 ⁠下工作时的电功率。 (3)实际电压U实: ⁠加在用电器两端的电压。 (4)实际功率P实:用电器在 ⁠下工作时的功率。 正常工作  额定电压  实际  实际电压  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【典例2】某同学用电力节能监测仪测得电热水壶接在家庭电路中工作20 s,流经电热水壶的电流和它两端的电压,如图所示,请你求出此时电热 水壶的电功率。 解:电热水壶的功率 P=UI=223 V×7.8 A=1 739.4 W。 答:(略) 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【变式2】根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌,可以知道: (1)甲灯上的参数“100 W”意思是 ⁠ ⁠。 (2)二者均正常发光时,甲灯的电阻 (选填“大于”“小于”或 “等于”)乙灯的电阻。 (3)二者均正常发光半小时,甲灯消耗的电能是乙灯的 ⁠倍。 甲灯在额定电压220 V下,正常工作 的额定功率为100 W  小于  4  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 1. 在物理学中,用电功率表示 ,用符号 ⁠表 示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是 ⁠。 2. 电功率公式:P= ,推导公式P= ⁠。 3. 电功率的单位换算:1 kW= W,1 W= mW。 4. (1)额定电压U额:用电器 ⁠时两端的电压。 (2)额定功率P额:用电器在 ⁠下工作时的电功率。 (3)实际电压U实: ⁠加在用电器两端的电压。 (4)实际功率P实:用电器在 ⁠下工作时的电功率。 电流做功的快慢  P  W    UI  1 000  1 000  正常工作  额定电压  实际  实际电压  课堂笔记 九年级全一册物理(RJ) 1. 下列关于电功和电功率的说法正确的是( B ) A. 电流做功越多,电功率越大 B. 电功率越大,电流做功越快 C. 电流做功时间越短,电功率越大 D. 电流做同样的功,用电时间越长,电功率越大 基础评价 B 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 2. 小张同学为了测量新买的电热水壶的实际电功率,在220 V的家庭电路 中关闭其他所有家用电器,只开启电热水壶,通电2 min,观察电能表 (如图所示)的小铝盘转了100转。电热水壶消耗了多少电能?实际电功率 为多少? 解:因3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能时电能表的铝盘转3 000 转,所以电能表的小铝盘转了100转时,电热水壶消耗的电能W=kW·h =kW·h=kW·h=×3.6×106 J=1.2×105 J, 电热水壶烧水时的实际电功率P实===1 000 W。 答:(略) 解:因3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能时电能表的铝盘转3 000 转,所以电能表的小铝盘转了100转时,电热水壶消耗的电能W=kW·h =kW·h=kW·h=×3.6×106 J=1.2×105 J, 电热水壶烧水时的实际电功率P实===1 000 W。 答:(略) 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 3. 如图所示,小灯泡L标有“3.8 V”字样,定值电阻R的阻值为20 Ω, 闭合开关S,流过R的电流为0.1 A,流过L的电流为0.2 A。求: (1)此时L的电阻。 解:(1)R两端的电压 UR=U=IRR=0.1 A×20 Ω=2 V, 此时L的电阻 RL====10 Ω。 解:(1)R两端的电压 UR=U=IRR=0.1 A×20 Ω=2 V, 此时L的电阻 RL====10 Ω。 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (2)L的实际功率。 解:(2)L的实际功率 P实=UIL=2 V×0.2 A=0.4 W。 解:(2)L的实际功率 P实=UIL=2 V×0.2 A=0.4 W。 (3)通电20 s,L、R共消耗的电能。 解:(3)电路中的总电流 I=IR+IL=0.1 A+0.2 A=0.3 A, 通电20 s,L、R共消耗的电能 W=UIt=2 V×0.3 A×20 s=12 J。 答:(略) 解:(3)电路中的总电流 I=IR+IL=0.1 A+0.2 A=0.3 A, 通电20 s,L、R共消耗的电能 W=UIt=2 V×0.3 A×20 s=12 J。 答:(略) 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 4. 如果让电烙铁和白炽灯都消耗4 000 J的电能,电烙铁需要工作100 s, 白炽灯需要工作40 s。电功率较大的用电器是 ⁠,单位时间消耗 电能多的用电器是 ,因为白炽灯和电烙铁消耗的电能 ⁠ ,白炽灯用的时间较 。1 kW·h的电能可以供这个电烙铁工 作 h,可以供这盏白炽灯工作 h。 素养评价 白炽灯  白炽灯  相 等  短  25  10  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (1)电热水壶在正常工作时的电流。 解:(1) 电热水壶在正常工作时的电流 I===4 A。 (2)电热水壶在正常工作时发热丝的阻值。 解:(2) 电热水壶的阻值 R===55 Ω。 解:(1) 电热水壶在正常工作时的电流 I===4 A。 解:(2) 电热水壶的阻值 R===55 Ω。 5. 某电热水壶在220 V电压下正常工作,其功率为880 W。求: 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (3)当电压只有110 V时,电热水壶的实际电功率。 解:(3)当电压只有110 V时,通过电热水壶的电流 I实===2 A, 电热水壶实际工作的电功率 P实=U实I实=110 V×2 A=220 W。 答:(略) 解:(3)当电压只有110 V时,通过电热水壶的电流 I实===2 A, 电热水壶实际工作的电功率 P实=U实I实=110 V×2 A=220 W。 答:(略) 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 第十八章 电功率 §18.2 电功率(第2课时) 2022年课程标准 学习目标 1.结合实例,了解电 功率。 2.会测小灯泡的电功 率。 1.基于电功率的原理设计实验电路图。 2.会使用滑动变阻器调节灯泡两端电压的大小, 使灯泡两端电压达到额定电压,体验小灯泡电功 率随它两端电压的变化而变化的规律;通过观察 了解灯泡亮度与实际功率的关系。 课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 知识点 测量小灯泡的电功率 实验目的 探究同一个灯泡两端电压变化时, 电功率和发光情况的变化。 实验原理 根据公式 ⁠即可计算出小灯泡消耗的电功率。 实验设计 实验电路用笔画线代替导线完成图乙电路连接。 P=UI  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 实验器材 电源、开关、导线若干、小灯泡(额定电压是2.5 V)、电压 表、电流表和滑动变阻器。 实验步骤 1.观察小灯泡上所标的额定电压,记录在表格中。 2.按照设计的电路图连接电路,连接过程中开关处于 ⁠ 状态,使滑动变阻器的滑片置于 ⁠。 3.检查所连接的电路,确定无误后闭合开关,调节 ⁠ ⁠,使小灯泡两端的电压低于它的额定电 压,记录此时电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮 度情况,填在表格中。 断 开  阻值最大处  滑动 变阻器的滑片  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 实验步骤 4.继续调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压等于它的额定 电压 ⁠,记录此时电压表和电流表的示数,并观察 小灯泡的亮度情况,填在表格中。 5.再次调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压大于它的额定 电压(不要超过额定电压的 1.2倍,防止灯泡被烧坏),记录 此时电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮度情况, 填在表格中。 6.断开开关,利用公式P=UI计算小灯泡在不同电压下的 实际电功率,将结果填入表格中。 2.5 V  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 数据记录 记录表格 实验 条件 小灯泡的额定电压U额= ⁠ 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的实际功率P/W 小灯泡的亮度 U实<U额 U实=U额 正常 U实>U额 2.5 V  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 评估交流 实验分析 ①当小灯泡两端电压等于额定电压时,U实 (选填 “>”“=”或“<”)U额,发光亮度正常; ②当小灯泡两端电压小于额定电压时,U实 (选填 “>”“=”或“<”)U额,发光亮度较 (选填 “暗”或“亮”); ③当小灯泡两端电压大于额定电压时,U实 (选填 “>”“=”或“<”)U额,发光亮度较 (选填 “暗”或“亮”)。 实验结论 小灯泡两端的实际电压越低,小灯泡的实际功率 越 ,小灯泡的亮度越 ⁠,可见小灯泡的亮度与 小灯泡的 ⁠有关。 =  <  暗  >  亮  小  暗  实际功率  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【典例1】观察如图的灯泡铭牌可知,该灯泡的额定电压U= ⁠, 额定电功率P= ⁠。 220 V  8 W  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 【变式1】如图甲所示的电路中,小灯泡的额定电压为3.8 V。闭合开 关,将滑动变阻器的滑片移至某处时,电压表示数如图乙所示,若想测 量小灯泡正常发光时的电阻和功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选 填“左”或“右”)端移动,直至电压表的示数为 V,此时,电流 表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 右  3.8  1.14  课堂导学 九年级全一册物理(RJ) 1. 通过 ⁠的原理可以测量出不同电压下的电功率。 2. 当用电器两端电压等于额定电压时,用电器 ⁠,此时的功 率 ⁠额定功率。 3. 同一灯泡的发光亮度由 ⁠决定。 P=UI  正常工作  等于  实际电功率大小  课堂笔记 九年级全一册物理(RJ) 1. 如图所示是家里常见的电热水壶和它的铭牌,请问能否用我们之前学 过的电流表和电压表测量它的电功率吗?为什么? 答:不可以,家庭电路的电压超过了电压表的量程,并且之前学的电流 表和电压表只能用于直流电路。 答:不可以,家庭电路的电压超过了电压表的量程,并且之前学的电流 表和电压表只能用于直流电路。 基础评价 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 2. 测量家用电器的电功率。 为了测量家里电视机的电功率,需要的器材是 和 ⁠。 实验原理: ⁠。 实验步骤:①关闭家里其他所有用电器,只有电视机工作。 电能表  秒表  P=  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) ②观察如图所示电能表的参数,并测量出电能表转盘转n转时所用的时间 t秒。 数据分析:电能表转盘转动n转消耗的电能:W= kW·h。 电视机的电功率:P= W。     课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 3. 物理兴趣小组利用以下器材测量小灯泡的额定功率,利用一个电压可 调的稳压电源(电源电压调为6 V)、小灯泡(标有“2.5 V”字样)、滑动变 阻器(标有“60 Ω 2 A”字样)、电流表、电压表、开关、导线若干。 (1)在实验前检查仪器时,发现电流表的指针如图乙所示,则接下来的操 作是 ⁠。 素养评价 对电流表校零  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (2)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑 片向左移动,灯泡变亮。 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (3)正确连接电路后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表无示数, 电压表无示数,你认为造成这一现象的原因可能是 (填字母)。 A. 电流表断路 B. 小灯泡短路 C. 小灯泡灯丝断了 D. 滑动变阻器短路 (4)排除故障后,移动滑片直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图 丙所示,则小灯泡的额定功率是 ⁠。 A  0.75 W  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) 4. 实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡,小明同学在利 用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,小明同学设计了如图甲所示的 电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。 (1)请根据小明设计的电路图把实物图连接完整。 课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (2)小明同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示 数,接下来他首先应进行的操作是 (填字母)。 A. 检查电路是否断路 B. 更换小灯泡 C. 移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 C  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) (3)小明移动滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自 己设计的表格中。 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率/W 1 2 0.34 2 2.5 0.4 3 3 0.44 ①请指出这个表格设计不合理的地方: ⁠; ②小明操作规范,读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5 V 时,小灯泡的电功率为 W,小明认为该小灯泡不合格,他判断的理 由是 ⁠。 表中设置了平均电功率  1  额定电压下小灯泡消耗的功率大于额定功率  课堂评价 九年级全一册物理(RJ) $

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