15.2 电功率 2025-2026学年沪粤版(2024)九年级上册物理
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕“电功率”这一核心概念展开,从比较物体运动快慢和力做功快慢的类比引入,逐步构建电流做功快慢的物理观念,通过实验探究、公式推导与生活实例相结合的方式,形成清晰的知识脉络,为学生搭建了从经验感知到科学抽象的学习支架。
其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养,以“控制变量法”设计实验验证电功率与电压、电流的关系,体现模型建构与科学推理能力,如通过灯泡亮度对比直观呈现电功率差异,强化能量观念。同时借助电能表铝盘转动快慢等真实情境,引导学生用证据解释现象,提升质疑与论证意识。此设计既帮助学生建立系统认知,又助力教师高效开展探究式教学,实现知识内化与能力进阶的双重目标。
内容正文:
15.2 电功率
知识点1回顾:
如何比较物体运动快慢?
相同路程,比时间。
相同时间,比路程。
路程不同,时间不同?
引入“速度”,即路程与时间之比。
知识点2回顾:
如何比较力对物体做功快慢?
做功多少相同,比做功时间。
做功时间相同,比做功多少。
做功多少不同,做功时间不同?
引入“功率”,即做功的多少与做功时间之比。
电流流过用电器也会做功
电流做功有快慢之分吗?
分别把一只24W节能灯和一只500W的电吹风机接在同样的电路里,比较电能表铝盘转动的快慢。
电吹风机与电能表工作时,电能表的铝盘转得____,说明电吹风机消耗电能___,电流通过电吹风机做功____。
快
快
快
电流通过不通用电器做功快慢一般不同
观察家中的电能表,常常发现表上的铝盘的转动,有时慢,有时快。
思考:如何比较电流做功快慢?
电流做的功相同,比较电流做功时间
电流做功时间相同,比较电流做的功
电流做功不同,电流做功时间不同?
我们也可以用电流做功多少与做功时间之比来比较电流做功快慢,即电功率
提出问题
两次实验灯泡发光时的电功率相同吗?
电功率的大小可能与什么因素有关?
猜想
1.灯泡的电功率跟电压有关
2.灯泡的电功率跟电流有关
探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
实验器材
电源、开关、小灯泡、电流表、电压表、导线
设计实验与制定计划
1、研究电功率与电压的关系,要保持什么不变,改变什么?
2、研究电功率与电流的关系,要保持什么不变,改变什么?
要保持电流不变,改变电压
要保持电压不变,改变电流
控制变量法
3、两个规格不同的小灯泡应怎样连接?
研究电功率与电压的关系
研究电功率与电流的关系
设计实验与制定计划
4、怎样观测比较电压的大小?如何比较电功率的大小?
5、实验电路应是怎样的?
观察电压表比较电压的大小,通过小灯泡的亮暗比较电功率的大小。
转化法
研究电功率与电压的关系
研究电功率与电流的关系
进行实验与收集证据
当通过两个灯泡的电流相同时:
电压U/V 灯泡亮度
(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 U1=
灯泡L2 U2=
当两个灯泡两端电压相同时:
电流I/A 灯泡亮度
(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 I1=
灯泡L2 I2=
进行实验与收集证据
当通过两个灯泡的电流相同时:
电压U/V 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 U1=1.45V 暗
灯泡L2 U2=1.90V 明
当两个灯泡两端电压相同时:
电流I/A 灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1 I1=0.26A 明
灯泡L2 I2=0.23A 暗
分析与论证
电功率的大小跟通过用电器的电压、电流有关。在电压相等时,电流越大,电功率 ;在电流相等时,电压越高,电功率就 。
越大
越大
A
W
V
注意
对应关系:
1、公式中的I,U,P是对应于同一段电路(或同一个用电器)在同一时刻而言的。即“同一性、同时性”。
2、在运用该公式进行计算时,各量必须统一使用国际单位,即U的单位为V,I的单位为A,P的单位为W.
在电压相等的情况下,电功率与电流成正比;在电流相等的情况下,电功率与电压成正比。
电功率的公式
P =UI
例题 某灯泡接在220V的家庭电路中,电功率为40W,通过该灯泡的电流是多少?
I=?
U=220V
P=40W
已知:
U=220V
P=40W
求:
解:
I
P =UI
由
得
I=
P
U
=
40W
220V
=0.18A
答:通过该灯泡的电流是0.18A。
1
知识点
认识电功率
24W的灯炮
电能表铝盘转得慢
500W电吹风机
电能表铝盘转得快
铝盘转得慢
消耗电能慢
电流做功慢
铝盘转得快
消耗电能快
电流做功快
结论:电流做功有快慢之分
1
知识点
认识电功率
A款灯泡:10s消耗电能10J
B款灯泡:20s消耗电能200J
用“电功/时间”来比较消耗电能(电流做功)的快慢,
即比较电流秒做功的多少。每秒做功多的,做功快。
哪个消耗电能快?
(电流做功快?)
1
知识点
认识电功率
电功率:消耗的电能与时间之比
物理意义:
表示电流做功的快慢的物理量
(表示用电器消耗电能快慢的物理量)
公式:
变形式:W=Pt,t=W/P
单位
W :电功;单位: J 或kW·h
P :电功率;单位: W或kW
t :时间;单位: s或h
1W=1J/s
电功率
1.定义:我们把电流做的功与完成这些功所用的时间的比叫作电功率。
表示电流做功的快慢,用符号P表示。
2.公式:
4.单位:
国际单位:瓦特,符号是 w 。
常用单位:千瓦,符号是 kw 。
1kW = 103W
4.物理意义:单位时间内电流做功的多少。
例如:节能灯功率为24W的数值意义:
1s内电流做功24J(或1s内消耗电能24J)
电功率的计算公式:
(电功率专用)
(通用)
电功率的三种叙述形式:
1.电流做功的快慢
2.消耗电能的快慢
3将电能转化为其他形式的能的快慢
“千瓦时”的来历
W=Pt
电功率P 时间t 电功W
W s J
kW h kW·h
三条公式和两套单位
1kW·h 可以看做电功率为1kW的用电器使用1h 所消耗的电能。
求电功率
求电功
求时间
解:
P = 1 kW =1000 W
t = 1h = 3600s
1h内消耗的电能是
W = Pt = 1000W×3600s
= 3.6×106J
所以1kW·h = 3.6×106J
1
知识点
认识电功率
电功率:用电器的重要性能指标
1s内电流通过电炉做功为2100J
电炉1s内消耗的电能为2100J
1
知识点
认识电功率
4.04×106W
约100W
约1000W
约200W
约0.5W
约800W
约20W
约0.01mW
常见用电器的电功率
天河一号
排风扇
一盏电灯接在家庭电路中通电1h,消耗电能3.6×105J,一只电炉接在家庭电路中通电1min,消耗电能6×104J。谁消耗的电能多?谁消耗的电能快?
例
电灯
电炉
解:
(1)W1=3.6×105J,
W2=6×104J
W1>W2
电灯消耗电能多。
(2)
电灯消耗的电功率为:
W
电炉消耗的电功率为:
W
P1<P2
电炉消耗电能快。
牛刀小试
1度电可以供一个40W的灯泡工作多长时间?
1
某电视机的电功率是 150 W,每天使用3 h,一个月用电多少kW · h? (按 30 天计算)
例
解:
P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.15 kW×90 h
= 13.5 kW · h
答:一个月用电 13.5 kW · h。
牛刀小试
牛刀小试
1.下列关于电功率的说法,正确的是( )(不定项)
A、电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
B、电功率越大的用电器,电流做功快。
C、电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D、一定时间内,电功率大的用电器消耗的电能多
牛刀小试
2、小明为了测量家中灯泡的功率,他将家中其它的用电器
都关掉了,只让该灯泡发光。已知30min电能表上的灯光
闪烁32次(该电能上标有220V、1600imp/kw.h等字样),
求该灯泡的功率。
2
知识点
电功率的大小
电功率的大小与什么因素有关呢?
猜想:电路中的电功率与电压、电流有关
2
知识点
电功率的大小
实验探究:电功率跟电压、电流的关系
提出猜想:
电路中的电功率与电压、电流有关
设计实验:
控制变量法
1.控制 不变,探究电功率与电压的关系
2.控制 不变,探究电功率与电流的关系
电压
电流
2
知识点
电功率的大小
实验探究一:电功率跟电压的关系
设计思路:控制电流不变,探究电功率大小与电压高低的关系
如何改变?
如何比较?
如何控制?
转换法
灯泡的亮度
电压不同
电流相等
(电压表)
将规格不同的灯泡串联
2
知识点
电功率的大小
实验探究一:电功率跟电压高低的关系
进行实验:
电压表的示数和灯泡的亮度
观察记录:
电 压 小灯泡的亮度
小灯泡1
小灯泡2
结论:通过灯泡的 时,灯泡两端的电压越 ,灯泡的电功率越 。
电流相同
大
大
规格不同的灯泡串联
2
知识点
电功率的大小
实验探究一:电功率跟电压的关系
设计思路:控制电压不变,探究电功率大小与电流大小的关系
如何改变?
如何控制?
如何比较?
转换法
灯泡的亮度
电流不同
电压相等
(电压表)
将规格不同的灯泡并联
2
知识点
电功率的大小
实验探究二:电功率跟电流大小的关系
进行实验:
电流表的示数和灯泡的亮度
观察记录:
电 流 小灯泡的亮度
小灯泡1
小灯泡2
规格不同的灯泡并联
结论:灯泡两端的 时,通过灯泡的电流越 ,灯泡的电功率越 。
电压相同
大
大
2
知识点
电功率的大小
电功率等于电压与电流的乘积
通过进一步的实验可得:
公式:
单位
P= =UI
W
t
U :电压;单位:V
I :电流;单位:A
2
知识点
电功率的大小
袁伯伯家购买了如图甲所示的智能电热中药壶(具有“加热”和“保温”两种工作状态),它的内部简化电路如图乙所示,其中只有R1为加热电阻,阻值为40Ω;R2为保护电阻。当S闭合,S1断开时,处于保温状态,保温时电流为2A,求保温时R1的电功率?
例
推导式:
电吹风是现代家庭常用的一种电器,如图所示是额定电压为220V格力牌电吹风的典型电路。其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风。
(1)要送冷风,开关应该放在图中的___位置(选填“A”、“B”或“C”)。
(2)送热风时,已知电热丝R的阻值为110Ω,求电热丝的功率为___W。
例
2
知识点
电功率的大小
推导式:
1.下列关于电功和电功率的说法中,正确的是( )
D
A. 用电器消耗的电能越多,电功率越大
B. 用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C. 用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D. 相同时间内,用电器消耗的电能越多,电功率越大
2、阻值分别是4Ω 和6Ω 的两个电阻,串联在4V 的电路上时,开关闭合时。
(1)通电1分钟,每只电阻所做的功及其电功率?
(2)电路消耗的电功率?
3、阻值分别是4Ω 和6Ω 的两个电阻,并联在4V 的电路上时开 关闭合时.
(1)通电1分钟,每只电阻所做的功及其电功率?
(2)电路消耗的电功率?
Lavf57.62.100
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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