15.2 电功率 第1课时 课件-2025-2026学年苏科版物理九年级下学期
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦电功率、额定功率与实际功率及常见用电器额定功率,通过“温故知新”回顾力学功率,结合电暖器不同挡位电能消耗实验数据对比,搭建力学到电学的学习支架,帮助学生建立知识联系。
其亮点在于以科学探究为核心,通过实验数据分析和问题解决(如电烙铁功率计算、调光灯实际功率分析)培养科学思维,结合生活用电器铭牌实例强化物理观念中的能量观念。学生能提升分析实际问题的能力,教师可利用丰富例题和检测题提高教学效率。
内容正文:
第十五章
电功和电热
第2节 电功率
第1课时
实践与练习
学习目标
温故知新
当堂检测
电功率
额定功率和实际功率
一些常见用电器的额定功率
初中物理苏科版(2024)九年级下册
1.根据调温旋钮置于不同挡位时电暖器在相同时间内消耗的电能不相等的事实,通过类比的方法理解电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2.理解电功率的大小等于用电器两端的电压与通过电流的乘积,会根据电功公式和力学中的功率公式推导电功率公式P=UI,并能进行简单计算。
3.能够根据各种用电器铭牌,知道用电器的额定电压、额定功率,了解生活中常用电器的功率大小和物理意义。
学习目标
1.力对物体做功时,用功率表示物体做功 的物理量。在相同时间内,力对物体做的功越多,功率就越 ;其大小等于 与所用 的比。单位为 ,用字母 表示。
快慢
大
瓦特
功
时间
W
温故知新
2.将第一节“实践与练习”第3题的计算结果,填入下表,然后回答下面的问题。
电暖器调温旋钮所处的挡位 电流/A 电压/V 用电时间/min 电暖器15min内消耗的电能/J 电暖器30min内消耗的电能/J
低
高
温故知新
分析与讨论:
(1)不同电暖器(或者同一用电器处于不同挡位工作时),在相同时间内消耗的电能 (选填“相等”或“不相等”),用电器消耗的电能等于
,即在相同时间内电流对电暖器做的功 (选填“相等”或“不相等”);
(2)相同时间内,高温挡电流做功 ,表明电暖器处于高温挡工作时电流做功较 (选填“快”或“慢”)。
电流对电暖器做的功
不相等
不相等
多
快
温故知新
一、电功率
1.物理意义:描述 做功快慢的物理量。
2.定义: 。
3.公式:(1)定义式:______;
(2)一般式: ______;
推导过程: ____________ 。
4.单位:国际单位: ,1 W= V·A。
常用单位: ____________________。
换算关系:1 kW= W,1 W= mW。
电流
瓦(W)
1
单位时间内电流所做的功
103
103
P=
P=UI
P===UI
千瓦(kW)、毫瓦(mW)
6
认真学习教材P6页例题,然后完成模练。
模练 如图所示为某款家用电烙铁,将其接入220V的电路中时,通过的电流为0.2A,这个电烙铁的电阻为多少欧?电烙铁的电功率是多大?若电烙铁连续工作30min,则这段时间内,消耗的电能是多少度?
一、电功率
练习
(1)由可知,电烙铁的电阻为
Ω
(2)由电功率公式可得,电烙铁的电功率
(3)电烙铁工作30min,消耗的电能
或
1
2
3
1.关于电功率,下列说法正确的是
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.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
学以致用
√
1
2
3
2.(2025·盐城)小华制作的模拟调光灯电路如图所示,小灯泡标有“2.5 V 0.3 A”字样。闭合开关,将回形针向左滑动,铅笔芯接入电路的阻值 ,电流表的示数 。当电流表的示数为 A时,小灯泡正常发光,此时小灯泡功率为 W。
变小
变大
0.3
0.75
解析
解析 闭合开关,将回形针向左滑动,铅笔芯接入电路长度变短,铅笔芯接入电路的阻值变小;电路中总电阻变小,电源电压不变,则电路中电流变大,电流表测量电路中的电流,则电流表的示数变大。
小灯泡标有“2.5 V 0.3 A”字样,由题图可知为串联电路,电流处处相等,则当电流表的示数为0.3 A时,小灯泡正常发光。
小灯泡正常发光,此时小灯泡的功率P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
1
2
3
3.(2025·苏州二模)如图所示是某同学家的单相电子式电能表,则他家同时工作的用电器总功率不超过 W。若单独接入某用电器工作2 min,电能表的指示灯闪烁了320次,则该用电器的电功率为 W。
8 800
3 000
解析
解析 由电能表的参数可知,电能表工作电压是220 V,允许通过的最大电流为40 A,他家同时工作的用电器最大总功率P大=UI=220 V×40 A=
8 800 W。
指示灯闪烁了320次消耗电能W==0.1 kW·h
该用电器的电功率P===3 kW=3 000 W。
方法指导
P=UI
P
瓦(W)
U
伏(V)
I
安(A)
P
瓦(W)
W
焦(J)
t
秒(s)
P =
W
t
P
千瓦(KW)
W
千瓦时(KW·h)
t
时(h)
方法指导
1.定义
(1)额定电压:用电器 时两端的电压。
铭牌所示该电热水器的U额= ;
(2)额定功率:用电器在 下工作时的电功率。
铭牌所示该电热水器的P额= ;
(3)实际功率:用电器 时的电功率;
(4)实际电压:用电器 时两端的电压。
学习教材P7页“额定功率和实际功率“,厘清相关概念。
正常工作
220 V
额定电压
3 000 W
实际工作
实际工作
二、额定功率和实际功率
理解
(1)当用电器两端的实际电压等于额定电压时,实际功率 额定功率;
(2)用电器的额定功率只有一个,是选择用电器的一个重要参数,用电器的实际功率随着 的不同而发生改变;
(3)用电器的工作状态取决于用电器的 功率。
等于
工作电压
实际
二、额定功率和实际功率
阅读“生活 物理 社会”,了解电灯的发明与发展,学习理解P9页例题,并完成模练。
模练1 LED灯具有节能、环保等特点,规格为“220V 10W”的LED灯和规格为“220V 100W”的白炽灯正常发光时的亮度相当。当它们正常发光且使用相同的时间时,LED灯与白炽灯相比,可以节约 %的电能。
90
二、额定功率和实际功率
模练2 (2025·四川南充·二模)从白炽灯、荧光灯到目前最新的LED灯不断更新换代的灯具越来越节能环保。如表所示,是额定电压为220V的某品牌的新型LED灯与老式白炽灯的对比表。一个额定功率为40W的老式白炽灯替换成亮度相当的上述新型LED灯 W,假设这盏灯日均工作10小时,更换后一年(以350天计算)可节约 度电。
灯头类型 额定功率 能效等级 LED/白炽灯 额定电压
E27 3W 3级 3W/10W 220V~
E27 6W 3级 6W/20W 220V~
E27 9W 3级 9W/30W 220V~
98
12
解析
二、额定功率和实际功率
解析 [1]从表中可知,3W的新型LED灯的亮度等同10W的老式白炽灯,6W亮度等同20W的老式白炽灯,故额定功率为40W的老式白炽灯的亮度等同的新型LED灯。
[2]假设这盏灯日均工作10小时,一年(以350天计算),可以节约用电W=ΔPt=(40W-12W)×10×3600×350s=3.52×108J=98kW•h=98度
练习
1
2
3
4
1.有甲、乙两盏白炽灯,甲灯上标有“24 V 48 W”,乙灯上标有“220 V 48 W”,当它们分别在其额定电压下工作时,其亮度
A.无法判定哪盏灯更亮 B.两盏灯一样亮
C.甲灯比乙灯更亮 D.乙灯比甲灯更亮
解析 根据题意可知,两盏灯都在额定电压下工作,所以实际功率都等于各自的额定功率,即都为48 W,所以两盏灯一样亮,故B符合题意,A、C、D不符合题意。
学以致用
解析
√
2.小明家的电能表表盘如图甲所示。现仅接通如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯0.5 min内闪烁40次,则1 min内消耗电能为_______J,该电热水器的实际功率为 W,其两端电压 (选填“高于”“等于”或“低于”)220 V。
9×104
1 500
等于
1
2
3
4
解析
解析 电能表指示灯0.5 min内闪烁40次,则1 min闪烁80次。因此1 min
内消耗的电能W=×3.6×106 J=9×104 J。
电热水器的实际功率P===1 500 W。
用电器只有在实际电压等于额定电压时,实际功率才等于额定功率,因此可以确定此时两端实际电压等于额定电压220 V。
方法指导
(1)利用电器铭牌可求得的物理量
方法指导
2
(2)电功率的其他推导公式
方法指导
P=UI
纯电阻电路
所有电路
3
(3)灯泡的亮暗是由灯泡工作时的实际功率决定的,实际功率越大,灯泡越亮。比较并联电路中灯泡功率的大小,因为并联电路中电压相等,通
常选用公式P=;比较串联电路中灯泡功率的大小,因为串联电路中的
电流相等,通常选用公式P=I2R。计算用电器的实际功率,要根据题目给出的已知条件,灵活地选用合适的计算公式。
方法指导
3.(2025·松原期末)甲灯标有“3 V 3 W”字样、乙灯标有“6 V 3 W”字样,若将两灯串联接入电路,在长时间工作过程中,允许加在它们两端的最高电压是 V,较亮的是 灯。(不考虑灯泡电阻的变化)
7.5
乙
解析
1
2
3
4
解析 由P=UI得,甲、乙两灯正常工作的电流分别为
I甲===1 A,
I乙===0.5 A,
则甲、乙两灯的电阻分别为
R甲===3 Ω,
R乙===12 Ω,
解析 串联电路电流处处相等,为确保甲、乙两灯都能工作,则电流中最大电流Imax=0.5 A,
则电路中总电阻
R=R甲+R乙=3 Ω+12 Ω=15 Ω,
则允许加在它们两端的最高电压
U=ImaxR=0.5 A×15 Ω=7.5 V。
灯的亮度由实际功率决定,由P=I2R可知,串联电路中实际功率与电阻成正比,即电阻大的实际功率大,灯较亮,故较亮的是乙灯。
4.(2025·淮安一模)如图甲所示是一款小太阳电暖器,它有“低温”和“高温”两个挡位。小太阳电暖器的简化电路图如图乙所示,R1和R2均为阻值不变的发热电阻,R1的阻值为44 Ω。小太阳电暖器铭牌上的部分信息如表所示,其中高温挡功率未知;求:
型号 XTY2412
额定电压 220 V
低温挡功率 440 W
高温挡功率
1
2
3
4
(1)小太阳电暖器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
解:小太阳电暖器在低温挡正常工作时,电路中的电流I===2 A。
型号 XTY2412
额定电压 220 V
低温挡功率 440 W
高温挡功率
1
2
3
4
(2)发热电阻R2的阻值;
型号 XTY2412
额定电压 220 V
低温挡功率 440 W
高温挡功率
1
2
3
4
解:分析电路可知,开关S1、S2均闭合时,R1单独工作,此时电路总电阻较小,根据P=可知,电路总功率较大,为高温挡;只闭合S1时,R1、R2串联,此时电路总电阻较大,根据P=可知,电路总功率较小,为低温挡。则低温挡时,总电阻R总===110 Ω,R2=R总-R1=110 Ω-44 Ω
=66 Ω。
(3)小太阳电暖器高温挡功率;
解:当小太阳电暖器处于高温挡时,R1单独工作,则高温挡功率
P高===1 100 W。
型号 XTY2412
额定电压 220 V
低温挡功率 440 W
高温挡功率
1
2
3
4
(4)用电高峰期,断开家中其他用电器,只将小太阳电暖器接入家庭电路中,让它在高温挡工作6 min,观察到家中标有“1 200 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁120次,则此时小太阳电暖器高温挡的实际功率是多少?
型号 XTY2412
额定电压 220 V
低温挡功率 440 W
高温挡功率
1
2
3
4
解:消耗的电能W= kW·h=0.1 kW·h,
则此时小太阳电暖器高温挡的实际功率P===1 kW=1 000 W。
学习教材P8“一些用电器的额定功率”,了解常见家用电器的额定功率。
三、一些常见用电器的额定功率
练习
电热水器:约3000W
空 调:约1200W
微波炉:约1000W
电磁炉:约1000W
电熨斗:约1000W
电 扇:约50W
电冰箱:约100W
电子表:约0.01mW
吸尘器:约800W
电吹风:约600W
洗衣机:约500W
液晶电视机:约150W
电饭锅:约700W
电水壶:约800W
手电筒:约0.5W
1
2
3
1.(2025·娄底三模)下列用电器消耗电能最快的是
A.电脑 B.电风扇
C.电饭煲 D.节能灯
学以致用
√
2.下列物理量的估测中,最接近实际的是
A.一节新干电池的电压约为3 V
B.家用电冰箱正常工作时的电流约为10 A
C.家用电热水壶的额定功率约为100 W
D.家用空调正常工作一小时大约消耗1 kW·h的电能
1
2
3
√
3.(2025·深圳二模)如图为某家用电器的铭牌参数,该电器最有可能为
1
2
3
D.手机
A.柜机空调
B.电灯
C.电视机
√
2.如图所示是某电扇的铭牌。该电扇正常工作时的电流是多大?连续工作4h消耗多少电能?
答案:正常工作电流 0.25A,4h 消耗电能0.22kW・h(或7.92×104J)。
实践与练习
答案
3.某型号电水壶的铭牌上标有“220V 1800W”字样。将它接在家庭电路中烧水,它正常工作时电流是多少安?它的电阻是多少欧?5min内电流做功多少焦?合多少千瓦时?
,
答案:正常工作电流约 8.18A,电阻约 26.89Ω,5min 电流做功 5.4×10⁵J,合 0.15kW・h。
实践与练习
答案
5/1
1.小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220 V 40 W”的字样。下列说法中正确的是
A.该灯泡只能在220 V电压下工作
B.该灯泡正常发光时的电阻是1 210 Ω
C.该灯泡每秒消耗的电能是40 W
D.该灯泡的实际功率是40 W不变
√
解析
当堂检测
解析 “220 V”为灯泡的额定电压,说明其工作时,工作电压不能超过220 V,故A错误;
由P=可知,灯泡正常发光时的电阻为R===1 210 Ω ,故B正确;
该灯泡的额定功率为40 W,若灯正常工作,则每秒消耗的电能为40 J,故C错误;
灯只有在220 V电压下正常工作,其实际功率为40 W,故D错误。
5/2
2.(2025·长春一模)研究发现,额定功率为3 W的LED灯与额定功率为8 W的节能灯,以及额定功率为25 W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是
A.三盏灯的实际功率相同
B.LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C.LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功都快
D.LED 灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
√
解析
当堂检测
解析 LED灯、节能灯、白炽灯均正常发光时,实际功率均等于额定功率,白炽灯的实际功率最大,故A错误;
LED灯比节能灯和白炽灯的实际功率小,但未说明工作时间,则LED灯不一定比节能灯和白炽灯消耗的电能更少,故B错误;
LED灯比节能灯和白炽灯的额定功率小,正常工作时LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功慢,故C错误;
LED灯比节能灯的额定功率小,正常发光时的亮度相当,所以LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高,故D正确。
5/3
3.(2025·邢台期中)白炽灯工作时钨丝会在高温下升华,使灯丝逐渐变细,所以长期使用的白炽灯灯丝电阻将 (选填“变大”“变小”或“不变”),在电源电压不变的情况下其亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
变大
变暗
解析 电阻的大小与长度、材料、横截面积和温度有关,长期使用的白
炽灯灯丝变细,电阻变大,在电源电压不变时,由P=可知灯泡的实际
功率变小,故灯泡变暗。
解析
当堂检测
5/4
4.(2025·滁州三模)把标有“6 V 18 W”字样的小灯泡L1和标有“4 V 8 W”字样的小灯泡L2串联后接在电源两端,其中一个小灯泡正常发光,另一个小灯泡没有达到额定功率,则两个小灯泡的总功率是 W。(灯泡电阻不变)
16
解析
当堂检测
解析 由P=UI可知,两灯泡的额定电流I1===3 A,I2===2 A,
由欧姆定律可知,两灯泡的电阻R1===2 Ω,R2===2 Ω,
将两灯泡串联,根据串联电路电流规律可知,电路中的最大电流应为2 A,即灯泡L2正常发光,灯泡L1没有达到额定功率,此时灯泡L1两端的电压U1'=I2R1=2 A×2 Ω=4 V,
则电源电压U=U1'+U2=4 V+4 V=8 V,
串联电路电流处处相等,则两灯泡的总功率P=UI2=8 V×2 A=16 W。
5.(2025·龙岩一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,则R1∶R2= ;若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,则P1∶P0= 。
1∶3
16∶1
解析
5/5
当堂检测
解析 由图甲可知,电路为串联电路,根据串联电路电流处处相等的特
点,结合P=I2R可知==,所以===。
在图甲中,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,根据串联分压原理可知
==,
串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以R1两端的电压为U,P0=,由图乙可知,电路为并联电路,并联电路各用电器两端电压相
等等于电源电压,由P=可知, = =。
电功率
电功率
千瓦时
定义:表示电流做功的快慢。
用字母P表示,单位瓦(W),千瓦(kW),毫瓦(mW)
表达式:P=
推导式:P=UI==I2R
千瓦时
千瓦
课堂小结
谢谢
$