13.2 电功率 课时1 电功率及其计算 课件 2026-2027学年北师大版 物理 九年级全一册

第十三章 电功和电功率 第2节 课时1 电功率及其计算 　　电风扇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？ 　　将电炉与灯泡分别接入装有电能表的电路中，接通电源，观察并比较两次电能表铝盘转动的快慢。 为什么电能表铝盘转动的快慢会不同呢？ 电能表铝盘转动的快慢不同 用电器消耗电能的快慢不同 相同时间内，铝盘转过的圈数不同 电流做功的快慢不同 思考 在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢. P 瓦特，简称瓦(W) 常用单位：千瓦 (kW)，毫瓦(mW) 换算关系： 1 kW = 103 W 1 W = 103 mW 1.物理意义： 2.定义： 电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比. 3.符号： 4.单位： 知识点一：电功率 t —— 秒( s ) W ——焦耳( J ) I ——安培( A ) U ——伏特( V ) P ——瓦特( W ) 电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积. 5.计算公式 P = P = UI 适合所有电路 I= P=UI P=UI U=IR P= P=I2R 仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路 6.变形式 W=Pt “kW·h”与“J”之间的单位换算： 1 kW·h = 1×103 W×3 600 s = 3.6×106 J 如果 P 和 t 的单位分别用 kW 和 h，代入后，可得到上节课介绍的电能单位：千瓦时. 电功率为 1 kW 的用电器工作 1 h 所消耗的电能就是1 kW·h. 某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时（按30天计算）？ 解 : P = 150W = 0.15kW t = 3h×30 = 90h W = Pt 由P = 变形，得 W t 一个月内消耗的电能是 W = Pt = 0.15kW×90h = 13.5kW·h 思考 有人说用电器“瓦数”越大，越费电。这种说法正确吗？ 答：不正确. 用电器的“瓦数”越大，表示其功率越大，消耗的电能越快，根据W=Pt 可知，因时间未知，则不能判断消耗电能的多少. 电流做功的快慢与电流做功的多少无关，电功率大的用电器只能表明消耗电能快或电流做功快. 知识点二：串、并联电路中电功率的计算 1. 电功率的两个推导式 （1）由于并联电路 U = U1 = U2 = …… = Un 通常用于并联电路电功率的计算. （2）由于串联电路 I= I1 = I2 = …… = In P=I2R 通常用于串联电路中部分电路的电功率计算. 2. 串、并联电路的电功、电功率关系对比 串联电路 并联电路 电路图 电功 电功率 R1 R2 R1 R2 巧学妙记 (1)串联电路中，除电流外的其他物理量均与电阻成正比，即W1:W2=P1:P2=U1:U2=R1:R2； (2)并联电路中，除电压外的其他物理量均与电阻成反比，即W1:W2=P1:P2=I1:I2=R2:R1 2个电阻串联： n个电阻串联： P总 = UI= (U1+U2)I= U1I + U2I = P1+P2 P总=UI=(U1+U2+……+Un)I= P1+P2+……+Pn 3. 求串联和并联电路的总功率 . . n个电阻并联 2个电阻并联 P总=UI=U (I1+I2)=UI1+UI2 =P1+P2 P总=UI=U (I1+I2+……+In)=P1+P2+……+Pn . . . . I 无论用电器串联还是并联接入电路，总功率等于各用电器的电功率之和 求串联和并联电路的总功率可采用以下两种基本思路： （1）先分别求出各用电器的电功率，再用求和关系式P总=P1+P2 求总功率. （2）先求出电路的总电压和总电流，再用计算式P总=U总I总求总功率. 例1 将阻值为4 Ω的小灯泡L（不计温度对灯丝电阻的影响）与阻值为6 Ω的定值电阻R0接入如图所示的电路中.闭合开关S，当电压表的示数为6 V时，求： （1）电源电压. （2）定值电阻R0消耗的电功率. 解：（1）由电路图可知，R0与小灯泡L串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由题意得，通过电路的电流 小灯泡两端的电压UL=IRL=1 A×4 Ω=4 V根据串联电路电压规律可得，电源电压 U=U0+UL=6 V+4 V=10 V （2）定值电阻R0消耗的电功率P0=U0I=6 V×1 A=6 W 例2 如图甲是某品牌暖手宝，图乙为该暖手宝的工作原理图，电源电压为6 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，闭合开关后，通过电路中的总电流为1.8 A，求： (1)电阻R1、R2 消耗的电功率之比. (2)该电路30 s 消耗的电能. 甲 乙 通过干路的总电流I=1.8 A，通过R2的电流 I2=I-I1=1.8 A-0.6 A=1.2 A 根据P=UI 可得，电阻R1和R2消耗的功率之比 P1：P2=UI1：UI2=0.6 A：1.2 A=1：2 解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，电源电压U=6 V，根据并联电路电压规律，定值电阻R1与R2两端的电压U1=U2=U=6 V，通过R1的电流 （2）电路30 s消耗的电能W=UIt=6 V×1.8 A×30 s=324 J 物理意义：表示_______________. 定义：_____与完成这些电功所用的_____之比. 符号：_____. 单位：_____，简称_______. 常用单位：_________，__________. 单位换算：1 kW = ____W 1 W = ____mW. 公式：__________. 推导式：____________ 电功 时间 电流做功的快慢 P 瓦特 千瓦(kW) P = I 2R P = U2 R 适用于_____电路功率讨论. 适用于_____电路功率讨论. 并联 串联 仅适用_______于电路. 纯电阻 电功率 毫瓦(mW) 103 103 瓦(W) 1. 有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是( ) A. 用电器消耗的电能越多，它的电功率越大 B. 电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C. 电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D. 在相等的时间内，电功率越大的用电器产生的电热越多 B 当堂检测 2. 如图所示的电路中，电源电压不变，R1∶R2=2∶1. 当开关S闭合时，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2，电路消耗的总电功率为P. 则下列选项中正确的是( ) A. U1：U2 =2：1 B. I1：I2 =2：1 C. P1：P =2：1 D. P2：P =2：3 D R1 R2 3.以下两种充电桩的充电功率为多大？一辆电动汽车电池能量为77 kW·h，耗尽后想要用这两种充电桩充满电的话，分别需要多长时间呢？ 解：该充电桩的充电功率 P =UI= 750 V 125 A = 93.75 kW 充满电需要的时间 $