13.2 电功率（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

13.2电功率 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：理解电功率的概念，知道电功率是表示电流做功快慢的物理量；知道电功率的符号、单位及换算关系，掌握电功率的计算公式P=W/t和P=UI；知道额定电压、额定电流和额定功率的含义，理解实际功率与额定功率的区别；能运用电功率公式进行简单的计算，解决实际问题。 2. 科学思维：通过类比机械功率，建立电功率的概念，培养知识迁移能力；能运用电功率公式进行简单的计算，解决实际问题。 3. 科学探究：通过实验测量小灯泡的实际功率，认识实际功率与额定功率的区别；能通过观察用电器的使用情况，分析其电功率大小。 4. 科学态度与责任：体会电功率知识在生活中的应用，增强节约用电意识；关注家用电器的能效等级，养成绿色低碳的生活方式。 【学习重点】 1. 电功率的概念、单位及计算公式（P=W/t和P=UI）。 2. 额定电压、额定电流和额定功率的含义。 3. 实际功率与额定功率的区别与联系。 4. 电功率的简单计算。 【学习难点】实际功率与额定功率的区别；电功率公式的灵活运用。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 电功率表示电流做功的快慢。 2. 公式：P=W/t。 3. 推导公式：将电功的表达式W=UIt代入上式，可得P=UI。也就是说，电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。 4. 单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦（W）。1W=1J/s=1V·A。生活中常见的电功率单位还有千瓦（kW），1kW=1000W。 5. 额定电压：用电器正常工作的电压值，叫做额定电压。 6. 额定电流：用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流。 7. 额定功率：用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率。 8. 实际功率：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 【课堂探究】 探究一、如何描述电流做功的快慢？ 【探究活动一】认识电功率——电流做功的快慢 问题情境： 炎炎夏日，电扇和空调送来清凉，家中的用电量随之增加。从节能角度，提倡空调制冷温度不低于26℃。从经济角度，常说“空调比电扇费电”，这句话中“费电”是什么含义呢？ 思考与讨论： 1. 消耗1kW·h电能让电扇工作十几个小时，但只能让空调工作1h左右，说明什么？ 电扇和空调消耗电能的快慢不同，也就是电流通过两种用电器做功的快慢不同。 2. 如何描述电流做功的快慢？ 可以类比机械功率，用电流做的功与做功时间的比来描述。 知识归纳： 电功率的定义：一段时间内电流做的功W与做功时间t的比叫做电功率，用字母P表示。 电功率的物理意义：表示电流做功的快慢。 公式：P=W/t。 推导公式：将W=UIt代入，可得P=UI。 单位：瓦（W），1W=1J/s=1V·A；常用单位还有千瓦（kW），1kW=1000W。 思考讨论： 1kW·h表示什么含义？ 1千瓦·时（kW·h）表示电功率为1kW的用电器持续工作1h所消耗的电能。 【例题1】下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（     ） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 D． 【答案】C 【详解】A．由电功率定义式可知，电功率大小与消耗的电能、做功时间都有关，仅大无法确定大，故A错误； B．由电功公式可知，电流做功多少与电压、电流、时间都有关，仅大无法确定多，故B错误； C．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，电流做功越快，故C正确； D．单位换算，不是，故D错误。 故选C。 【例题2】某用电器连续正常工作1小时，消耗电能，该用电器可能是（　　） A．日光灯 B．空调 C．电冰箱 D．笔记本电脑 【答案】B 【详解】该用电器的功率为 A. 日光灯功率约40W，故A不符合题意； B. 空调功率约1000W，故B符合题意； C. 电冰箱功率约200W，故C不符合题意； D. 笔记本电脑功率约100W，故D不符合题意。 故选B。 【例题3】如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，、都闭合，电流表的示数为，已知。求： (1)电阻的阻值； (2)电阻的电功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图，只闭合开关，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为，电源电压 、都闭合，两个电阻并联，电流表测量干路电流，R1两端的电压不变，通过的电流不变，由并联电路电流特点可知，通过的电流 由并联电路电压规律，两端电压等于电源电压，电阻的阻值 （2）电阻的电功率 探究二、用电器正常工作的条件是什么？ 【探究活动二】认识用电器的额定电压和额定功率 问题情境： 由电功率的表达式可知，对于同一个用电器，两端所加电压或所通过的电流不同时，电功率不同。实际使用时，所有用电器都有一个正常工作的电压值。 观察与思考： 观察电扇和空调的铭牌，了解它们的参数。 表13-2-1 某电扇和某空调部分参数 电扇 空调 功率85W 能效等级1级 转速320r/min 电辅热1800W 电压/频率220V/50Hz 额定制冷功率2090W 噪声分贝≤67dB(A) 冷暖方式冷暖 调速挡位五挡调速 额定制热功率3120W 从表中数据可以看出，某空调的额定功率是某电扇的几十倍，也就是说若电扇和空调工作同样长的时间，空调消耗的电能将是电扇的几十倍，所以我们常说空调更“费电”。 知识归纳： 额定电压：用电器正常工作的电压值，叫做额定电压。 额定电流：用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流。 额定功率：用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率。 实际功率：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 额定电压和额定功率是用电器的重要参数，通常可以在产品铭牌或说明书上查到。 思考讨论： 1. 用电器两端的实际电压可能偏离额定电压，此时用电器的实际功率如何变化？ 当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率；当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率。 2. 为什么一般不允许用电器的实际功率长时间超过额定功率？ 用电器长时间超过额定功率工作，可能会导致用电器过热，损坏用电器，甚至引发安全事故。 【探究活动三】测量小灯泡的实际功率 问题情境： 根据电功率的表达式，我们可以实时测量用电器两端的电压和通过用电器的电流来计算其实际功率。 实验探究： 【实验目的】测量小灯泡两端电压略低于、等于和略高于额定电压时的电功率，观察三种情况下小灯泡的亮暗情况。 【实验器材】电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 1. 按照电路图连接电路，将小灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。 2. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 3. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 4. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 实验记录： 实验情况 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮度 略低于额定电压 等于额定电压 略高于额定电压 分析与论证： 1. 当用电器两端所加电压小于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 2. 当用电器两端所加电压等于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。 3. 当用电器两端所加电压大于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮，但可能缩短使用寿命。 知识归纳： 当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作； 当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，P实>P额，用电器可能损坏。 【例题4】规格均为“”的电视机和烤箱各一台，它们分别正常工作，消耗的电能（     ） A．一样多，均为 B．一样多，均为 C．电视机更多 D．烤箱更多 【答案】A 【详解】用电器正常工作时实际功率等于额定功率，故电视机、烤箱的实际功率，消耗的电能 二者消耗电能相等。故选A。 【例题5】．额定电压为220 V、额定功率为6.6W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是__________A。若它每天正常发光10h，100天消耗的电能是_________kW•h。 【答案】 0.03 6.6 【详解】由可知，额定电流 灯泡额定功率 总工作时间 消耗的电能 【例题6】一只标有“2.5 V  0.3 A”的小电灯和滑动变阻器串联接在电压恒定的电源两端，调节滑动变阻器滑片使小电灯两端电压为___________V时，灯泡正常发光，再调节滑动变阻器滑片使灯两端电压为1.5 V时，灯的亮度与正常发光相比___________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】 2.5 变暗 【详解】灯泡正常发光时两端电压等于额定电压，故使小灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光。 灯泡的亮度由实际功率决定，当灯泡两端实际电压为1.5V，小于额定电压时，根据可知，灯泡实际功率小于额定功率，故亮度变暗。 【例题7】同学们利用如图所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为，电阻约为，已知电源电压为。 (1)该实验的原理是________________。 (2)图甲是小雪刚连好的实物图，实验前小岩同学帮他检查了一遍，发现有两处不符合实验规范请你指出来：①________________；②________________。 (3)完善电路后，闭合开关，小雪改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________。 (4)实验中所使用的滑动变阻器的作用是________________________________。 【答案】(1) (2) 闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处 电流表所选量程太大 (3)0.625 (4)保护电路，改变小灯泡两端电压 【详解】（1）测量小灯泡电功率的核心是通过测量小灯泡两端的电压U和通过的电流I，利用公式P=UI计算功率即可。 （2） 实验闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处，起到保护电路的作用，图甲里滑动变阻器的接入阻值未达到最大，不符合操作规范； 小灯泡额定电压2.5V、电阻约10Ω，可算出额定电流约为 因此电流表应选0~0.6A小量程，图中电流表接了大量程，会导致测量误差较大。 （3）从图乙的I-U图像可知，当小灯泡电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.25A，代入公式得额定功率 （4）本实验需要探究小灯泡在不同电压下的功率特性，因此通过改变滑动变阻器接入的电阻，调整小灯泡两端的电压，让小灯泡分别在等于、高于、低于额定电压的状态下工作，测量对应功率，同时滑动变阻器也兼具保护电路的作用。 【课堂总结】 13.2 电功率 1. 电功率是一段时间内电流做的功W与做功时间t的比，用字母P表示。电功率表示电流做功的快慢，公式为P=W/t。将电功的表达式W=UIt代入上式，可得P=UI，也就是说，电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。在国际单位制中，电功率的单位是瓦（W），1W=1J/s=1V·A。 2. 用电器正常工作的电压值叫做额定电压。用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流，此时的电功率叫做额定功率。额定电压和额定功率是用电器的重要参数，通常可以在产品铭牌或说明书上查到。 3. 用电器实际工作时的电功率称为实际功率。当用电器两端所加电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率；当用电器两端所加电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；当用电器两端所加电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率。在生产生活中，为了不损坏用电器，也为了保证用电安全，一般不允许用电器的实际功率长时间超过额定功率。 【课堂练习】 1．将标有“  ”， 标有“  ”串联接入电路中，闭合开关后，两灯均发光，则两灯的电流之比为________；若将两灯并联后接入电路中，则灯泡________更亮。 【答案】 1:1 【详解】因两灯串联，由串联电路电流规律可知各处电流相等，故两灯电流之比为1:1。 因两灯并联接入3V电路，由并联电路电压规律可知，两灯两端电压均等于额定电压，实际功率等于额定功率；灯泡亮度由实际功率决定，额定功率更大，其实际功率也较大，故更亮。 2．小明家中电能表如图，其示数为______kW·h。当家中其余电器关闭，只留热水器工作，观察到电能表5min内转盘转过300r，则该热水器的电功率为______W。 【答案】 4353.6 1200 【详解】电能表最后一位为小数位，故示数为； 热水器消耗的电能为 该热水器的电功率为 3．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，由超导元件和限流电阻并联组成，内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示，限流电阻，灯泡L上标有“6V0.5A”字样。当电源电压为6V时，灯泡___________（选填“能”或“不能”）正常发光；若电源电压仍为6V，当灯泡发生短路时，电流表的示数为___________A。 【答案】 能 1.1 【详解】灯泡正常发光的额定电流为0.5A，由图乙可知：当通过超导元件的电流小于0.6A时，的电阻为0，此时限流电阻被短路。 电路为灯泡L的简单电路，电源电压等于灯泡的额定电压6V，因此灯泡可以正常发光。 灯泡短路后，6V电源直接加在和的并联电路两端， 此时电路总电流会超过0.6A，由图乙可知电流大于0.6A时，超导元件的电阻变为10Ω。 根据并联电路电流规律，通过的电流 通过的电流 电流表测干路总电流 4．如图甲所示是智能家居系统监测室内空气湿度的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。闭合开关后，当室内空气湿度增大时，下列说法正确的是（     ） A．电路中的电流变小 B．电压表示数变小 C．两端的电压与通过的电流之比不变 D．定值电阻的功率变大 【答案】D 【详解】由图甲可知，湿敏电阻R与定值电阻串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端的电压。 A．当空气湿度增大时，由图乙可知湿敏电阻R的阻值减小，电路总电阻随之减小。电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流会变大，故A错误； B．定值电阻的阻值不变，电路电流变大，由可知，两端电压变大，即电压表示数变大，故B错误； C．根据欧姆定律，R两端的电压与通过它的电流之比等于R的阻值，湿度增大时R的阻值减小，因此这个比值变小，故C错误； D．定值电阻的阻值不变，电路电流变大，根据功率公式，可得的功率变大，故D正确。 故选D。 5．如图所示，各元件均能正常工作，电源电压保持不变。下列关于电路的分析正确的是（     ） A．若只闭合，灯发光，电流表有示数，电压表无示数 B．若只闭合，灯发光，电流表无示数，电压表有示数 C．同时闭合和，电流表测通过的电流，电压表测两端的电压 D．先闭合，灯发光；再闭合，亮度变暗 【答案】C 【详解】由实物图可知，S1在干路，S2在L2支路，L1与L2并联，电流表串联在L1支路，电压表并联在电源两端。 AB．只闭合S1，S2断开，L2支路断路，无电流通过，L2不发光；电流经S1、电流表、L1回到负极，L1发光，电流表有示数；电压表测电源电压，示数不为0，故AB错误； C．同时闭合S1和S2，两灯并联，电流表与L1串联测通过L1的电流，电压表并联在L1两端测L1电压，故C正确； D．并联电路各支路互不影响，先闭合，再闭合S2，L1两端电压仍等于电源电压，由可知，L1电阻不变，实际功率不变，亮度不变，故D错误。 故选C。 6．如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，滑动变阻器规格为“10Ω，1 A”，小灯泡L标有“2.5 V，1.25 W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片。下列选项正确的是（     ） A．小灯泡的额定电流是0.4 A B．电流表示数变化范围是0.3～0.5 A C．电压表示数变化范围是0～3 V D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是2Ω～10Ω 【答案】B 【详解】分析电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压。 A．由 可得小灯泡的额定电流 ，故 A 错误； BCD．灯泡电阻 电路允许的最大电流 此时电路总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 此时电压表示数最小 当电压表示数最大 时，灯泡两端电压 电路最小电流 滑动变阻器接入电路的最大阻值 电流表示数变化范围是 ，电压表示数变化范围是 ，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 ，故 B 正确，CD错误； 故选 B。 7．在如图甲所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S、S1，断开开关，将滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示。闭合开关、、，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为。求： (1)定值电阻的阻值； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)小灯泡L正常发光时的功率。 【答案】(1) (2) (3)1.2W 【详解】（1）闭合S、S1，断开时，定值电阻和滑动变阻器R串联。当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，滑动变阻器的电阻，此时的电压最大，为电源电压。从图乙可知，此时的电压，电源电压为3V，电流，则定值电阻的阻值 （2）当滑动变阻器的阻值最大时，的电压最小，从图乙可知，此时的电压，电流，滑动变阻器的电压 滑动变阻器的最大阻值 （3）闭合、、，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，定值电阻和灯泡并联，此时灯泡和两端的电压均为电源电压，干路总电流，的电流，则通过灯泡的电流 小灯泡的额定功率 8．实验室里有标有“6V6W”的灯泡L1和定值电阻R，将它们连接到如图所示的电源电压可调的电路中，当电源电压调到9V，只闭合开关S2时灯泡L1恰好正常发光。求： (1)灯泡L1正常发光时的电阻； (2)当电源电压调到9V，只闭合开关S2时电阻R在1分钟内消耗的电能； (3)用标有“12V9W”的灯泡L2替换定值电阻R，可以任意断开、闭合开关，调节电源电压，在确保电路安全的前提下，电路消耗的最大电功率。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯泡正常发光时，电压等于额定电压、功率等于额定功率，根据电功率公式 得， （2）只闭合时，由电路结构可知与串联，此时电源电压，正常发光； 电路电流等于的额定电流，即 串联电路总电压等于分电压之和，因此两端的电压 电阻R在1分钟内消耗的电能 （3）灯泡正常发光时的电流 的电阻 ①当闭合时，、串联，在确保电路安全的前提下，此时电路允许通过的最大电流为 电路消耗的最大功率为 ②当、闭合，断开时，、并联，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以电路两端的最大电压为，电路中的最大电流为 电路消耗的最大功率为 ③闭合、，断开时，只有工作，或只闭合时，电路中只有工作，电路消耗的最大功率等于的额定功率，即 综上可知，电路消耗的最大功率为12.375W。 9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10）。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，两个滑动变阻器：（10　2A）、（20　1A）。 (1)如图所示连接电路时，开关应______；闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表无示数，则电路中发生的故障可能是滑动变阻器______（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，闭合开关，电压表示数为2V，要使小灯泡正常发光，滑片应向______（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 (3)根据上述描述可知，在实验时选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）。若还利用现有实验器材想探究“电流与电阻的关系”，还需要添加的器材是__________________。 【答案】(1) 断开 断路 (2) B 0.65 (3) 多个阻值不同的定值电阻 【详解】（1）为了安全，连接电路时，开关应断开。 闭合开关后，电流表无示数，可能是断路，电压表无示数，说明是与电压表并联以外的部分发生了断路，所以故障可能是滑动变阻器断路。 （2）闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，小于额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，减小滑动变阻器连入电路电阻值，将滑片P向B端移动，使电压表示数为2.5V。 由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率是 （3）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 此时滑动变阻器接入电阻 大于的最大阻值，因此滑动变阻器选。 在探究“电流与电阻的关系”实验中，需要控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的电阻多次实验，因此还需要添加多个阻值不同的定值电阻。 【课后反思】 1. 自我评价：是否理解了电功率的计算公式P=W/t和P=UI？是否掌握了额定电压、额定电流和额定功率的含义？是否理解了实际功率与额定功率的区别？ 2. 思维拓展：是否能够通过实验测量小灯泡的实际功率？是否观察到了小灯泡在不同电压下亮度的变化？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.2电功率 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：理解电功率的概念，知道电功率是表示电流做功快慢的物理量；知道电功率的符号、单位及换算关系，掌握电功率的计算公式P=W/t和P=UI；知道额定电压、额定电流和额定功率的含义，理解实际功率与额定功率的区别；能运用电功率公式进行简单的计算，解决实际问题。 2. 科学思维：通过类比机械功率，建立电功率的概念，培养知识迁移能力；能运用电功率公式进行简单的计算，解决实际问题。 3. 科学探究：通过实验测量小灯泡的实际功率，认识实际功率与额定功率的区别；能通过观察用电器的使用情况，分析其电功率大小。 4. 科学态度与责任：体会电功率知识在生活中的应用，增强节约用电意识；关注家用电器的能效等级，养成绿色低碳的生活方式。 【学习重点】 1. 电功率的概念、单位及计算公式（P=W/t和P=UI）。 2. 额定电压、额定电流和额定功率的含义。 3. 实际功率与额定功率的区别与联系。 4. 电功率的简单计算。 【学习难点】实际功率与额定功率的区别；电功率公式的灵活运用。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 电功率表示电流做功的 。 2. 公式： 。 3. 推导公式：将电功的表达式W=UIt代入上式，可得 。也就是说，电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。 4. 单位：在国际单位制中，电功率的单位是 。1W=1J/s=1V·A。生活中常见的电功率单位还有 ，1kW=1000W。 5. 额定电压：用电器 的电压值，叫做额定电压。 6. 额定电流：用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流。 7. 额定功率：用电器在 下的电功率叫做额定功率。 8. 实际功率：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 【课堂探究】 探究一、如何描述电流做功的快慢？ 【探究活动一】认识电功率——电流做功的快慢 问题情境： 炎炎夏日，电扇和空调送来清凉，家中的用电量随之增加。从节能角度，提倡空调制冷温度不低于26℃。从经济角度，常说“空调比电扇费电”，这句话中“费电”是什么含义呢？ 思考与讨论： 1. 消耗1kW·h电能让电扇工作十几个小时，但只能让空调工作1h左右，说明什么？ 。 2. 如何描述电流做功的快慢？ 。 知识归纳： 电功率的定义：一段时间内 与 的比叫做电功率，用字母 表示。 电功率的物理意义：表示电流做功的 。 公式： 。 推导公式：将W=UIt代入，可得 。 单位： ，1W=1J/s=1V·A；常用单位还有 ，1kW=1000W。 思考讨论： 1kW·h表示什么含义？ 。 【例题1】下列关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（     ） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 C．用电器工作时的电功率越大，电流做功越快 D． 【例题2】某用电器连续正常工作1小时，消耗电能，该用电器可能是（　　） A．日光灯 B．空调 C．电冰箱 D．笔记本电脑 【例题3】如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，、都闭合，电流表的示数为，已知。求： (1)电阻的阻值； (2)电阻的电功率。 探究二、用电器正常工作的条件是什么？ 【探究活动二】认识用电器的额定电压和额定功率 问题情境： 由电功率的表达式可知，对于同一个用电器，两端所加电压或所通过的电流不同时，电功率不同。实际使用时，所有用电器都有一个正常工作的电压值。 观察与思考： 观察电扇和空调的铭牌，了解它们的参数。 表13-2-1 某电扇和某空调部分参数 电扇 空调 功率85W 能效等级1级 转速320r/min 电辅热1800W 电压/频率220V/50Hz 额定制冷功率2090W 噪声分贝≤67dB(A) 冷暖方式冷暖 调速挡位五挡调速 额定制热功率3120W 从表中数据可以看出，某空调的额定功率是某电扇的几十倍，也就是说若电扇和空调工作同样长的时间，空调消耗的电能将是电扇的几十倍，所以我们常说空调更“费电”。 知识归纳： 额定电压：用电器正常工作的电压值，叫做额定电压。 额定电流：用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流。 额定功率：用电器在额定电压下的电功率叫做额定功率。 实际功率：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 额定电压和额定功率是用电器的重要参数，通常可以在产品铭牌或说明书上查到。 思考讨论： 1. 用电器两端的实际电压可能偏离额定电压，此时用电器的实际功率如何变化？ 。 2. 为什么一般不允许用电器的实际功率长时间超过额定功率？ 。 【探究活动三】测量小灯泡的实际功率 问题情境： 根据电功率的表达式，我们可以实时测量用电器两端的电压和通过用电器的电流来计算其实际功率。 实验探究： 【实验目的】测量小灯泡两端电压略低于、等于和略高于额定电压时的电功率，观察三种情况下小灯泡的亮暗情况。 【实验器材】电源、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 1. 按照电路图连接电路，将小灯泡与滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。 2. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略低于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 3. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 4. 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，计算实际功率。 实验记录： 实验情况 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡亮度 略低于额定电压 等于额定电压 略高于额定电压 分析与论证： 1. 当用电器两端所加电压小于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 。 2. 当用电器两端所加电压等于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 。 3. 当用电器两端所加电压大于额定电压时，实际功率与额定功率的关系是什么？ 。 知识归纳： 当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作； 当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； 当U实>U额时，P实>P额，用电器可能损坏。 【例题4】规格均为“”的电视机和烤箱各一台，它们分别正常工作，消耗的电能（     ） A．一样多，均为 B．一样多，均为 C．电视机更多 D．烤箱更多 【例题5】．额定电压为220 V、额定功率为6.6W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是__________A。若它每天正常发光10h，100天消耗的电能是_________kW•h。 【例题6】一只标有“2.5 V  0.3 A”的小电灯和滑动变阻器串联接在电压恒定的电源两端，调节滑动变阻器滑片使小电灯两端电压为___________V时，灯泡正常发光，再调节滑动变阻器滑片使灯两端电压为1.5 V时，灯的亮度与正常发光相比___________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【例题7】同学们利用如图所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为，电阻约为，已知电源电压为。 (1)该实验的原理是________________。 (2)图甲是小雪刚连好的实物图，实验前小岩同学帮他检查了一遍，发现有两处不符合实验规范请你指出来：①________________；②________________。 (3)完善电路后，闭合开关，小雪改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________。 (4)实验中所使用的滑动变阻器的作用是________________________________。 【课堂总结】 13.2 电功率 1. 电功率是一段时间内电流做的功W与做功时间t的比，用字母P表示。电功率表示电流做功的快慢，公式为P=W/t。将电功的表达式W=UIt代入上式，可得P=UI，也就是说，电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。在国际单位制中，电功率的单位是瓦（W），1W=1J/s=1V·A。 2. 用电器正常工作的电压值叫做额定电压。用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流叫做额定电流，此时的电功率叫做额定功率。额定电压和额定功率是用电器的重要参数，通常可以在产品铭牌或说明书上查到。 3. 用电器实际工作时的电功率称为实际功率。当用电器两端所加电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率；当用电器两端所加电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；当用电器两端所加电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率。在生产生活中，为了不损坏用电器，也为了保证用电安全，一般不允许用电器的实际功率长时间超过额定功率。 【课堂练习】 1．将标有“  ”， 标有“  ”串联接入电路中，闭合开关后，两灯均发光，则两灯的电流之比为________；若将两灯并联后接入电路中，则灯泡________更亮。 2．小明家中电能表如图，其示数为______kW·h。当家中其余电器关闭，只留热水器工作，观察到电能表5min内转盘转过300r，则该热水器的电功率为______W。 3．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，由超导元件和限流电阻并联组成，内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示，限流电阻，灯泡L上标有“6V0.5A”字样。当电源电压为6V时，灯泡___________（选填“能”或“不能”）正常发光；若电源电压仍为6V，当灯泡发生短路时，电流表的示数为___________A。 4．如图甲所示是智能家居系统监测室内空气湿度的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示。闭合开关后，当室内空气湿度增大时，下列说法正确的是（     ） A．电路中的电流变小 B．电压表示数变小 C．两端的电压与通过的电流之比不变 D．定值电阻的功率变大 5．如图所示，各元件均能正常工作，电源电压保持不变。下列关于电路的分析正确的是（     ） A．若只闭合，灯发光，电流表有示数，电压表无示数 B．若只闭合，灯发光，电流表无示数，电压表有示数 C．同时闭合和，电流表测通过的电流，电压表测两端的电压 D．先闭合，灯发光；再闭合，亮度变暗 6．如图所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，滑动变阻器规格为“10Ω，1 A”，小灯泡L标有“2.5 V，1.25 W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响），在保证通过小灯泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片。下列选项正确的是（     ） A．小灯泡的额定电流是0.4 A B．电流表示数变化范围是0.3～0.5 A C．电压表示数变化范围是0～3 V D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是2Ω～10Ω 7．在如图甲所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S、S1，断开开关，将滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示。闭合开关、、，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为。求： (1)定值电阻的阻值； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)小灯泡L正常发光时的功率。 8．实验室里有标有“6V6W”的灯泡L1和定值电阻R，将它们连接到如图所示的电源电压可调的电路中，当电源电压调到9V，只闭合开关S2时灯泡L1恰好正常发光。求： (1)灯泡L1正常发光时的电阻； (2)当电源电压调到9V，只闭合开关S2时电阻R在1分钟内消耗的电能； (3)用标有“12V9W”的灯泡L2替换定值电阻R，可以任意断开、闭合开关，调节电源电压，在确保电路安全的前提下，电路消耗的最大电功率。（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10）。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关各一个，导线若干，两个滑动变阻器：（10　2A）、（20　1A）。 (1)如图所示连接电路时，开关应______；闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表无示数，则电路中发生的故障可能是滑动变阻器______（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，闭合开关，电压表示数为2V，要使小灯泡正常发光，滑片应向______（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。 (3)根据上述描述可知，在实验时选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）。若还利用现有实验器材想探究“电流与电阻的关系”，还需要添加的器材是__________________。 【课后反思】 1. 自我评价：是否理解了电功率的计算公式P=W/t和P=UI？是否掌握了额定电压、额定电流和额定功率的含义？是否理解了实际功率与额定功率的区别？ 2. 思维拓展：是否能够通过实验测量小灯泡的实际功率？是否观察到了小灯泡在不同电压下亮度的变化？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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