18.2 电功率（教学课件）物理新教材人教版九年级全一册

物理九年级全一册 •人教版 第十八章 电功率 第2节 电功率 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道电功率的概念及物理意义；理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的区别；知道电功率的单位及换算（1 kW = 10³ W）。 02 科学思维 体会用比值定义法（P=W/t）描述做功快慢的思维；能推导并运用公式 P=UI 及其变形公式进行简单的电功率计算。 03 科学探究 通过观察不同用电器的铭牌，了解额定功率的含义；通过实验现象观察（如灯泡亮度变化），感知实际功率的大小及其与电压的关系。 04 科学态度与责任 能结合家用电器的铭牌信息选择合适的电器；养成安全用电、节能环保的意识，体会物理知识在日常生活中的应用价值。 教学重难点 教学重点 教学难点 1. 电功率的概念、物理意义、公式（P=W/t、P=UI）及单位； 2. 额定电压、额定功率的概念，以及实际功率与额定功率的区别； 3. 运用电功率公式进行简单的分析和计算。· 1. 理解电功率是表示电流做功快慢的物理量（区别于电功的多少）； 2.理解实际功率随实际电压的变化而变化（只有在额定电压下，实际功率才等于额定功率）； 3. 综合运用欧姆定律与电功率公式解决实际电路问题。 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 ？ 课堂引入 知识点1 电功率 1. 实验：探究电流做功快慢 在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作，观察记录电能表指示灯在1min内闪动的次数。 知识点1：电功率 探究新知 闪烁慢 闪烁快 ①实验现象：在相同时间内电能表指示灯闪烁的次数不同。使用电吹风时，1min内指示灯闪烁次数更多。 知识点1：电功率 探究新知 ②实验分析 指示灯闪烁的次数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内指示灯闪烁的次数反映的是消耗电能的快慢。 显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。 在相同时间内指示灯闪烁的次数越多，说明用电器消耗的电能越快，即电流做功越快。 知识点1：电功率 探究新知 2. 比较电流做功快慢的方法 ①相同时间，比较电功的多少。 ②电功相同，比较用时的长短。 电功越多，表示电流做功越快。 用时越短，表示电流做功越快。 ③用电功与时间的比值表示电流做功的快慢。 比值越大，表示电流做功越快。 知识点1：电功率 探究新知 3.电功率 ①物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 ②定义：在物理学中，用电器消耗的电能W与通电时间t的比值叫电功率。 功率 = 电功 时间 即： ③计算公式： P = W t 知识点1：电功率 探究新知 ④公式变形： ⑤单位： 换算关系： 1kW = 103 W 1W = 103 mW 国际单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。 常用单位：千瓦(kW)，毫瓦(mW) P=UI P= P=I2R W—焦耳（J） t — 秒（s） P—瓦特（W） 1瓦特=1焦耳/秒 U —伏（V） I —安（A） P —瓦特（W） 1瓦特=1伏特·安培 P=UI P=W/t 知识点1：电功率 探究新知 探究新知 电功率的概念 点击图片播放视频 知识点1：电功率 探究新知 4. 常见用电器的电功率 白炽灯约15~40W 电视机约100 ~200 W 电饭煲600W左右 洗衣机约300W 空调约2000W 知识点1：电功率 探究新知 计算用电器的电功率： 计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P=I2R计算，也都可以用P=U2/R计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。 从公式P=UI中可得 （1）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。 （2）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。 【注意事项】 知识点1：电功率 探究新知 【典例1】如表所示为某品牌空调室外机的铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（ ） A．空调制热时比制冷时消耗的电能多 B．空调制冷时每小时耗电为800kW·h C．室外机消耗的电能最大可达970W D．空调制热时比制冷时电流做功更快 D 知识点1：电功率 探究新知 【详解】 A．由W=Pt可知，消耗电能与功率、工作时间均有关，未给出相同工作时间，无法比较制热、制冷消耗电能多少，故A错误； B．制冷额定功率P冷=800W=0.8kW 正常工作1h消耗电能W=P冷 t=0.8kW"×1h=0.8kW⋅h，故B错误； C．970W是最大输入功率，功率单位为W，电能单位为J或kW·h，物理量单位不匹配，故C错误； D．功率是表示电流做功快慢的物理量，制热额定功率900W>制冷额定功率800W，所以空调制热时电流做功更快，故D正确。 故选：D。 知识点1：电功率 探究新知 【典例2】如图所示，如果使用某种用电器时，该表铝盘在20min内转动了300r，则此段时间内该用电器消耗的电能是______kW·h，可能是下列哪个用电器______________（选填“家用空调”或“家用洗衣机”或“台灯”）。 0.1 家用洗衣机 知识点1：探究电流与电压的关系 探究新知 【详解】 [1]“3000r/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，则铝盘转了300转用电器消耗的电能为 [2]用电器的功率 台灯的功率一般是几十瓦，家用洗衣机的功率在300W左右，家用空调的功率在1000W以上，所以这个用电器可能是家用洗衣机。 知识点2 额定电压 额定功率 1. 实验：小灯泡的电功率随电压变化情况 实验器材 电源、电流表、电压表、标有2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干。 实验设计 根据电路图，连接电路，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2.5V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 2.5V 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 实验数据 灯泡两端的电压 电流表示数 2.0V 0.15A 2.5V 0.2A 2.6V 0.25A 电功率 0.3W 0.5W 0.65W 灯泡的亮度 暗 亮 更亮 实验结论 在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率不一样； 小灯泡的电功率随它两端的电压改变而改变。 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 探究新知 测量小灯泡的电功率 点击图片播放视频 知识点2：探究电流与电阻的关系 探究新知 2. 额定电压、额定功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。 （2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。 （3）实际电压：实际加在用电器两端的电压。 U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作。 U实 > U额，则 P实 > P额；可能烧毁用电器。 U实 < U额，则 P实 < P额；用电器不能正常工作。 注意： ①一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 ②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 探究新知 实际功率和额定功率 点击图片播放视频 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 3. 认识理解家用电器的铭牌 各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。 （1）白炽电灯 “220V” 是它的额定电压 “25W” 是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 （2）电热水器 “220V” 是它的额定电压； “1000W” 是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 【典例3】标有“12 V 3 W”和“6 V 3 W”的两个小灯泡，采用串联的方式接在0～20 V电压可调的学生电源两极上。若灯丝电阻不受温度影响，灯的实际电功率不得超过其额定电功率，则两灯消耗的总电功率最大为（ ） A．6 W B．3.75 W C．3 W D．9 W 【详解】首先计算两灯额定电流，由I额=P额/U额得： 串联电路电流处处相等，为保证两灯实际功率不超额定功率，电路最大工作电流 再计算两灯电阻，由 得： 路总电阻 最大总功率 故本题选：B。 B 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 【典例4】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”）。 2.5 变暗 知识点2：额定电压 额定功率 探究新知 【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。 知识点3 串并联电路电功率特点 1. 并联电路中电功率的特点 实验器材 电源、电流表、电压表、标有2.5V的小灯泡、标有2.5V的LED灯、开关、导线若干。 实验设计 把额定电压都为2.5V的小灯泡和LED灯并联在电路中。 闭合开关后，测量通过小灯泡和LED灯的电流和它们两端的电压，计算它们的电功率。 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 实验数据 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 通过电流 小灯泡 0.2A LED灯 0.05A 电功率 0.5W 0.125W 发光情况 亮 明亮 根据并联电路电流和电压特点可知，通过电路的干路电流为 I总 = I1+I2 = 0.2A + 0.05A = 0.25A 电路的总功率为 P总=UI总=2.5V×0.25A=0.625W 即 P总 = P1 + P2 结论：并联电路中，总功率等于各用电器的电功率之和。 1. 串联电路中电功率的特点 实验器材 电源、电流表、电压表、标有5Ω和10Ω的定值电阻各一个、开关、导线若干。 实验设计 如图所示的电路中，电源两端电压保持不表，电阻R2的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。电阻R1的电功率为 P1=U1I=2V×0.4A=0.8W 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 根据串联电路电流和欧姆定律可得，电阻R2的两端的电压为：U2=IR2=0.4A×10Ω=4V 电阻R2的电功率为：P2=U2I=4V×0.4A=1.6W 根据串联电路电压规律可得，电源电压为：U=U1+U2=2V+4V=6V 电路中的总功率为：P总=6V×0.4A=2.4W 根据P1=0.8W　P2=1.6W可得 P总=P1+P2 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 结论：串联电路中，总功率等于各用电器的电功率之和。 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 在电路中，总功率等于各用电器的电功率之和。 P总=P1+P2+......+Pn R1 R2 Rn ... U I U1 U2 Un R1 R2 R2 U I1 I2 In ... I 串联电路 并联电路 3. 总结 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 【典例5】某型号电饭锅有高温挡和低温挡两个挡位，其原理如图所示，则当开关置于________（选填“1”或“2”）位置时为高温挡。已知高温挡额定功率是1100 W，低温挡额定功率是440 W，电阻R=______Ω。 66 2 知识点3：串并联电路电功率特点 探究新知 【详解】由P=U2/R可知，电源电压一定时，电路总电阻越小，总功率越大。开关置于2位置时，R被短路，电路总电阻最小，故为高温挡。 高温挡时只有R0接入电路， 低温挡时R0与R串联，总电阻 由串联电路电阻规律得 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1．下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） 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．电功率越大，电流做功越多 D．电功和电功率的单位相同 B 【详解】A．电流做功的多少不仅与电功率有关，还与通电时间有关，只有在相同时间内，电流做功越多，电功率才越大，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，说明电流做功越快，故B正确； C．电流做功的多少由电功率和通电时间共同决定，电功率大，但如果通电时间很短，电流做的功也可能不多，故C错误； D．电功的单位是焦耳（或千瓦时），电功率的单位是瓦特（或千瓦），两者单位不同，故D错误。 故选：B。 课堂练习 2． 关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．用电器电功率越大，消耗的电能越多 C 【详解】A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误； B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示做功快，电功率小表示做功慢，故B错误； C．根据P=W/t可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确； D．根据W=Pt可知，用电器电功率越大，消耗的电能不一定越多，因为时间不确定，故D错误。 故选：C。 课堂练习 3．甲、乙两只灯泡，其I-U关系图像如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中，当乙灯两端的电压为3V时，甲灯消耗的功率为P1；将甲、乙两灯并联在电路中，当通过乙灯的电流为0.4A时，甲灯消耗的功率为P2，则P1︰P2为（　　） A．9︰4 B．4︰9 C．3︰2 D．2︰3 B 课堂练习 【详解】 将甲、乙两灯串联在电路中，由图象可知，当乙灯两端的电压为3V时，通过乙的电流I乙=0.4A，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过甲的电流 I甲=I乙=0.4A 由图象可知，甲两端的电压U甲=2V，则甲灯消耗的功率 P1=U甲I甲=2V×0.4A=0.8W 将甲、乙两灯并联在电路中，由图象可知，当通过乙灯的电流为0.4A时，乙两端的电压U乙=3V，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲两端的电压 U′甲=U乙=3V 由图象可知，通过甲的电流I′甲=0.6A，则甲灯消耗的功率 P2=U′甲I′甲=3V×0.6A=1.8W 所以 P1︰P2=0.8W︰1.8W=4︰9 故选：B。 课堂练习 4．把标有“3V 3W”的灯L1和标有“3V 1.5W”的灯L2按图连接，电源电压3V保持不变，开关S闭合后，已知电灯灯丝电阻不变。下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流为1A B．灯L2实际功率是1W C．两灯总功率是3W D．电源电压与电压表的示数之比是3∶1 D 课堂练习 【详解】 由P=U2/R可得，两灯泡的电阻分别为 由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，由串联电路中电流规律可知，通过灯L1的电流为 灯L2实际功率为 由P=UI可知，两灯总功率为 由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，电压表测L1两端的电压，则电压表的示数为 则电源电压与电压表的示数之比为 U∶UV=3V∶1V=3∶1。故选：D。 课堂练习 5．如图是甲、乙两只普通照明灯泡，将它们接入220V的电路中，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（　　） A．串联时，甲灯比乙灯亮 B．串联时，两灯一样亮 C．并联时，甲灯比乙灯亮 D．并联时，两灯一样亮 A 课堂练习 【详解】 根据灯泡铭牌可计算出两灯电阻，即 AB．当两灯串联时，由 P=I2R可知，电流一定时，电阻越大，电功率越大，灯泡越亮，即甲灯比乙灯亮，故A正确，B错误； CD．当两灯并联时，甲乙两灯均正常发光，实际功率等于其额定功率，乙灯电功率大，则乙灯更亮，故CD错误。 故选：A。 课堂练习 6．小明在“制作模拟调光灯”活动中设计了图甲电路，电阻丝粗细均匀，灯泡标有“10V”字样。闭合开关后，滑片从最左端A滑到最右端B的过程中，灯泡的I—U关系图像（实线部分）如图乙，电阻丝AB的阻值不随温度变化。则灯泡的额定项率为______ W。滑片在A端时，灯泡1min消耗的电能为______J。当灯泡实际功率为1.2W时，电阻AB连入电路的阻值为_______Ω。 4 24 20 课堂练习 【详解】 [1]由图乙可知，当灯泡电压为额定电压10V时，额定电流为0.4A，则灯泡的额定功率为 [2]当滑片在A端时，电路中电流最小，由图乙可知，最小电流为0.2A，此时灯泡两端电压为2V，则灯泡1min消耗的电能为 [3]如图乙可知，当灯泡实际功率为1.2W时，灯泡两端电压为U2=4V，通过的电流为I2=0.3A，则根据乙图可知，滑片在B端时，灯泡两端电压为电源电压为10V，则滑动变阻器两端电压为 则电阻AB连入电路的阻值为 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.20.100 wxmmcibr00dr0100 $