第十八章电功率第2节电功率第一课时第一课时第二课时人教版物理九年级下册 第一课时电功率 电能表铝盘转动快慢跟接入电路中的用电器有关。电路中的负载越大，电能表铝盘转动得越快。点击图片播放实验视频 1.知道电功率的物理意义、定义、单位；理解电功率的公式P=UI，并能进行简单的计算；理解和区分用电器的额定功率和实际功率。2.观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系，体会比较和类比的科学方法。 分别拿一只9W的节能灯和一只1000W的电热水壶接在电路上，电能表铝盘转动得快慢不同，表明了什么？知识点1电功率点击图片播放实验视频 实验现象9W节能灯电能表铝盘转得慢1000W电热水壶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节能灯上的“9W”和电热水壶上的“1000W”表示消耗电能的快慢，“1000W”电热水壶比“9W”灯泡消耗电能快！物理学中用电功率表示消耗电能的快慢！ 表示电流做功的快慢。常用单位：1kW=103W1W=103mW用P表示。单位：瓦特，简称瓦，符号是W。电功率： 常见电功率值空调的电功率比电视机的大，空调一定比电视机消耗电能多吗？天河一号巨型计算机4.04×106W液晶电视机约100W空调约1000W排风扇约20W吸尘器约800W手电筒约0.5W电吹风机约500W计算器约0.5mW台式计算机约200W电子表约0.01mW用电器消耗电能的多少不仅与电功率有关，还与做功时间有关。想一想 P=WtP=UI又因为W=UIt，则W——电功t——时间P——电功率公式：电功率：等于电功与时间之比。即电流在单位时间内完成的电功。U——电压——VI——电流——AP——电功率——W电功率的定义式和计算式 1.在国际单位制中，式中W、P、t的单位分别是焦、瓦、秒。（1J=1W·s）2.如果P和t的单位分别是千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电功另一个单位——千瓦时（度）。W=PtP=Wt知识点2“千瓦时”的来历 电功电功率时间WsJkWhkW·h单位要统一。1kW·h:功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。 1.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=0.15kWt=3h×30=90h一个月内消耗的电能是：W=Pt=0.15kw×90h=13.5kW·h由变形，得W=PtP=Wt解题心得若用小单位焦、瓦、秒来进行计算，会增大计算量。因此在解决此类问题时常用大单位来计算。 2.1度电可以供40W的灯泡工作多长时间？解：W=1kW·hP=40W=0.04kW思考：1度电可以供100W的灯泡工作_______h，可以供2000W的空调工作_______h。100.5t====25hWP1kW·h40W1kW·h0.04kW 想想议议:一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约5000kW·h的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我这只电吹风是500瓦的，也就是0.5千瓦，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者错在哪里？这个记者的错误：混淆了（电能）kW·h与（电功率）kW的关系。正确的说法是：这些电能可以让功率为0.5kW电吹风正常工作的时间是: 原理：P=Wt测量工具电能表停表测量方法：让被测用电器单独工作，记录工作一段时间t内铝盘转动的圈数n。计算公式：（式中N为电路中消耗1kW·h电能电能表转动的次数）点击图片演示实验用电能表测量用电器的电功率 3.小明全家假期外出旅游5天，回到家时发现忘记拔掉电视机的插头，电视机一直处于待机状态，其他电器的插头都已经拔掉，此时电能表的信息如图所示，为了计算浪费了多少电能，小明进行了如下实验探究：让电视机处于待机状态，关闭家中其他电器并将插头拔掉，观察到电能表转动一圈所用的时间是4min，小明家的电视机处于待机状态时的电功率是_________W，小明家的电能表在外出旅游前的示数应该是。553162 解：（1）电能表转盘转1圈消耗的电能：W=kW•h=×3.6×106J=1200J，电视机的待机功率：P==5W=0.005kW；（2）5天时间电视机因待机消耗的电能：W总=Pt总=0.005kW×5×24h=0.6kW·h，小明家的电能表在外出旅游前的示数为5316.8kW•h0.6kW•h=5316.2kW·h。 P=UII=URP=I2RP=U2R适用条件：纯电阻电路（普适公式）对于一段导体而言，知道P、U、I、R四个物理量中的任意两个，就可以选择对应的公式，来计算其他两个量。电功率计算的导出公式 例题夏季是多雷电的季节，某次雷电的电流约为2×104A，电压约1×108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约_______kW，释放的电能约_________J。解：P=UI=1×108V×2×104A=2×1012W=2×109kWW=Pt=2×1012W×0.001s=2×109J2×1092×109电功率的计算 4.一个阻值为10Ω的定值电阻与一只灯泡L串联接到4V电源上，定值电阻的功率是0.1W。求灯泡L的电功率。解析：已知定值电阻的电阻值和功率，可根据P=I2R或P=求出通过定值电阻的电流或定值电阻两端的电压，然后利用串联电路的电流、电压特点求出灯泡两端的电压及通过的电流，最后根据P=UI求出灯泡的电功率。 PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W．解：由P=I2R可得，通过定值电阻的电流：IR==0.1A根据可得，定值电阻两端的电压：UR=IRR=0.1A×10Ω=1V因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡两端的电压：UL=U－UR=4V－1V=3V由于串联电路中电流处处相等，所以IL=IR=0.1A灯泡L的电功率：方法一： 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL=U－UR=4V－1V=3V由于串联电路中电流处处相等，所以IL=IR=0.1A灯泡L的电功率：PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W解：由P=可得，定值电阻两端的电压：UR==1V根据可得，通过定值电阻的电流：IR==0.1A方法二： （2019•齐齐哈尔）周末，妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独使用时，30min后电能表示数由变成了，则这段时间挂烫机消耗的电能为_________kW·h，挂烫机的实际功率为__________W。0.61200连接中考W=(124.1－123.5)kW·h=0.6kW·h0123501241 3.某用电器的电阻为100Ω，接在电路中，通过它的电流是1.2A，则该用电器的功率为__________W。2.一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，该电烙铁的电功率为_______W。1.图是测量_________的仪表，该仪表的示数是_________kW·h；若家庭电路中只有一台热水器在工作，该表中的金属盘在4min内转过240圈，则该热水器在这段时间内消耗的电能为_______kW·h，实际功率为________W。电功0.115002013.677144基础巩固题 4.如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则（）A．电路消耗的最小功率为2.5WB．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4WC．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2WD．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10JB最大=20ΩU=10VI=0.4A 将阻值为10Ω和20Ω的电阻R1、R2串联后接到3V的电源上，求：①电阻R2消耗的电功率;②电阻R1在2min内消耗的电能。①电阻R2消耗的电功率:P2=I2R2=(0.1A)2×20Ω=0.2W②电阻R1在2min内消耗的电能:W1=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×120s=12J能力提升题 推出式：意义：反映电流做功快慢的物理量定义：电功率电功与时间的比值定义式:P=WtP=UI1千瓦时:功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。P=I2RP=U2R1kW·h=1kW×1h（W=Pt） 第二课时额定电压、额定功率 大量的实验表明，在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。说一个用电器的电功率是多大时，要指明工作电压。知识点3额定电压额定功率 额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。如节能灯上标着“220V24W”，表示额定电压是220V，额定功率是24W。额定电压——用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率。正常工作的条件正常工作性能额定电压与额定功率 用滑动变阻器改变小灯泡（标有“2V”）两端的电压，观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度情况。实际电压实际功率亮暗程度灯泡的亮度决定于实际功率U实＜U额P实＜P额发光暗淡U实=U额P实=P额正常发光U实＞U额P实＞P额发光强烈实际功率与额定功率 说明：我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低，用电器的电功率低，不能正常工作。用电器在高于额定电压的电压下工作时，有可能损坏用电器，缩短用电器的使用寿命。注意：用电器的实际功率会随着实际电压的改变而改变；但额定电压、额定功率反映了用电器的规格和性能指标，是不变的。归纳总结 1.将标有“3.8V0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端（　　）A．小灯泡的额定功率将变小B．小灯泡的额定电流将变小C．小灯泡的额定功率不变D．小灯泡的额定电流将变大C与工作条件无关 2.小华同学出国旅游，将我国生产的如图所示的电热水壶带到了英国，却发现英国民用电压是240V。在没有使用变压器的情况下，此电热水壶的实际功率将（　　）A．大于1500WB．等于1500WC．小于1500WD．条件不足，无法判断AXX牌电热水壶型号：XXXX电源：220V50Hz额定功率：1500W P=I2RP=U2RP=UI一只灯标有“PZ220~100”，它表示①灯的额定电压：220V②灯的额定功率：100W电功率计算式的运用 ④灯泡的额定电流：P额=U额I额I额=③灯泡的电阻：RU额2P额==RP额U额2U额P额根据上述信息，可以求得哪些量？=（220V）2100W=484Ω=100W220V=0.45A 例题一只标有“PZ220~40”的灯泡，若现测得它两端的电压为200V，则这只灯泡的实际功率是多少？(设它的电阻不随温度而变化)解：U实2P实=R=（200V）21210Ω=33.1W灯泡的电阻：=RP额U额2=（220V）240W=1210Ω灯泡的实际功率：思考：若灯泡两端的电压为110V时，实际功率为多少？10W 3．将一只标有“6V3W”的灯泡L与电阻R串联，接入电压为9V的电路中，灯泡恰好正常发光，求：（1）灯泡L的阻值；（2）电阻消耗的功率。解：（1）灯泡的电阻：=RLPL额UL额2=（6V）23W=12Ω（2）灯泡正常工作电流：IL额UL额PL额=3W6V=0.5A通过电阻的电流：IR=IL额==0.5A电阻两端的电压：UR=U－UL=9V－6V=3V电阻消耗的功率：PR=URIL=3V×0.5A=1.5W 由可知，P=U2R由此可知，在并联电路中，电阻越小的支路电功率越大。由P=I2R可知，由此可知，在串联电路中，导体的电阻越大电功率越大。电压一定时，导体的电功率与电阻成反比。电流一定时，导体的电功率与电阻成正比。并联电路中，各支路的电功率之比等于电阻的倒数比。串联电路中，各导体的电功率之比等于电阻之比。串并联电路中的电功率分析 由灯泡的铭牌可知，25W灯泡的电阻比40W的大。两灯泡并联时，由可知，40W的灯泡的功率大，发光更亮。两灯泡串联时，由P=I2R可知，25W的灯泡的功率大，发光更亮。点击图片播放实验视频串并联电路中的电功率分析 1.（2018•宁夏）甲灯标有“22V2W”，乙灯标有“220V100W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（）A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D实际功率决定于工作电压=R甲P额甲U额甲2=（22V）22W=242Ω，同理，R乙=484Ω√×××由P=I2R，电阻大的功率大由,电阻小的功率大由W=Pt知：消耗的电能由实际功率和时间决定连接中考 2.（2019•自贡）某房间原来只接有一只标有“PZ220~40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（　　）A．变亮B．变暗C．不变D．无法确定连接中考二者平分电压，每个灯泡两端的电压均为110V由可知，电压减半，功率变为原来的，两灯泡的功率均为10W，二者总功率为20W，因此房间内的总亮度将变暗。B 3.（2019•荆门）白炽灯A标有“220V100W”字样，白炽灯B标有“220V25W”字样，设它们的电阻不随温度而变化，如果将它们串联起来，接在220V的电路中，A灯的电压为_______V，A与B的电功率之和为______W。连接中考4420由可知，两电阻之比RA:RB=1:4根据串联分压可知：UA:UB=1:4由可知，PA实=PA额=×100W=4W；PB实=PB额=×25W=16W；A与B的电功率之和：PA实+PB实=4W+16W=20W 1.如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为________；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为_________。2∶12∶32.标有“6V6W”和“3V6W”的两只灯泡串联接入电路中，一个灯泡正常工作，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则电源允许的最大电压是________V，30s两只灯泡消耗的总的电能为_______J。7.5225基础巩固题 3.如图将标有“12V6W”的灯泡L1和“12V3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）A．电路总功率等于9WB．电路总功率大于9WC．灯泡L1和L2一样亮D．灯泡L2比灯泡L1亮D基础巩固题 4.将A、B两个灯泡，按图一、图二两种方式连接，已知RA=4Ω、RB=6Ω，电源电压相同，下面分析正确的是（）A．图一中A灯比B灯亮B．图二中A灯比B灯亮C．图一中A灯比图二中A灯亮D．图一中的总功率比图二中的总功率要大B基础巩固题 5.下表为某电饭锅的主要参数。由此可知，在额定电压下工作，通过电饭锅的电流约是多少A？电饭锅正常工作0.4h，消耗多少电能？如果工作电压是209V，那么电饭锅的实际功率是多少？额定电压220V额定功率800W额定频率50Hz额定容积4L解：（1）电饭锅的额定电流：I额=U额P额=100W220V=0.45A（2）电饭锅消耗的电能：W=Pt=0.8kW×0.4h=0.32kW·hU实2P实=R=（209V）260.5Ω=722W（3）电饭锅的电阻：=RP额U额2=（220V）2800W=60.5Ω电饭锅的实际功率： 如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝电阻的变化）能力提升题 （1）由P=UI=可得，灯泡的电阻U2RRL===10ΩUL2PL(5V)22.5W所以，此时通过灯泡的电流：IL′=I===0.2AURL+R滑6V10Ω+20Ω（2）当电压表的示数UL′=3V时，通过灯泡的电流：UL′RL3V10ΩIL″===0.3A因电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.3A，此时电路消耗的电功率最大，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W 电功率额定电压——用电器正常工作时的电压。额定功率与实际功率U实＝U额P实=P额U实＜U额P实<P额U实＞U额P实>P额额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。P=UIP=I2RP=U2R适用于并联电路功率讨论适用于串联电路功率讨论 作业内容教材作业完成课后“动手动脑学物理”练习自主安排配套练习册练习