九年级物理第九章电功电功率（1）人教四年制版知识精讲

用心 爱心 专心 九年级物理九年级物理第九章电功第九章电功 电功率 电功率 1 人教四年制版人教四年制版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 第九章 电功 电功率 1 二 重难点 1 掌握电功 电功率的概念和计算方法 2 理解额定功率和实际功率的区别 三 知识点分析 复习引入 做功的两个必要因素是什么 功的单位是什么 水流可以做功 那么电流可以做功吗 四 新课教学 1 电功定义 演示课本 P107图 9 1 电流做功把钩码提起来 实验 先介绍实验装置和电路 电路图如下 然后用电动机提升钩码 S M A V 学生观察闭合开关后 钩码的位置有何变化 思考 钩码被提升的过程中是谁对谁做了功 此实验说明了什么 电流通过电动机做功的过程中能量是如何转化的 分析 分析 在这个实验中是电流对电动机做功 电动机又对钩码做功 1 定义电流所做的功叫做电功 板书 演示电流做功的形式 概括电功的实质 2 实质 电能转化为其他形式的能 板书 2 电功公式 演示课本 P107图 9 1 电流做功把钩码提起来 的实验 3 次 具体过程如下 相同时间 电压低 电流小 相同时间 电压高 电流大 电压 电流大小与 相同 时间加长 将每次实验的电压表 电流表示数和钩码上升的高度记录在表格里 自制投影片 如附录 1 所示 用心 爱心 专心 讨论 在下列电流做功的实例中能量是如何转化的 通电后的电炉能发热 通电后的电动机小车能运动 通电后的电灯能发热发光 观察每次实验电压表 电流表的示数和钩码上升的高 度 分析讨论 钩码上升的高度不同 表明电流做功的多少怎样 通过分析表格内数据可得出什么结论 归纳小结 电动机两端的电压越大 通过的电流越强 通电的时间越长 电流做的功就越多 分析小结 精确的实验表明 电流在某段电路上所做的功 跟这段电路两端的电压 电路中的电流 通电的时间成正比 W U I t 焦耳 伏 安 秒 板书 问 这个公式用文字如何表述 电流在某段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 电路中的电流和通电时间的 乘积 板书 强调 某段 和 这段 表示对应关系 练习 如图所示 计算电流通过 R1和 R2在 ts 内做的功分别是多少 R1 U1 R2 U2 U I 例题 1 我们教室里的灯两端的电压是 220V 通过的电流是 0 18A 那么通电 10 分 钟 电流做了多少功 23760J 3 电功单位 对一焦耳的认识 通过手电筒灯泡的电流 每秒钟做的功大约是 1J 通过普通灯泡 的电流 每秒钟做的功一般是几十焦 通过洗衣机中的电动机的电流 每秒钟做的功是 200J 左右 显然焦耳这个单位很小 使用起来不方便 生活中常用 度 用电功的单位 板书 J 6 106 31 度 4 电能表 出示电能表的实物和投影片 在学生思考有关问题后小结如下 作用 测量电功 3000 转 kWh 表示每消耗 1 千瓦时 即 1 度 的电能 电能表转盘转 3000 转 介绍电能表的读数方法 思考 电能表的作用是什么 3000 转 kWh 的含义是什么 电能表如何读数 例 小明家里上月底电能表的读数是 6120 5 度 本月底电能表的读数是 6124 9 度 问 在 1 个月内小明家用了 度电 消耗了 J 的电能 用心 爱心 专心 5 1 度电的作用 介绍 1 度电的作用 电炉炼铜 1 6kg 生产化肥 0 7kg 采掘原煤 105kg 灌溉麦田 0 5 亩次 电车行驶 0 85km 看了 1 度电的作用 你受到什么启示 6 电功率 电功率 板书 师生共议下列内容 意义 表示电流做功的快慢 定义 电流在单位时间内所做的功叫做电功率 用 P 来表示 公式 tWP UIP 表明 电功率等于电压与电流的乘积 单位 瓦特 千瓦 1 瓦 1 焦 秒 1 伏安 1kW 1000W 讨论 电流做功的快慢跟哪些因素有关 怎样比较电流做功的快慢 电功率的意义 定义 公式 单位 7 导出电功的另一单位 导出计算电功的另一公式和电功的单位千瓦时 PtW JsWkWhhkWPtW 6 106 336001000111 电功率是 1kW 电流在 1h 内所做的功就是 1kWh 例题 课本 P110例题 做一些的口头练习PtW 40W 的电灯工作 10h 做多少电功 30KW 的电动机工作 1h 做多少电功 通过该例题的讲述 向学习强调要正确使用 这个公式 注意公式中各量的单位 PtW W 焦 P 瓦 t 秒 W 千瓦时 P 千瓦 t 时 8 额定功率 手拿 1 个 220V 40W 的灯泡问 通常我们说这是一只 40W 的灯泡 那是一把 60W 的电烙铁 并没有明确地指明电压 在不同的电压下 同一个用电器的功率总是一样 大的吗 演示实验 介绍实验装置 组成如图所示的电路 用心 爱心 专心 S L A V 告诉学生实验目的 研究灯泡的亮度跟电压的关系 让学生观察 V A 两表的示数和 灯泡的亮度 实验步骤及要求如下 闭合开关后 调节滑动变阻器 使小灯泡两端的电压分别为 2 5 2V 2 8V时 读 出电流 I 的值并填入表格中 见附录 将三种电压下的功率值算出填入表格中 如附录所示 额定电压和额定功率 板书 用电器正常工作时的电压叫做额定电压 用电器在额定电压下的功率叫做额定功率 实际功率与额定功率的关系如下 当时 用电器正常工作 当时 用电器 额实 UU 额实 PP 额实 UU 额实 PP 能工作 当时 用电器容易被烧坏 额实 UU 额实 PP 指出 每个用电器的额定功率只有一个 而实际功率有许多个 我们平常说这是一只 40W 的灯泡 指的是这只灯泡的额定功率是 40W 思考 在不同的电压下 同一个用电器的功率总是一样大吗 观察 两表的示数和灯泡的亮度 计算出三种电压下的功率值 分别讨论 灯泡的亮度由什么决定 不同的电压下 同一个用电器消耗的功率是否一样大 用电器工作时的功率和电压有什么关系 观察一只 220V 40W 的灯泡的铭牌并说明其含义 看课本上的一些电器设备的功率 典型例题典型例题 例 1 下列关于电功的说法正确的是 A 电功就是电流所做的功 B 电功就是电能 C 电流做功要消耗电能 D 电功的单位是焦耳 解题思路 解题思路 本题是对电功的定义 实质 单位的考查 要求学生熟记并理解电功就是电流做功 A 选项正确 电功是电流做的功 电流做功要消耗电能 电功不是电能 B 选项错 C 项 是正确的 焦耳是功的单位 D 项正确 故答案为 ACD 借题发挥 借题发挥 本题涉及的知识点特别多 如要知道电功的定义 就是电流所做的功 而电流做功的 用心 爱心 专心 过程就是消耗电能的过程 例 2 将一小灯泡接在 12V 电源上 每分钟电流做功 360J 则通过小灯泡的电流强度是多 大 10min 内通过小灯泡的电量是多少 解题思路 解题思路 据电功的计算式 通过小灯泡的电流强度为UItW A Ut W I5 0 6012 360 st600min10 故CsAt IQ3006005 0 借题发挥 借题发挥 由本题计算知道 而 因此公式可变形为 UItW ItQ UQW 例 3 如图所示电路 灯泡 L 与电阻 R 并联接在电路中 电流表示数为 3A 已知电阻 每分钟灯泡 L 消耗的电能是 540J 求灯泡的电阻值 4R A U R 解题思路 解题思路 要求灯的电阻 已知灯 L 消耗电能 W 及时间 而题目中给出了电流值 因此可设通 过 R 和 L 电流强度为 I1和 I2 根据并联电路电流的关系有 3 21 II 灯泡 L 在 1min 内消耗的电能为 540J 即 而电路两端电压JtRI540 2 2 2 代入上式且 可得 2211 RIRIU 4 60Rst94 21 II 由 解得 可见 并联在 L 与 R 分配的电流相等 说明灯泡电阻AII5 1 21 与 R 阻值相等 即 4RRL 借题发挥 借题发挥 从条件入手逐步分析题意 视野应开阔 会把 U I t R W 等用公式联系在一起 本题要及时抓住已知 t W I 而求 R 应及时想到 求 I 时要用并联电路知tRIW 2 识 例 4 如图所示 电流表示数为 2A 求 1min 内 R1 R 2两个电阻上 4 6 21 RR 消耗的电能 R1 R2 A 解题思路 解题思路 方法一 方法一 由题意可知 6 2 11 RAI 用心 爱心 专心 因此 JAtRIW1440606 2 22 11 秒 而 2 3 4 6 2 1 1 2 R R I I tRIWAI 2 2 222 3JA2160604 3 2 秒 JWWW3600 21 方法二 方法二 本题还可用VARIUU1262 111 又t R U W 1 2 1 t R U W 2 2 2 求得JWWW3600 21 借题发挥 借题发挥 解答本题时一定要知道无论串联电路还是并联电路都有 这一 n WWWW 21 重要结论在许多题中运用 例 5 1 度电可以供一个标有 220V 40W 的白炽灯正常发光多长的时间 解题思路 解题思路 1 度电即消耗电能 白炽灯正常工作 即消耗的电功率为JW 6 106 31 度 由得通电时间 WP40 tWP hs W J P W t25109 40 106 3 4 6 借题发挥 借题发挥 题目中给出正常发光这个条件说明灯的功率是 40W 两端的电压是 220V 这个知识 在今后解题中常用 要记住 例 6 某电能表盘上标有 3000r kWh 单独开动某一用电器 测得电能表在 200s 内转 10 转 则该用电器消耗的功率是多大 解题思路 解题思路 3000r kWh 的意义是 电能表的表盘转 3000 转表示消耗的电能为 1 度 则在 内转 10 转消耗的电能 用电器消耗的功率为st200 JW 4 102 11 3000 10 度 W s J t W P60 200 102 1 4 借题发挥 借题发挥 电能表不一定都是 3000r kWh 如果是 Nr kWh 表示转 N 转为 1 度 故这类题求电功 方法为 hkW N n W 1 例 7 串联在电路中消耗的功率之比为 并联在电路中时 21 2RR 21 P P 消耗的功率之比 21 P P 解题思路 解题思路 串联时电流相等 21 II 1 2 1111 RIIUP 2 2 2222 RIIUP 1 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 R R RI RI P P 并联时 电压相等 1 2 1 11121 R U IUPUU 2 2 2 222 R U IUP 用心 爱心 专心 2 1 1 2 2 1 R R P P 借题发挥 借题发挥 本题是两个很重要的结论 串联时功率之比等于电阻之比 并联时功率之比等于电阻 比的反比 同时我们还发现无论是串联电路还是并联电路 电路消耗总功率 这些结论在题目中经常用到 n PPPP 21 例 8 将电阻 R1 R2并联接在 110V 电源上 已知 R1的电阻值为 R1与 R2消耗的 110 总功率为 330W 求 R2的值 解题思路 解题思路 1 分别以 R1 R2为研究对象 应用欧姆定律和功率公式为解 对应用欧姆定律 1 R 得通过 R1的电流 则 R1消耗的功率A R U I1 110 110 1 1 1 R2消耗的功率WARIP110110 1 2 1 2 11 由有 WWWPPP220110330 12 2 2 2 R U P 55 220 110 2 2 2 2 W V P U R 2 以整个并联电路为研究对象应用功率公式求解 设 R1与 R2并联 总电阻为 R 由得 由得 R2 故 R U P 2 3 110 330 110 22 W V P U R 21 111 RRR 55 2 R 借解发挥 借解发挥 由变形公式可求 U1 R 将这一公式进行变形可求得 R U P 2 总 UIP RIP 2 总 I R 模拟试题模拟试题 第一节 一 选择题 1 串联在电路中的两个电阻 R1 R2 若 R1是 R2的 n 倍 在相同的时间内 电流通过两 个电阻所做的功分别为 W1 W2 则 A B C D 21 WW 21 nWW 21 WnW 21 2nWW 2 将 R1单独接在电源上 消耗电能为 W1 将 R1与 R2串在同一电源上 在相同的时间 内 电路消耗电能为 W2 则 A B C 21 WW 21 WW 21 WW 二 填空题 1 电流通过电炉时 把 能转化为 能 2 电能表是测量 的仪表 1kWh J 3 将电阻为的电灯接在 220V 的电路中 10min 内电流做了 J 的功 242 4 电流做功过程 实际上就是 能转化为 能的过程 5 加在某导体两端电压为 6V 时 电流通过导体做功为 108J 的功 则通过导体电量为 三 计算题 用心 爱心 专心 1 一个导体两端加 12V 电压时 通过它的电流是 500mA 通电 10min 消耗多少电能 2 将阻值为的电灯接在照明电路里 通电半小时做了多少功 484 第二节 一 选择题 1 某同学观察两个额定电压相同的灯泡 但额定功率模糊不清 发现甲灯丝粗而短 乙 灯丝细而长 那么这两个灯的额定功率 A 甲灯大B 乙灯大C 一样大D 不能确定 2 将标有 220V 40W 和标有 220V 100W 两灯串联接到 220V 电源上 下列说法中正 确的是 A 两盏灯总功率为 55W B 两盏灯总功率小于 55W C 甲灯实际功率大于乙灯实际功率 D 甲灯实际功率小于乙灯实际功率 3 把一个 10V 2W 的用电器 A 和电阻 R 串联后接在某一电压不变的电源上 A 消