第2节 电功率（同步教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第2节电功率九年级全一册•人教版第十八章

电功率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?

导入新课一台电风扇

学习目标物理观念了解电功率的概念和物理意义，知道用电器的额定电压和额定功率，知道电功率的测量方法，能利用电功率的知识解决生活中的实际问题。科学思维通过用物理量之比定义新物理量的方法，建立电功率的概念，发展科学思维。科学探究通过小灯泡的电功率随电压变化的演示实验，培养观察、分析、处理信息和得出结论的能力。科学态度与责任经历额定功率和实际功率的学习过程，养成正确使用用电器的习惯。教学重点电功率概念的建立是本节教学的重点。教学难点额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别，以及灵活应用所学知识解决简单的电功率相关问题是本节的难点。

重点难点1.电功率2.额定电压额定功率3.电功率的测量4.课堂总结5.练习与应用6.课堂练习

学习内容一、电功率第2节电功率一、电功率1.探究电流做功的快慢（1）做一做在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风时，1min内转动的圈数多。转动慢转动快一、电功率②实验分析铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈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。说明电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。一、电功率电炉上的字样“500W”是什么意思?500W（2）观察用电器的铭牌不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的参数，不同的用电器参数一般不同。下面我们来看几种用电器的铭牌。①电炉铭牌一、电功率电灯上的“25W”、“30W”字样是什么意思?②电灯铭牌30W一、电功率总结：不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“××W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。860W一、电功率实例：把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快?分析：①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。2.比较电流做功快慢的方法一、电功率

一、电功率

3.电功率一、电功率W—焦耳（J）

t—

秒（s）P—瓦特（W）1瓦特=1焦耳/秒

（5）电功率单位国际单位：瓦特（W）常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）换算关系：1kW=103W1W=103mWU—伏（V）I—安（A）P—瓦特（W）1瓦特=1伏特·安培

P=UIP=W/t一、电功率4.“千瓦时”的来历1千瓦时可以看作功率为1千瓦的用电器工作1时所消耗的电能。1千瓦时=1千瓦×1小时提示：千瓦是电功率的单位；千瓦时是电功的单位。一、电功率5.一些用电器的电功率电视机约100W洗衣机约300W电饭煲600W左右白炽灯约15-40W一、电功率空调约2000W冰箱约100W笔记本约30W一些用电器的电功率一、电功率复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦。神威·太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦。神威·太湖之光超级计算机一些用电器的电功率一、电功率【例题1】关于电能、电功和电功率的说法，正确的是（）A．电能表是测量用电器电功率的仪表B．用电器的额定功率越大，消耗电能就越快C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大D．电流做功是把其他形式的能转化为电能的过程C【解析】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；B．用电器的额定功率越大，在正常工作时消耗电能就越快，但如果不是正常工作，实际功率不一定等于额定功率，消耗电能快慢就不一定由额定功率决定，故B错误；C．电流单位时间内做功越多，电功率就越大，故C正确；D．电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，而不是把其他形式的能转化为电能，故D错误。所以选C。一、电功率【例题2】小明经常观察家里面的电能表，提醒父母家里用电情况。本月初他家电能表示数如图所示，本月末示数为0243.6kW·h，则本月他家用电_______

kW·h；他家里有一台“220V、1100W”的电饭锅，某次小明让该电饭锅单独正常工作6min，电能表转盘转动了_____转。120.2330【解析】月初电能表的示数为123.4kW⋅h，本月末示数为243.6kW⋅h，则本月他家用电W=243.6kW⋅h-123.4kW⋅h=120.2kW⋅h电饭锅单独正常工作6min消耗电能W'=Pt=1100×10-3kW×（6/60）h=0.11kW⋅h由电能表表盘可知，该家庭电路中用电器消耗1kW⋅h的电能，电能表铝盘转过3000r；电饭锅单独工作6min，电能表转盘转动的转数n=0.11kW⋅h×3000r/（kW⋅h）=330r二、额定电压额定功率第2节电功率二、额定电压额定功率图中小灯泡的螺口位置标有“2.5V”，意思是小灯泡应在2.5V电压下工作。如图所示，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。1.演示实验——小灯泡的电功率随电压变化2.5V二、额定电压额定功率实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况12.522.032.90.440.650.81正常较暗较亮0.220.260.28实验记录与计算分析与结论：在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样；小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。二、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。2.额定电压、额定功率如图所示，是一电视机的铭牌。“220V”表示额定电压为220V；“230W”表示额定功率为230W。二、额定电压额定功率

3.实际电压与实际功率（1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。（2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。（3）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。（4）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。一个额定电压220V一个额定功率25W二、额定电压额定功率（1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时：U实

=U额，小灯的实际功率等于额定功率：P实=P额；小灯正常发光。（2）当小灯两端的实际电压低于额定电压时：U实<U额，小灯的实际功率低于额定功率：P实<P额；小灯发光暗淡或不亮。（3）当小灯两端的实际电压高于额定电压时：U实>U额，小灯的实际功率高于额定功率：P实>P额；小灯发光偏亮易被烧坏。4.实际功率与实际电压的关系二、额定电压额定功率5.认识理解家用电器的铭牌

“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。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）白炽电灯二、额定电压额定功率（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。1000W二、额定电压额定功率【例题3】研究发现，额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯，以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是（）A．三个灯的实际功率相同B．LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少C．LED灯比节能灯的电流做功快D．LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高D【解析】

A．额定功率3W的LED灯、额定功率8W的节能灯、额定功率为25W的白炽灯均正常工作时，实际功率均等于额定功率，白炽灯的实际功率最大，故A错误；B．LED灯比节能灯的实际功率小，但未说明工作时间，不能判断消耗电能的多少，故B错误；C．功率表示电流做功的快慢，LED灯比节能灯和白炽灯的额定功率小，正常工作时LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功慢，故C错误；D．LED灯比节能灯的额定功率小，正常发光时的亮度相当，所以LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高，故D正确。故选D。二、额定电压额定功率二、额定电压额定功率【例题4】如图所示的电路图中，灯泡标有“6V3W”字样，电源电压为，闭合开关，灯泡正常发光。求：（1）电流表的示数；（2）R的阻值；（3）通电10s电路消耗的电能。【解析】

（1）由图可知，闭合开关，R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流；由于灯泡正常发光，则灯泡两端的电压UL=6V，灯泡的功率PL=3W，根据串联电路的特点和P=UI可知，电路中的电流为即电流表示数为0.5A。（2）根据串联电路的特点可知，R两端的电压为UR=U-UL=9V-6V=3V根据欧姆定律可知，R的阻值为（3）通电10s电路消耗的电能为W=UIt=9V×0.5A×10s=45J

二、额定电压额定功率三、电功率的测量第2节电功率三、电功率的测量（1）需要测定的物理量根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。

1.设计实验三、电功率的测量（2）实验电路图

在电路中，使小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯并联，电流表串联在电路中。移动滑动变阻器的滑片，可以改变小灯泡两端的电压及通过的电流，使小灯泡在不同电压下发光。AVLRS（3）选择实验器材

根据小灯泡的额定电压选择实验器材的规格。例如选用的小灯泡标有“2.5V0.3A”，则电源至少需要2节干电池串联（电压为3V），电压表使用0～3V量程，电流表使用0～0.6A量程。三、电功率的测量实验器材：电源、开关、电流表、电压表、导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）。三、电功率的测量（4）设计记录表格实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况123三、电功率的测量①按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。AVLRS2.进行实验三、电功率的测量②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。电压2.5V电流0.26A三、电功率的测量③闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。电压2.0V电流0.22A三、电功率的测量④闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。电压2.9V电流0.28A三、电功率的测量实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W灯泡发光情况12.522.032.90.440.650.81正常较暗较亮0.220.260.28⑤数据处理根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。三、电功率的测量3.分析与论证

（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W三、电功率的测量实验结论

（1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。

三、电功率的测量4.交流讨论（1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值?【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。三、电功率的测量【例题5】如图甲是科技小组“测量小灯泡电阻”的实验装置，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“20Ω”字样。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；（2）检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，示数为_______V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动。（3）移动滑片P，多次测量记录数据并绘制出I-U关系图像，如图丙所示。由此可得小灯泡正常发光时的电阻是_______Ω，小灯泡的额定功率为_______W；（4）根据小灯泡的I-U图像和观察到的亮度变化，还可以发现，实际功率越大，灯泡________。1.8B

10

0.625越亮三、电功率的测量【解析】

（1）要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，则滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱接在电路中，如图所示：（2）电压表的示数如图乙所示，其示数为1.8V；此时小灯泡两端电压小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动，直至电压表示数为2.5V。（3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为R=U/I=2.5V/0.25A=10Ω小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W（4）根据小灯泡的I-U图像和观察到的亮度变化可知，灯泡两端的电压越大，通过的电流越大，根据P=UI可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，因此可知，灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮。四、课堂总结第2节电功率三、课堂总结（1）

电功率额定电压额定功率电功率P=UI电源、电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线。如图所示。①根据电路图连接实物，连接电路时开关要断开，

变阻器的滑片要调节到阻值最大端。②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，记录电压表、电流表的示数，观察小灯泡的发光情况。

③计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。实验步骤实验结论实验器材实验原理实验电路测量小灯泡的电功率三、课堂总结（2）五、练习与应用第2节电功率【解析】甲、乙两个电热水壶水的质量之比为m甲:m乙=2:3水吸收的热量之比为Q甲:Q乙=cm∆t=2:3电流做功之比为W甲:W乙=Q甲:Q乙=2:3电流所用时间之比为t甲:t乙=4:5根据P=W/t可知，电功率之比为P甲:P乙=5:6所以通过乙壶的电流做功快，因为乙壶的电功率大。五、练习与应用

1.有甲、乙两个电热水壶，甲壶的容量为1L，乙壶的容量为1.5L。两壶各按上述容量烧开初温相同的一壶水，分别需要4min和5min，通过哪个电热水壶的电流做功快?为什么?

五、练习与应用

2.1kW·h的电能可以让一盏20W的灯正常工作多长时间？

五、练习与应用

3.一个电热水壶的铭牌上标着“220V1000W”的字样，它正常工作时，电流是多少？五、练习与应用4.盛夏，某同学把空调的温度设置为26℃，发现空调的压缩机工作10min后会停止5min，之后再重新工作.....周而复始。他从空调铭牌和说明书上获悉，压缩机制冷时空调的电功率为2850W，压缩机不工作时空调的电功率为150W。空调正常运行时，每15min消耗的电能是多少?【解析】由题意知，一个工作周期内，压缩机工作10min，停止5min，空调的制冷额定功率为2850W，不工作时空调的电功率为150W.则压缩机工作10min消耗的电能

W=Pt=2850W×10×60s=1.71×106J压缩机不工作时消耗的电能为W'=P't’=150W×5×60s=4.5×104J空调正常运行时，每15min消耗的电能是W总=W+W’=1.71×106J+4.5×104J=1.76×106J

五、练习与应用5.一个“220V800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？【解析】雷电的电功率P=UI=106V×2×104A=2×1010W=2×107kW释放能量W=Pt=2×107kW×0.001s=2×107J五、练习与应用6.某次雷电的电流约2×104A，电压约106V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？六、课堂练习第2节电功率【解析】AB．用电吹风吹干同一物体，物体需要吸收的热量一定，则消耗的电能相同，故AB不符合题意；

C．使用电吹风时，根据W=Pt，消耗的电能一定，吹风机的电功率越大，越节省时间，故C符合题意；D．家庭电路的电压为220V，不同的家用电吹风的额定电压相同，故D不符合题意。故选C。六、课堂练习1．售货员推介某家用电吹风：“老款功率仅800W、新款功率升级为2000W”。则新款电吹风使用时（）A．更省电 B．更费电 C．更节约时间 D．电压更高C【解析】由铭牌可知：甲灯的额定电压为36V，额定功率为24W；乙灯的额定电压为24V，额定功率为48W。AB．两灯均正常发光时，由W=Pt可知，工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故AB错误；CD．两灯均正常发光时，甲灯的实际功率是24W，乙灯的实际功率是48W，乙灯的实际功率大，乙灯亮，故D正确，C错误。故选D。六、课堂练习2．甲、乙两个LED灯泡的参数如图所示，则下列说法中正确的是（）A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多C．两灯均正常发光时，甲灯比乙灯亮D．两灯均正常发光时，乙灯比甲灯亮D【解析】A．电能表是测量电能或电功的仪表。故A错误；B．电能表铝盘转得越快，即电路的功率大，即电流做功快。故B正确；C．电能表示数中最后一位数的单位是0.1kW∙h，电能示数为302.1kW∙h。C错误；D．铝盘转过1500转，电路消耗的电能为故D错误。故选B。六、课堂练习3．如图所示是一种电能表，下列说法中正确的是（）A．电能表是测量电功率的仪表B．铝盘转得越快说明电流做功越快C．该电能表的读数为3021kW⋅h

D．铝盘每转过1500转电路消耗电能2000JB

六、课堂练习4．华为最新款手机Mate70RS全球发布，其中内置的麒麟9020芯片是由_________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的。电池容量约6000mA·h，额定电压3.7V，支持100W有线超级快充和80W无线快充。“超级快充”的“快”是指_______（填写物理量），若采用有线快充方式给电池充电，则充满需要的时间是_______s。799.2半导体电功率【解析】芯片的主要材料是半导体，因为半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，可以通过掺杂等手段精确控制其电学性能，广泛应用于集成电路制造，所以麒麟9020芯