苏科版九年级物理下册二、电功率（教学课件）

苏科版

九年级下册第十五章

电功和电热

二、电功率0102030405CONTENTS

电功率

额定功率和实际功率

测量灯泡的电功率

电功率在串联、并联电路的应用学习目标1.学习电功率的概念、表示、单位及其换算；2.了解千瓦时和千瓦的联系和区别；3.掌握电功率的计算公式、推导公式及其适用范围；4.了解额定电压和额定功率的概念，用电器的铭牌含义；5.常见家用电器的额定功率；实际功率的含义；6.实验测量小灯泡的电功率；7.比较实际电压与额定电压，实际功率与额定功率，及其灯泡亮度的对比。重点难点教学重点：

1.电功率的概念、表示、单位及其换算；2.电功率的计算公式、推导公式及其适用范围；3.额定电压、额定功率、实际功率及其应用。1.电功率的计算公式、推导公式及其适用范围；2.电功率的综合应用。教学难点：

消耗1kW·h

消耗1kW·h（俗称1度）电能让电扇工作十几个小时，但只能让空调工作1h左右，说明电扇和空调消耗电能的快慢不同，我们应该如何来描述这种物理现象呢？

十几个小时1小时

左右

情景引入PARTONE

电功率探究新知

相同时间内，不同用电器消耗的电能

不相等，是不是说明电流做功有快慢?

是的。我们可以用电功率来描述电流做功的快慢，就像我们用功率描述力做功快慢一样。电功率是描述电流做功快慢的物理量，用字母P表示，根据功率的公式

，电功率

电将电功的表达式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。在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。当用电器两端的电压为1V,通过用电器的电流为1A时，该用电器的电功率为1W,即1W=1V·AP=UI电功率的有关单位

电功率瓦（W）电压物理量：国际单位：伏（V）电流安（A）电功率的单位还有千瓦(kW)和毫瓦(mW),它们与瓦(W)的换算关系为，1kW=1000W1W=1000mW而且，1W=

1J/s

=

1V·AkW·h和kW是两个不同物理量的单位。

如果P

和t

的单位分别用kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。W=PtP=Wt电功的常用单位千瓦·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。kW·h和kW

W=Pt=1kW×1h=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J即:1kW·h＝3.6×106J思考：从公式W＝Pt你想到了节能的办法吗？可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电器功率的情况下，减少用电时间。也可以同时减小用电器的功率和用电时间。归纳小结例题1．一台电视机5h耗电1度，这台电视机的功率是多少?解：P=

=

=0.2kW=

200WWt1kW·h5h答：这台电视机的功率是200W。例题2.某同学做实验时，测得一个灯泡两端的电压是2.5V,通过灯泡的电流是0.2A。试求灯泡的电阻和电功率。分

析

已知电压和电流，根据欧姆定律可以求出灯泡的电阻，根据电功率公式可以求出灯泡的电功率。解

答(1)由

可得，灯泡的电阻I=URR=UI=12.5Ω(2)由电功率公式可得，灯泡的电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W反思如果增加一个条件，还可以求出灯泡消耗的电能。这个条件是什么?根据W=UIt，所以这个条件是通电时间t，如通电1h，求这个灯泡消耗的电能。因为W=UIt，则P=WtP=Wt电功率（适用纯电阻电路）U2

RP=UI=U

（普遍适用）=I2R=UIUItt=因为

，则I=URP=UI=

IR•I

UR=电功率推导公式PARTTWO

额定功率和实际功率储水式电热水器及其铭牌

用电器一般都有规定的额定电压，在额定电压下工作时的电功率叫作额定功率。如图所示，储水式电热水器的铭牌上标有一些技术参数，其中包括额定电压和额定功率。额定电压和额定功率电灯上的“220V”、“25W”字样是什么意思?电灯铭牌标有“36V25W”字样的灯泡“25W”表示额定功率为25瓦“36V”表示额定电压为36伏“220V”表示额定电压为220伏“25W”表示额定功率为25瓦电扇约50W洗衣干衣机约1800W常见家用电器的额定功率值

因为电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压，所以用电器实际工作时的电功率也不一定等于额定功率。用电器实际工作时的电功率叫作实际功率。

不同种类用电器的额定功率一般不同。即使是同一类用电器，由于规格、型号不同，它们的额定功率一般也不相同。不同用电器的额定功率一般不同实际功率PARTTHREE

测量灯泡的电功率1.

根据图15-5(a)所示的电路图，用笔画线表示导线，将图15-5(b)中的实验器材连接起来。活动15.1测量灯泡的电功率

(a)AVS(b)图15-5测量灯泡的电功率2.调节滑动变阻器，使其接入电路中的阻值最大。3.

闭合开关，调节滑动变阻器，先后使电压表的示数小于、等于和略大于灯泡的额定电压，观察灯泡的亮度(以额定电压时灯泡的亮度为参照),读出电压表、电流表的示数并填入下表（见下页）。最后，分别计算出灯泡的电功率。灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数

I/A灯泡的亮度灯泡的电功率P/W

额定电压

U额=2.5V

2.50.262.00.222.90.28

暗

正常

亮0.440.650.81

实验表明，灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化。当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，灯泡比正常发光时暗；当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，灯泡比正常发光时亮。

任何用电器都应在额定电压下工作。实际电压偏低或偏高，都会影响用电器的工作性能，甚至会损坏用电器。正常工作①当小灯两端的U实

=U额时，P实

=P额

，小灯正常发光。②当小灯两端的U实

<U额时，P实

<P额

，小灯发光比正常发光时暗。③当小灯两端的U实

>U额时，P实

>P额

，小灯发光比正常发光时亮，甚至被烧坏。

小结

19世纪后期，爱迪生(图15-7)等发明了白炽灯，开启了电灯照亮世界的历史新纪元。这种电灯是由于灯丝发热到白炽状态而发光的，因此通常称为白炽灯。

白炽灯研制的关键是寻找耐热灯丝材料。为此，爱迪生先后试验了数千种材料，不断改进，终于制成了具有广泛实用价值的碳丝电灯。20世纪初，灯丝普遍采用钨丝并沿用至21世纪早期，如图15-8(a)所示。(a)(b)

图15-8白炽灯和LED灯图15-7爱迪生(ThomasAlvaEdison,1847-1931),美国发明家生活•物理•社会

电灯的发明与发展

白炽灯工作时，大部分电能转化为内能，发光效率较低。为此，人们在努力提高白炽灯发光效率的同时，也在不断探索新型电光源。21世纪以来，LED光源的理论研究与技术创新突飞猛进。短短十几年时间，LED光源便从早期的单色、小功率光源，发展成包括白光在内的多色、大功率照明光源，如图15-8(b)所示。LED光源能将大部分电能转化为光能，发光效率高，具有节能、环保等显著优点，因而很快得到普及。(b)

图15-8白炽灯和LED灯PARTFOUR电功率在串联、并联电路的应用如图，在串联电路中，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各部分功率与总功率的关系。R2的功率P2=U2I

总功率：P=UI=（U1+U2）I=U1I+U2I=P1+P2R1的功率P1=U1I

串联电路的总功率等于各部分功率之和。P=P1+P2

电功率在串联电路的应用

R1、R2串联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1电流通过R2做功的功率P2=U2I2由于I1=I2，则P1：P2=U1：U2由于U1=I1R1，U2=I2R2

，则P1：P2=R1：R2串联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成正比，即：P1∶P2＝R1∶R2如图，在并联电路中，通过R1、R2两端的电压分别为I1、I2，电源电压为U，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各支路功率与总功率的关系。R2的功率P2=UI2

总功率：P=UI=U（I1+I2）=UI1+UI2=P1+P2R1的功率P1=UI1

并联电路的总功率等于各支路功率之和。P=P1+P2

电功率在并联电路的应用

R1、R2并联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1电流通过R2做功的功率P2=U2I2由于U1=U2，则P1：P2=I1：I2由于I1=U1/R1，I2=U2/R2

，则P1：P2=R2：R1并联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成反比，即：P1∶P2＝R2∶R11．下列关于电功率的说法中，正确的是（

）A.电功率是表示电流做功多少的物理量B.电功率是表示电流做功快慢的物理量C.电功率大的用电器消耗电能一定多D.电功率大的用电器工作时间一定短B4课堂练习2.一台微波炉正常工作时的电功率最接近于（

）A、1瓦

B、10瓦

C、100瓦D、1000瓦D3

．下面四盏电灯正常发光时，最亮的灯是(

)A

．“36V；100W”B

．“

110V；40W”C

．“220V；25W”

D

．“220V；60W”A4

．一盏标有“6V4W”的电灯接在某电路上，通过灯的电流是

1A

，则这盏灯的实际功率为(

)A

．等于

4W

B

．小于

4W

C

．等于

6W

D

．等于

9WD5

．如图为某用电器的

I-U图像，其额定电压为

12V

，则额定功率是(

)A

．0.6W

B

．1.8W

C

．3.2WD

．4.8WD6．定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω,将R1

、R2

串联后接在3V的电源上，通电1min。R1消耗的电功率为P1

，R1消耗的电能为W1；R2

消耗的电功率为P2，R2消耗的电能为W2。则P1

:P2和W1

:W2分别为(

)A

．1:2

1:2

B

．2:1

2:1C

．1:1

2:1D

．1:11:2A7．如图所示的电路中，

电阻

R1>R2

，闭合开关

S通电一段时间后，

电阻

R1

、R2

两端的电压分别为

U1

、U2，通过两个电阻的电流分别为

I1、I2

，电阻

R1、R2

消耗的电能分别为

W1

、W2，电阻

R1

、R2

的电功率分别为

P1

、P2

，下列判断中正确的是(

)A

．W1＜W2