01（九年级）电功率（教案3）

skybamboo

课时18.2 电功率 教学设计
知识点一：电功率
①实验探究

实验过程	实验现象	现象分析
分别把一只25W和一只100W的灯泡接在电路中，观察电能表转盘转动的快慢	100W的灯泡接入电路后转盘转得快，25W的灯泡接入电路时转盘转得慢	电能表的转盘转的快，说明电流表做功快；电能表的转盘转得慢，说明电流做功慢

②实例探究：把一盏电灯接在家庭电路上通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一个电炉接在家庭电路上通电1min，消耗的电能是6×104J，谁消耗的电能多？谁消耗电能较快？
分析：参考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，就可以比较谁消耗的电能较快.
电灯1s消耗的电能：<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>
电炉1s消耗的电能：<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>
由此可见，电炉消耗电能较快
探究归纳：电流做功除了有多少之分，还有快慢之别.

• 电功率
  

①定义：电能与时间的比值叫做电功率，用符号<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>表示
②公式：<Object: word/embeddings/oleObject4.bin>
③单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（W），常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW），1kW=1000W，1W=1000mW.
④物理意义：表示电流做功快慢
⑤部分常见用电器功率

节能灯	20W	电饭煲	500W
LED/液晶电视	50-200W	洗衣机	500W
冰箱	100-300W	空调	1000W
抽油烟机	200W	电水壶	1500W
电脑	200W	电吹风	1500W
电熨斗	1500W	电磁炉	2100W

注意事项：
A.比较功率大小的三种方法：①相同时间，比较做功的多少，电功越多，则表示电流做功越快；②电功相同，比较所用的时间，用的时间越少，表示电流做功越快；③在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢.
B.深度理解电功率的含义：①电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率越大，表示做功越快，即消耗电能快，但是不能表示消耗电能多.②如果某用电器的电功率是500W，表示的物理意义是该用电器在没秒内消耗500J的电能或该用电器每秒内做功500J.

• 电功率的计算
  

①定义式：电功率等于电功与时间的比值。如果电功用W表示，完成这些电功所用的时间用t表示，电功率用P表示，则<Object: word/embeddings/oleObject5.bin>.
定义式中各符号的意义及单位如下表所示

符 号	意 义	单 位
W	电功	焦耳（J）
t	完成这些电功所用的时间	秒（s）
P	电功率	瓦特（w）

②计算式：根据<Object: word/embeddings/oleObject6.bin>与电功的公式<Object: word/embeddings/oleObject7.bin>得：<Object: word/embeddings/oleObject8.bin>.
推导式：根据欧姆公式<Object: word/embeddings/oleObject9.bin>得：<Object: word/embeddings/oleObject10.bin>.

• 电功与电功率的区别与联系
  

		电功	电功率
区别	意义	表示消耗电能的多少	表示电流做功的快慢/消耗电能的快慢
	定义	电能转化为其他形式能的过程或电流做功的过程	电功与时间之比
	单位	J、kW·h	W、kW、mW
联系	由<Object: word/embeddings/oleObject11.bin>的变形式可知<Object: word/embeddings/oleObject12.bin>可知，电功由电功率和电流做功的时间来决定

注意事项：在纯电阻电路中，电功率的定义式<Object: word/embeddings/oleObject13.bin>和一般式<Object: word/embeddings/oleObject14.bin>使用于任何电路，求出的结果是总功率，等效于<Object: word/embeddings/oleObject15.bin>，因为电能全部转化为内能的功率；在非纯电阻电路中，由电功率的定义式<Object: word/embeddings/oleObject16.bin>和一般式<Object: word/embeddings/oleObject17.bin>求出的结果是总功率，由公式<Object: word/embeddings/oleObject18.bin>表示转化为内能的功率，而除内能以外的其他形式的能的功率<Object: word/embeddings/oleObject19.bin>.W——总功的能量
知识点二：千瓦时的来历
由电功率的计算公式<Object: word/embeddings/oleObject20.bin>可得<Object: word/embeddings/oleObject21.bin>，W是t这段时间电流通过用电器所做的功，也是用电器消耗的电能。在国际单位制中，P的单位是瓦特（W），t的单位是s，则<Object: word/embeddings/oleObject22.bin>的单位是焦耳（J）；如果P和t的单位分别是千瓦和时，那么得到<Object: word/embeddings/oleObject23.bin>的单位是千瓦时（kW·h），1千瓦时可以看作是电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能，其大小为<Object: word/embeddings/oleObject24.bin>=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J.
注意事项：利用<Object: word/embeddings/oleObject25.bin>解决实际问题，通常采用两套公式，即：
1J=1W×1s    1kW·h=1kW×1h
知识点三：额定电压 额定功率

• 现象探究：用电器的电功率
  

实验现象：取一个“36V 25W”的灯泡分别接在36V、24V、40V的电源上，观察亮度，发现在36V时正常发光，在24V时发光较暗，在40V时发光较亮.
实验结论：在不同电压下，同一用电器额电功率不一样大，用电器的实际电功率随着它两端电压的改变而改变.

• 额定电压和额定功率
  

	定义	说明
额定电压	用电器正常工作时的电压	用电器铭牌上标定的电压值就是额定电压，常用<Object: word/embeddings/oleObject26.bin>表示
额定电流	用电器正常工作时的电流	用电器铭牌上标定的电流值就是额定电压，常用<Object: word/embeddings/oleObject27.bin>表示
额定功率	用电器正常工作时的电功率	用电器铭牌上标定的电功率就是额定功率，常用<Object: word/embeddings/oleObject28.bin>表示
实际电压	用电器实际工作环境下的电压	可能与额定电压相同，也可能不相等，常用<Object: word/embeddings/oleObject29.bin>表示
实际功率	用电器实际工作中的电功率	可能与额定功率相同，也可能不相等，常用<Object: word/embeddings/oleObject30.bin>表示

• 额定功率与实际功率的区别
  

		额定功率	实际功率
区 别	概念	用电器在额定电压下工作时的电功率	用电器在额定电压下工作时的电功率
	是否变化	是确定的、唯一的、不随实际工作电压的改变而改变	是不确定的，随用电器两端所加电压的改变而改变
联 系	<Object: word/embeddings/oleObject31.bin>，<Object: word/embeddings/oleObject32.bin>，用电器正常工作 <Object: word/embeddings/oleObject33.bin>，<Object: word/embeddings/oleObject34.bin>，用电器不能正常工作，有可能烧坏用电器 <Object: word/embeddings/oleObject35.bin>，<Object: word/embeddings/oleObject36.bin>，用电器不能正常工作

注意事项：①实验中灯泡实际电功率的变化不容易直接判断，所以要用“转换”的思想，通过灯泡亮度的变化来间接了解实际电功率的变化。发光暗淡，说明实际电功率小；发光强烈，说明电功率大.
②因为用电器的实际电功率随着它两端的电压改变而改变，所以在说明实际电功率时应该先说明在什么样的电压环境下。
③作为一个用电器，额定电压、额定功率、额定电流三者是一一对应的，即用电器两端电压为额定电压时，通过它的电流为额定电流，其消耗的功率为额定功率.

• 用电器实际功率的求解方法
  

思路1：

思路2：

归纳：串并联电路中电学公式

物理量	串联	并联	物理量	串联	并联
电流	<Object: word/embeddings/oleObject37.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject38.bin>	电功	<Object: word/embeddings/oleObject39.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject40.bin>
电压	<Object: word/embeddings/oleObject41.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject42.bin>	电功率	<Object: word/embeddings/oleObject43.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject44.bin>
电阻	<Object: word/embeddings/oleObject45.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject46.bin>	电功率分配	<Object: word/embeddings/oleObject47.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject48.bin>
分配	<Object: word/embeddings/oleObject49.bin> <Object: word/embeddings/oleObject50.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject51.bin> <Object: word/embeddings/oleObject52.bin>	电热	<Object: word/embeddings/oleObject53.bin> <Object: word/embeddings/oleObject54.bin> <Object: word/embeddings/oleObject55.bin>	<Object: word/embeddings/oleObject56.bin> <Object: word/embeddings/oleObject57.bin> <Object: word/embeddings/oleObject58.bin>

串联电路：<Object: word/embeddings/oleObject59.bin>
并联电路：<Object: word/embeddings/oleObject60.bin>
用图像法来解释
注意事项：①在判断电功率大小关系时，如果电流相同，则通过公式<Object: word/embeddings/oleObject61.bin>来进行判断，如果是电压相同，则通过公式<Object: word/embeddings/oleObject62.bin>来进行判断.
②灯泡的亮度由实际功率来决定，无论两个灯泡额定功率是否相同，则当它们发光时，实际功率越大，则灯泡越亮.
③当灯泡不能正常发光时，由串联电路中电功率规律<Object: word/embeddings/oleObject63.bin>可知，电阻大的实际功率大，就越亮；由并联电路电压规律可知<Object: word/embeddings/oleObject64.bin>，电阻小的，实际功率越大，则灯泡越亮.

• <Object: word/embeddings/oleObject65.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject66.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject67.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject68.bin>
  

（6）电功率的最值问题
在动态电路中，在串联电路中或者是电路中的串联部分，求动态电阻中最大功率问题，可根据如下思路来解决：
<Object: word/embeddings/oleObject69.bin>。定点横坐标<Object: word/embeddings/oleObject70.bin>，此时再求出对应的电阻范围，看这个范围位于对称轴哪一边，若是左边，则是递增，若是右边，则是递减，就可以确定所取的电阻值了。


知识点四：电功率的测量
两盏白炽灯标有<Object: word/embeddings/oleObject71.bin>“PZ220 100”、<Object: word/embeddings/oleObject72.bin>“PZ220 200”（电阻不随温度的改变而改变）
由此可以获取下列信息：
①220表示额定电压，100、200都表示额定功率；
②<Object: word/embeddings/oleObject73.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject74.bin>
③额定电流（正常工作电流）<Object: word/embeddings/oleObject75.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject76.bin>
④串联在电路中，各自实际功率大小：<Object: word/embeddings/oleObject77.bin>
<Object: word/embeddings/oleObject78.bin>
<Object: word/embeddings/oleObject79.bin>
故串联后灯泡L1更亮
⑤电路中消耗的总功率：<Object: word/embeddings/oleObject80.bin>或<Object: word/embeddings/oleObject81.bin>
⑥电路中允许提供的最大电源电压为<Object: word/embeddings/oleObject82.bin>
⑦并联在电路中，各自实际功率为额定功率，都正常发光，总功率等于二者的和
⑧若是并联在电路中，允许提供最大电压就是220V
⑨若是并联在电压不足的电路中，例如电压为110V，则实际功率为：
<Object: word/embeddings/oleObject83.bin>→<Object: word/embeddings/oleObject84.bin>、<Object: word/embeddings/oleObject85.bin>（电阻是纽带、桥梁）
纯电阻电路：所有原公式和推导式都可以用，而且结果相同
非纯电阻电路：
求电功<Object: word/embeddings/oleObject86.bin>（电流做的总功）、<Object: word/embeddings/oleObject87.bin>（电能转化为内能）、<Object: word/embeddings/oleObject88.bin>
求电功率<Object: word/embeddings/oleObject89.bin>（求总功率）、<Object: word/embeddings/oleObject90.bin>（转化为内能的功率）、<Object: word/embeddings/oleObject91.bin>
当某个电阻阻值发生变化，或者是电压、电流发生变化，求功率的变化。电阻的变化分两种情况，若电阻的变化没有引起两端电压的改变，则可以判断；电阻的改变引起两端的电压发生改变了。
1．下列说法不正确的是
A．电功率是表示电流做功快慢的物理量        B．电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
C．千瓦、瓦都是电功率的单位        D．消耗电能多的用电器电功率越大
2．关于电功率，下列说法中正确的是
A．电功率大，电流一定做功快
B．电功率大，电流一定做功多
C．电功率是反映电流做功多少的物理量
D．电功率是反映电流通过电阻时消耗电能多少的物理量
3．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（  ）
A．甲电热水壶两端的电压较高        B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等        D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
4．小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW•h，那么用这个电器是（ ）
A．液晶电视机        B．台式计算机        C．家用空调        D．电冰箱
5．标有“220V 100W”字样的家用电器正常工作时的电功率
A．大于100瓦           B．小于100瓦            C．等于100瓦             D．等于220瓦
6．___________________________________叫电功率。电功率是表示_____的物理量。电功率符号_____，单位_____，简称_____，符号_____。
7．电功率的公式_________、______。根据欧姆定律及其变形可得电功率______、____________。这四个公式中______和_________是基本公式，任何条件下都成立。而______和_________是用欧姆定律推导出来的，而欧姆定律成立的条件是电路为纯电阻电路，所以这两个公式也只对纯电阻电路成立。
8．1千瓦时的物理意义是：_______________。它和焦耳的换算关系是______。
9．白炽电灯上标有“220V  40W”字样，表明该灯正常发光时该灯两端的电压是___________________V，通过灯丝的电流是_______A，额定功率是_______________________________W，正常发光 ____________ h 消耗1kW·h 电能．
10．如图所示的电路，R1＝20Ω，R2＝80Ω，闭合开关，电流表的示数为0.8A．求：


（1）电源电压U．
（2）干路电流I．
（3）电阻R1消耗的电功率．
（4）闭合开关S后，1min电路消耗的总电能．
参考答案
1．D
【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A正确；电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程，故B正确；千瓦、瓦都是电功率的单位，故C正确；消耗电能多的用电器如果用时更长，则电功率不一定大，故D错误；应选D．
【考点定位】电功和电功率
2．A
【解析】A．电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，即用电器的电功率越大，它消耗电能越快，故A正确；
B．由W=Pt可知，消耗的电能与电功率和工作时间有关，电功率大，消耗的电能不一定多，故B不正确；
C．电功率是反映电流做功快慢的物理量，故C不正确；
D．电功率是反映电流通过电阻时消耗电能快慢的物理量，故D不正确。
3．B
【解析】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同，且两个电热水壶都正常工作，即在额定电压下工作，所以甲、乙电热水壶两端的电压相等，故A错误；
B. 都正常工作时，甲的额定功率大，所以电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；
C. 都正常工作时，甲的额定功率大，根据<Object: word/embeddings/oleObject92.bin>，通过甲电热水壶的电流大，故C错误；
D. 都正常工作时，甲的额定功率大，根据<Object: word/embeddings/oleObject93.bin>可知，相同时间内，甲电热水壶消耗的电能多，故D错误；
故选B．
4．C
【解析】用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h，用电器的电功率：P===1.2kW=1200W，
液晶电视机的电功率约为100W，台式计算机的电功率约为200W，空调的电功率约为1000W，电冰箱的功率约为100W，所以电功率是1200W的用电器是空调，故应选C．
5．C
【解析】
已知灯泡的额定电压和额定功率，正常工作时的电功率等于额定功率．灯泡正常工作时的功率就是灯泡的额定功率，灯泡的额定功率为100W．故选C．
6．电流所做的功与做功所需时间之比    电流做功快慢    P    瓦特    瓦    W   
【解析】[1][2]电流所做的功与做功所需时间之比叫电功率。它是表示电流做功快慢的物理量。
[3][4][5][6]电功率的符号是P，单位瓦特，简称瓦，符号W。
7．<Object: word/embeddings/oleObject94.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject95.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject96.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject97.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject98.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject99.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject100.bin>    <Object: word/embeddings/oleObject101.bin>   
【解析】[1][2]电功率的公式是<Object: word/embeddings/oleObject102.bin>由于<Object: word/embeddings/oleObject103.bin>所以电功率的公式还有
<Object: word/embeddings/oleObject104.bin>
[3][4][5][6]由欧姆定律<Object: word/embeddings/oleObject105.bin>代入得
<Object: word/embeddings/oleObject106.bin>
由欧姆定律变形<Object: word/embeddings/oleObject107.bin>代入得
<Object: word/embeddings/oleObject108.bin>
[7][8]这四个公式中
<Object: word/embeddings/oleObject109.bin>
<Object: word/embeddings/oleObject110.bin>
是基本公式
<Object: word/embeddings/oleObject111.bin>
<Object: word/embeddings/oleObject112.bin>
是用欧姆定律推导出来的，而欧姆定律成立的条件是电路为纯电阻电路，所以这两个公式也只对纯电阻电路成立。
8．功率为1kW的用电器工作1h消耗的电能为1kW·h    <Object: word/embeddings/oleObject113.bin>   
【解析】[1]功率为1kW的用电器工作1h消耗的电能为1kW·h。
[2]千瓦时换算成焦耳是
1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J
9．220    0.18    40    25   
【解析】
解答：“220V  40W”表示白炽灯的额定电压(正常发光时)是220V,额定功率(正常发光)时是40W,由P=UI可得，此时通过灯丝的电流：I=P/U=40W/220V=2/11A≈0.18A，
由W=Pt可得，消耗1kW⋅h电能灯泡工作的时间：t=W/P=1kW⋅h/(40×10−3)kW=25h，
10．（1）16V；（2）1A；（3）12.8W；（4）960J．
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，由<Object: word/embeddings/oleObject114.bin> 可得，电源的电压：<Object: word/embeddings/oleObject115.bin> ；
（2）通过R2的电流：<Object: word/embeddings/oleObject116.bin>，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：<Object: word/embeddings/oleObject117.bin> ；
（3）电阻R1消耗的电功率：<Object: word/embeddings/oleObject118.bin> ；
（4）闭合开关S后，1min电路消耗的总电能：<Object: word/embeddings/oleObject119.bin> .