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第十八章 電功率
第2節(jié) 電功率
第一課時(shí)
第一課時(shí)
第二課時(shí)
人教版 物理 九年級(jí) 下冊(cè)
第一課時(shí)
電功率
電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢跟接入電路中的用電器有關(guān)。
電路中的負(fù)載越大，電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)得越快。
點(diǎn)擊圖片播放實(shí)驗(yàn)視頻
1. 知道電功率的物理意義、定義、單位；理解電功率的公式P=UI，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；理解和區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率。
2. 觀察體驗(yàn)電能表盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢跟用電器功率的關(guān)系，體會(huì)比較和類比的科學(xué)方法。
分別拿一只9W的節(jié)能燈和一只1 000W 的電熱水壺接在電路上，電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)得快慢不同，表明了什么？
知識(shí)點(diǎn) 1
電功率
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實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
9W節(jié)能燈 電能表鋁盤轉(zhuǎn)得慢
1 000W電熱水壺 電能表鋁盤轉(zhuǎn)得快
鋁盤轉(zhuǎn)得慢
消耗電能慢
電流做功慢
鋁盤轉(zhuǎn)得快
消耗電能快
電流做功快
結(jié)論
電流做功有快慢之分
節(jié)能燈上的“9W”和電熱水壺上的“1000W”表示消耗電能的快慢，“1 000 W”電熱水壺比“9 W”燈泡消耗電能快！
物理學(xué)中用電功率表示消耗電能的快慢！
表示電流做功的快慢。
　　常用單位：1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
用P 表示。
單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是 W。
電功率：
常見(jiàn)電功率值
空調(diào)的電功率比電視機(jī)的大，空調(diào)一定比電視機(jī)消耗電能多嗎？
天河一號(hào)巨型計(jì)算機(jī) 4.04×106W 液晶電視機(jī) 約100W
空 調(diào) 約1 000W 排風(fēng)扇 約20W
吸 塵 器 約800W 手 電 筒 約0.5W
電吹風(fēng)機(jī) 約500W 計(jì) 算 器 約0.5mW
臺(tái)式計(jì)算機(jī) 約200W 電 子 表 約0.01mW
用電器消耗電能的多少不僅與電功率有關(guān)，還與做功時(shí)間有關(guān)。
想一想
P =
W
t
P =UI
又因?yàn)閃=UIt，則
W ——電功
t —— 時(shí)間
P ——電功率
公式：
電功率：等于電功與時(shí)間之比。即電流在單位時(shí)間內(nèi)完成的電功。
U ——電壓——V
I —— 電流——A
P ——電功率 ——W
電功率的定義式和計(jì)算式
1. 在國(guó)際單位制中，式中W、P、t的單位分別是焦、瓦、秒。（1J=1W·s）
2. 如果P和t的單位分別是千瓦、小時(shí)，那么它們相乘之后，就得到電功另一個(gè)單位——千瓦時(shí)（度）。
W = Pt
P =
W
t
知識(shí)點(diǎn) 2
“千瓦時(shí)”的來(lái)歷
電功
電功率
時(shí)間
W
s
J
kW
h
kW·h
單位要統(tǒng)一。
1kW·h: 功率為1kW 的用電器工作1h所消耗的電能。
1. 某電視機(jī)的電功率是150W，每天使用3h，一個(gè)月用電多少千瓦時(shí)？（按30天計(jì)算）
解：P=150W=0.15kW t=3h×30=90h
一個(gè)月內(nèi)消耗的電能是：
W=Pt=0.15kw×90h=13.5kW·h
由 變形，得
W = Pt
P =
W
t
解題心得
若用小單位焦、瓦、秒來(lái)進(jìn)行計(jì)算，會(huì)增大計(jì)算量。因此在解決此類問(wèn)題時(shí)常用大單位來(lái)計(jì)算。
2. 1度電可以供40W的燈泡工作多長(zhǎng)時(shí)間？
解：W=1kW·h P=40W=0.04kW
思考：1度電可以供100W的燈泡工作_______h，可以供2 000W的空調(diào)工作_______h。
10
0.5
t =　 = 　　 = 　　　　= 25 h
W
P
1 kW·h
40 W
1 kW·h
0.04 kW
想想議議:
一位電視記者在講到某工廠上半年共節(jié)約5 000kW·h的時(shí)候，手舉一只理發(fā)用電吹風(fēng)機(jī)說(shuō)：“我這只電吹風(fēng)是500瓦的，也就是0.5千瓦，這個(gè)廠節(jié)省的電力可以開(kāi)動(dòng)10 000 個(gè)這樣的電吹風(fēng)。”這位記者錯(cuò)在哪里？
這個(gè)記者的錯(cuò)誤：混淆了（電能）kW·h與（電功率）kW的關(guān)系。
正確的說(shuō)法是：這些電能可以讓功率為0.5 kW電吹風(fēng)正常工作的時(shí)間是:
原理：
P =
W
t
測(cè)量工具
電能表
停表
測(cè)量方法：讓被測(cè)用電器單獨(dú)工作，記錄工作一段時(shí)間t內(nèi)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n。
計(jì)算公式：
（式中N為電路中消耗1kW·h電能電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)）
點(diǎn)擊圖片
演示實(shí)驗(yàn)
用電能表測(cè)量用電器的電功率
3. 小明全家假期外出旅游5天，回到家時(shí)發(fā)
現(xiàn)忘記拔掉電視機(jī)的插頭，電視機(jī)一直處
于待機(jī)狀態(tài)，其他電器的插頭都已經(jīng)拔掉，
此時(shí)電能表的信息如圖所示，為了計(jì)算浪費(fèi)
了多少電能，小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：讓
電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，關(guān)閉家中其他電器并
將插頭拔掉，觀察到電能表轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所用的
時(shí)間是4min，小明家的電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電功率是_________W，小明家的電能表在外出旅游前的示數(shù)應(yīng)該是 。
5
5 3 1 6 2

P = UI
I =
U
R
P = I2R
P =
U2
R
適用條件：
純電阻電路
（普適公式）
對(duì)于一段導(dǎo)體而言，知道P、U、I、R四個(gè)物理量中的任意兩個(gè)，就可以選擇對(duì)應(yīng)的公式，來(lái)計(jì)算其他兩個(gè)量。
電功率計(jì)算的導(dǎo)出公式
例題 夏季是多雷電的季節(jié)，某次雷電的電流約為2×104A，電壓約1×108V，放電時(shí)間約0.001s。這次雷電的電功率約_______kW，釋放的電能約_________J。
解：P=UI=1×108V×2×104A=2×1012W=2×109kW
W=Pt=2×1012W×0.001s=2×109J
2×109
2×109
電功率的計(jì)算
4. 一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻與一只燈泡L串聯(lián)接到4V電源上，定值電阻的功率是0.1W。求燈泡L的電功率。
解析：已知定值電阻的電阻值和功率，可根據(jù)P =I2R或 P =
求出通過(guò)定值電阻的電流或定值電阻兩端的電壓，然后利用串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓及通過(guò)的電流，最后根據(jù)P=UI求出燈泡的電功率。
PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W．
解：由P=I2R可得，通過(guò)定值電阻的電流：IR= =0.1A
根據(jù) 可得，定值電阻兩端的電壓：UR=IRR=0.1A×10Ω=1V因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以燈泡兩端的電壓：
UL=U－UR=4V－1V=3V
由于串聯(lián)電路中電流處處相等，所以IL=IR=0.1A
燈泡L的電功率：
方法一：
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓：
UL=U－UR=4V－1V=3V
由于串聯(lián)電路中電流處處相等，所以IL=IR=0.1A
燈泡L的電功率：PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W
解：由P= 可得，定值電阻兩端的電壓：
UR= =1V
根據(jù)
可得，通過(guò)定值電阻的電流：
IR= =0.1A
方法二：
（2019 齊齊哈爾）周末，媽媽在家用掛燙機(jī)熨燙衣物。善于觀察的小華發(fā)現(xiàn)，當(dāng)家里只有掛燙機(jī)單獨(dú)使用時(shí)，30min后電能表示數(shù)由 變成了 ，則這段時(shí)間掛燙機(jī)消耗的電能為_(kāi)________kW·h，掛燙機(jī)的實(shí)際功率為_(kāi)_________W。
0.6
1200
連接中考
W=(124.1－123.5)kW·h
=0.6kW·h
0 1 2 3 5
0 1 2 4 1
3.某用電器的電阻為100Ω，接在電路中，通過(guò)它的電流是1.2A，則該用電器的功率為_(kāi)_________W。
2.一把電烙鐵接在220V的電路中，通過(guò)的電流是350mA，該電烙鐵的電功率為_(kāi)______W。
1. 圖是測(cè)量_________的儀表，該儀表的示數(shù)是_________kW·h；若家庭電路中只有一臺(tái)熱水器在工作，該表中的金屬盤在4min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)240圈，則該熱水器在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為_(kāi)______kW·h，實(shí)際功率為_(kāi)_______W。
電功
0.1
1 500
2 013.6
77
144
基礎(chǔ)鞏固題
4. 如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P移至最左端時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)滑片P移至中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.4A。則 （　　）
A．電路消耗的最小功率為2.5W
B．滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡消耗的
功率為2.4W
C．滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡消耗的功率為3.2W
D．滑片P在最左端時(shí)，2min內(nèi)電流通過(guò)燈泡所做的功為10J
B
最大=20Ω
U=10V
I=0.4A
將阻值為10Ω和20Ω的電阻R1、R2串聯(lián)后接到3V的電源上，求：
①電阻R2消耗的電功率;
②電阻R1在2min內(nèi)消耗的電能。
①電阻R2消耗的電功率:P2=I2R2=(0.1A)2×20Ω=0.2W
②電阻R1在2min內(nèi)消耗的電能:
W1=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×120s=12J
能力提升題
推出式：
意義
：反映電流做功快慢的物理量
定義：
電功率
電功與時(shí)間的比值
定義式:
P =
W
t
P= UI
1 千瓦時(shí):功率為 1 kW 的用電器使用 1 h 所消耗的電能。
P = I2R
P =
U2
R
1 kW·h=1 kW×1 h（W=Pt）
第二課時(shí)
額定電壓、額定功率
大量的實(shí)驗(yàn)表明，在不同的電壓下，同一個(gè)用電器的電功率不一樣大；用電器實(shí)際的電功率隨著它兩端的電壓而改變。
說(shuō)一個(gè)用電器的電功率是多大時(shí)，要指明工作電壓。
知識(shí)點(diǎn) 3
額定電壓 額定功率
額定功率——用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率。
如節(jié)能燈上標(biāo)著“220V 24W”，表示額定電壓是220V，額定功率是24W。
額定電壓——用電器正常工作時(shí)的電壓。
用電器的銘牌上標(biāo)有額定電壓和額定功率。
正常工作的條件
正常工作性能
額定電壓與額定功率
用滑動(dòng)變阻器改變小燈泡（標(biāo)有“2V”）兩端的電壓，觀察小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的亮度情況。
實(shí)際電壓 實(shí)際功率 亮暗程度
燈泡的亮度決定于實(shí)際功率
U實(shí)＜U額 P實(shí)＜P額 發(fā)光暗淡
U實(shí) = U額 P實(shí) = P額 正常發(fā)光
U實(shí)＞U額 P實(shí)＞P額 發(fā)光強(qiáng)烈
實(shí)際功率與額定功率
說(shuō)明：我們使用各種用電器一定要注意它的額定電壓，只有在額定電壓下用電器才能正常工作。實(shí)際電壓偏低，用電器的電功率低，不能正常工作。用電器在高于額定電壓的電壓下工作時(shí)，有可能損壞用電器，縮短用電器的使用壽命。
注意：用電器的實(shí)際功率會(huì)隨著實(shí)際電壓的改變而改變；但額定電壓、額定功率反映了用電器的規(guī)格和性能指標(biāo)，是不變的。
歸納總結(jié)
1. 將標(biāo)有“3.8V 0.3A”的小燈泡接在3伏電源兩端 （　　）
A．小燈泡的額定功率將變小
B．小燈泡的額定電流將變小
C．小燈泡的額定功率不變
D．小燈泡的額定電流將變大
C
與工作條件無(wú)關(guān)
2. 小華同學(xué)出國(guó)旅游，將我國(guó)生產(chǎn)的如圖所示的電熱水壺帶到了英國(guó)，卻發(fā)現(xiàn)英國(guó)民用電壓是 240V。在沒(méi)有使用變壓器的情況下，此電熱水壺的實(shí)際功率將（　　）
A．大于1500W
B．等于1500W
C．小于1500W
D．條件不足，無(wú)法判斷
A
XX牌電熱水壺
型號(hào)：XXXX
電源：220V 50Hz
額定功率：1500W
P = I2R
P =
U2
R
P=UI
一只燈標(biāo)有“PZ220~100”，它表示
①燈的額定電壓：220V
② 燈的額定功率：100W
電功率計(jì)算式的運(yùn)用
④燈泡的額定電流：
P額=U額I額
I額=
③燈泡的電阻：
R
U額2
P額
=
=
R
P額
U額2
U額
P額
根據(jù)上述信息，可以求得哪些量？
=
（220V）2
100W
=484Ω
=
100W
220V
=0.45A
例題 一只標(biāo)有 “PZ220~40”的燈泡，若現(xiàn)測(cè)得它兩端的電壓為200V，則這只燈泡的實(shí)際功率是多少？(設(shè)它的電阻不隨溫度而變化)
解：
U實(shí)2
P實(shí)=
R
=
（200V）2
1 210Ω
=33.1W
燈泡的電阻：
=
R
P額
U額2
=
（220V）2
40W
=1 210Ω
燈泡的實(shí)際功率：
思考：若燈泡兩端的電壓為110V時(shí)，實(shí)際功率為多少？
10W
3．將一只標(biāo)有“6 V 3 W”的燈泡L與電阻R串聯(lián)，接入電壓為 9 V的電路中，燈泡恰好正常發(fā)光，求：
（1）燈泡L的阻值； （2）電阻消耗的功率。
解：（1）燈泡的電阻：
=
RL
PL額
UL額2
=
（6V）2
3W
=12Ω
（2）燈泡正常工作電流：
IL額
UL額
PL額
=
3W
6V
=0.5A
通過(guò)電阻的電流：IR=
IL額=
=0.5A
電阻兩端的電壓：UR=U－UL=9V－6V=3V
電阻消耗的功率：PR=URIL=3V×0.5A=1.5W
由 可知，
P =
U2
R
由此可知，在并聯(lián)電路中，電阻越小的支路電功率越大。
由P=I2R可知，
由此可知，在串聯(lián)電路中，導(dǎo)體的電阻越大電功率越大。
電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電功率與電阻成反比。
電流一定時(shí)，導(dǎo)體的電功率與電阻成正比。
并聯(lián)電路中，各支路的電功率之比等于電阻的倒數(shù)比。
串聯(lián)電路中，各導(dǎo)體的電功率之比等于電阻之比。
串并聯(lián)電路中的電功率分析
由燈泡的銘牌可知，25W燈泡的電阻比40W的大。
兩燈泡并聯(lián)時(shí)，由 可知，40W的燈泡的功率大，發(fā)光更亮。
兩燈泡串聯(lián)時(shí)，由P=I2R 可知，25W的燈泡的功率大，發(fā)光更亮。
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串并聯(lián)電路中的電功率分析
1.（2018 寧夏）甲燈標(biāo)有“22V 2W”，乙燈標(biāo)有“220V 100W”，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）
A．甲燈泡的功率一定小于乙燈泡的功率
B．甲燈泡消耗的電能一定小于乙燈泡消耗的電能
C．兩燈串聯(lián)在電路中，甲燈泡一定比乙燈泡亮
D．兩燈并聯(lián)在電路中，甲燈泡一定比乙燈泡亮
D
實(shí)際功率決定于工作電壓
=
R甲
P額甲
U額甲2
=
（22V）2
2W
=242Ω，
同理，R乙=484Ω
√
×
×
×
由P=I2R，電阻大的功率大
由 ,電阻小的功率大
由W=Pt知：消耗的電能由實(shí)際功率和時(shí)間決定
連接中考
2.（2019 自貢）某房間原來(lái)只接有一只標(biāo)有“PZ220~40”的燈泡，小明又用一只完全相同的燈泡，將它倆串聯(lián)在一起，在電源電壓不變的情況下，房間內(nèi)的總亮度將（　　）
A．變亮 B．變暗
C．不變 D．無(wú)法確定
連接中考
二者平分電壓，每個(gè)燈泡兩端的電壓均為110V
由 可知，電壓減半，功率變?yōu)樵瓉?lái)的 ， 兩燈泡的功
率均為10W，二者總功率為20W，因此房間內(nèi)的總亮度將變暗。
B
3.（2019 荊門）白熾燈A標(biāo)有“220V 100W”字樣，白熾燈B標(biāo)有“220V 25W”字樣，設(shè)它們的電阻不隨溫度而變化，如果將它們串聯(lián)起來(lái)，接在220V的電路中，A燈的電壓為_(kāi)______V，A與B的電功率之和為_(kāi)_____W。
連接中考
44
20
由 可知，
兩電阻之比RA:RB=1:4
根據(jù)串聯(lián)分壓可知：UA:UB=1:4
由 可知，PA實(shí)= PA額= ×100W=4W；
PB實(shí)= PB額= ×25W=16W；
A與B的電功率之和：PA實(shí)+PB實(shí)=4W+16W=20W
1. 如圖所示電路中，電源電壓保持不變，電阻R1與R2的阻值之比為2∶1。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1與R2的電功率之比為_(kāi)_______；開(kāi)關(guān)S閉合前后，電壓表兩次的示數(shù)之比為_(kāi)________。
2∶1
2∶3
2.標(biāo)有“6V 6W”和“3V 6W”的兩只燈泡串聯(lián)接入電路中，一個(gè)燈泡正常工作，另一個(gè)燈泡的實(shí)際功率不超過(guò)額定功率，則電源允許的最大電壓是________V，30s兩只燈泡消耗的總的電能為_(kāi)______J。
7.5
225
基礎(chǔ)鞏固題
3. 如圖將標(biāo)有“12V 6W”的燈泡L1和“12V 3W”的燈泡L2接在12V的電路中，閉合開(kāi)關(guān)，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．電路總功率等于9W
B．電路總功率大于9W
C．燈泡L1和L2一樣亮
D．燈泡L2比燈泡L1亮
D
基礎(chǔ)鞏固題
4. 將A、B兩個(gè)燈泡，按圖一、圖二兩種方式連接，已知RA=4Ω、RB=6Ω，電源電壓相同，下面分析正確的是（ 　 ）
A．圖一中A燈比B燈亮
B．圖二中A燈比B燈亮
C．圖一中A燈比圖二中A燈亮
D．圖一中的總功率比圖二中的總功率要大
B
基礎(chǔ)鞏固題
5.下表為某電飯鍋的主要參數(shù)。由此可知，在額定電壓下工作，通過(guò)電飯鍋的電流約是多少A？電飯鍋正常工作0.4h，消耗多少電能？如果工作電壓是209V，那么電飯鍋的實(shí)際功率是多少？
額定電壓 220V
額定功率 800W
額定頻率 50Hz
額定容積 4L
解：（1）電飯鍋的額定電流：
I額=
U額
P額
=
100W
220V
=0.45A
（2）電飯鍋消耗的電能：W=Pt=0.8kW×0.4h=0.32kW·h
U實(shí)2
P實(shí)=
R
=
（209V）2
60.5Ω
=722W
（3）電飯鍋的電阻：
=
R
P額
U額2
=
（220V）2
800W
=60.5Ω
電飯鍋的實(shí)際功率：
如圖所示的電路中，電源電壓為6V并保持不變，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，燈泡標(biāo)有“5V　2.5W”字樣。閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置，這時(shí)通過(guò)燈泡的電流為多少？若要求兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡
兩端電壓不允許超過(guò)額定值，則該電路
消耗的最大功率為多少？（不考慮燈絲
電阻的變化）
能力提升題
（1）由P=UI= 可得，燈泡的電阻
U2
R
RL= = =10Ω
UL2
PL
(5V)2
2.5W
所以，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流：IL′=I= = =0.2A
U
RL+R滑
6V
10Ω+20Ω
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)UL′=3V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流：
UL′
RL
3V
10Ω
IL″= = =0.3A
因電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大=0.3A，此時(shí)電路消耗的電功率最大，
則P大=UI大=6V×0.3A=1.8W
電功率
額定電壓——用電器正常工作時(shí)的電壓。
額定功率與實(shí)際功率 U實(shí)＝U額 P實(shí)=P額
U實(shí)＜U額 P實(shí)U實(shí)＞U額 P實(shí)>P額
額定功率——用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率。
P=UI
P = I2R
P =
U2
R
適用于并聯(lián)電路功率討論
適用于串聯(lián)電路功率討論
作業(yè)
內(nèi)容
教材作業(yè)
完成課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”練習(xí)
自主安排
配套練習(xí)冊(cè)練習(xí)

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