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第二節 電流做功的快慢
課時2 額定功率和實際功率
1. 了解不同用電器的額定功率，能結合實際，說出用電器的銘牌上額
定電壓、額定功率所表示的含義.
2. 能區別額定電壓與實際電壓，額定功率與實際功率.
學習目標
夏季的夜晚，正值用電高峰期，小明做作業時，發現家里的電燈變暗了，為什么同一盞燈，亮度會發生變化呢？
新課引入
這是小明房間電燈的銘牌參數，標有：額定電壓和額定功率，那額定電壓和額定功率究竟表示什么含義呢？
新知學習
一、額定功率
額定電壓(U額)：用電器正常工作時電壓值；
額定電流(I額)：用電器正常工作時電流值；
額定功率(P額)：用電器在額定電壓下的電功率.
只有當該燈兩端電壓是220 V時，燈的功率才是20 W.
額定電壓
額定電壓
普通照明燈
“220”表示此燈的額定電壓是220 V
“40”表示此燈的額定功率為40 W
PZ是普通照明燈泡中“普”和“照”的漢語拼音的第一個字母，表示燈泡的型號.
觀察白熾燈泡的銘牌，理解其中的含義.
這些來自生活中不同家用電器的銘牌標示的是什么電壓、什么功率？
小明又觀察了家里其他用電器的銘牌：
思考
大功率用電器
小明房間這盞“220 V 20 W”的燈，在不同電壓下，功率也都是20 W嗎？亮度會變化嗎？
當用電器兩端的電壓增大時，通過它的電流就隨著增大，用電器的功率也跟著增大.當電壓超過一定數值時，就會損壞用電器.
例如，加在電燈兩端的電壓過高，導致通過燈絲的電流過大，燈絲就會因溫度過高而熔斷.
二、實際功率
選擇一個規格為“220 V 20 W”的燈泡(即燈泡的額定電壓為220 V，額定電功率為20 W)將燈泡和調壓器相連，接入家庭電路中，利用調壓器改變燈泡兩端的電壓分別為額定電壓220 V、100 V、250 V.
觀察：
1. 燈泡亮度的變化
2. 電能表鋁盤轉速的變化
改變燈泡兩端的的電壓，
分別為220 V、100 V、250 V
燈泡兩端電壓改變后，燈泡的實際電功率會如何變化？
思考
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燈的工作電壓 燈的亮度比較 電能表鋁盤轉速的比較
220 V
100 V
250 V
U實 = U額，
正常發光
一定
則 P實 = P額；
U實 < U額，
則 P實 < P額；
220 V
發光暗淡
變慢
U實 > U額，
發光強烈
變快
則 P實 > P額；
100 V
250 V
在不同電壓下，同一用電器的電功率不一樣；
用電器的實際電功率隨著它兩端電壓的變化而變化.
220 V
100 V
250 V
燈泡的亮度是由燈泡在電路中工作時的實際功率所決定的，
實際功率越大，亮度越亮.
實際電壓(U實)：實際加在用電器兩端的電壓；
實際功率(P實)： 用電器在實際電壓下工作時所對應的功率.
為什么燈泡的實際功率越大，亮度越亮？
同一類型的燈泡，發光效率η相同，W光=ηW電，燈泡的實際功率越大，單位時間內燈泡消耗的電能越多，電能轉化成的光能越多，亮度越亮.
思考
發光效率：燈泡所消耗的電能轉化為光能的效率 .
將兩只燈泡“PZ 220 V 100 W”和“PZ 220 V 20 W”先后并聯和串聯接入家庭電路中，觀察燈泡的發光情況.
在串聯電路中較暗的燈泡，在并聯電路中反而更亮.
燈泡的瓦數越大，燈泡一定越亮嗎？
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現象
溫馨提示：
電路連接時應先安裝元件再閉合開關，拆除元件前需斷開開關
思考
兩燈泡串聯時，由P=I2R 可知，20 W的燈泡的實際功率大，發光更亮.
理論分析
在串聯電路中，當兩燈泡的額定電壓相同時，額定功率小的，更亮.
在并聯電路中，當兩燈泡的額定電壓相同時，額定功率大的，更亮.
銘牌分別為“PZ 220 V 100 W”和“PZ 220 V 20 W”兩只燈泡，
得，100 W燈泡的電阻比20 W的小.
由
兩燈泡并聯時，由 可知，100 W的燈泡的實際功率大，發光更亮.
規 律 總 結
為什么在并聯電路中更亮的燈泡，在串聯電路中反而變暗？
思考
學完本節課的知識，現在你能解釋：
(1)燈泡的亮度與什么有關？
(2)為什么家庭電路中，不同區域的燈亮度不一致？
(3)為什么同一盞電燈，用電高峰期燈變暗？
(1)燈泡的亮度與燈泡的實際功率有關，實際功率越大，燈泡越亮；
(2)家庭電路中各區域電燈并聯，工作電壓相同，燈泡額定功率越大，
實際功率也越大，燈越亮；
釋 疑
(3)用電高峰期，電路中實際電壓低，由 得，同一盞燈電阻不變，燈的實際功率降低，燈變暗.
1. 額定功率
用電器正常工作時的電壓值為額定電壓(U額)，用電器正常工作的電流值為額定電流(I額)，用電器在額定電壓或額定電流下工作的電功率為額定功率(P額) .
2. 實際功率
實際加在用電器兩端的電壓值為實際電壓(U實)，用電器在實際電壓下工作時所對應的功率叫做用電器的實際功率(P實) .
歸納總結
U實 = U額，則 P實 = P額，用電器正常工作；
U實 > U額，則 P實 > P額，可能燒毀用電器；
U實 < U額，則 P實 < P額，用電器不能正常工作.
3. 一個用電器只有一個額定電壓和一個額定功率，但可以有多個
實際電壓和實際功率：
例1 小明做作業時，電燈突然變暗，原因可能是(　　)
A. 電燈的實際電壓變小
B. 電燈的額定電壓變小
C. 電燈的燈絲電阻變小
D. 電燈的額定功率變小
A
用電器的額定電壓是指其正常工作時的電壓，額定功率是在額定電壓下工作時的功率. 用電器的額定電壓和額定功率只有一個，不會改變
×
×
根據 ，若電燈實際電壓變小，實際功率也會變小，燈會變暗
√
根據 ，若電燈燈絲電阻變小，實際功率會變大，燈會變亮
×
燈絲電阻變化：根據生活常識，燈泡亮的時間越長，燈絲越熱. 時間一久，燈絲(鎢絲)就升華了，成為氣體，這樣，燈絲就越來越細，但長度，橫截面積，材料不變，橫截面積越小，電阻就越大，所以燈泡的燈絲用久了，燈絲的電阻是變大了.
例2 小明幫助爸爸給奶奶家更換一臺新的電熱水器，安裝過程中，小林觀察到熱水器銘牌上的信息如表所示．電熱水器的電熱絲電阻保持不變．某次用電高峰時，小林測得電路的電壓只有198 V，則此時該熱水器消耗的實際功率為多少？
對于實際功率的求解，我們可以通過中間量——導體的電阻來建立(在不考慮電阻隨溫度變化的情況下):
由 求得電阻R，然后再由 或P實=I實2R求得實際功率P實.
解：根據P＝UI、 可得 ，
該電熱水器的電阻
當實際電壓U實=198 V，該熱水器消耗的實際功率
例2 小明幫助爸爸給奶奶家更換一臺新的電熱水器，安裝過程中，小林觀察到熱水器銘牌上的信息如表所示．電熱水器的電熱絲電阻保持不變．某次用電高峰時，小林測得電路的電壓只有198 V，則此時該熱水器消耗的實際功率為多少？
額定功率：
實際功率：
額定功率與
實際功率聯系
額定功率和實際功率
當U實=U額 時，P實_____ P額，用電器_______________.
當U實>U額 時，P實 _____P額，用電器_______________.
當U實用電器在_________或________下工作的電功率.
用電器在_______________時所對應的電功率.
=
>
<
正常工作
容易損壞
不能正常工作
額定電壓
實際電壓下工作
課堂小結
額定電流
1. 將“220 V　60 W” 的燈泡L1和“220 V　40 W” 的燈泡L2串聯在220 V的電源上，組成閉合電路(設燈絲電阻不變)，則下列說法正確的是(　　)
A. 燈泡L1可以正常發光，燈泡L2不能正常發光
串聯電路分壓，兩燈泡實際電壓U實＜U額，都無法正常發光
串聯：I1=I2，R1＜R1，由P＝I2R得，P1實＜P2實
×
√
×
BD
B. 燈泡L2比燈泡L1亮
C. 燈泡L1兩端的電壓大于燈泡L2兩端的電壓
串聯：I1=I2，R1＜R1，由U＝IR得，U1實＜U2實
隨堂練習
D. 兩盞燈的總功率小于40 W
串聯后等效電阻的實際電壓U總實=220 V，
√
E. 若將兩燈并聯在220 V的電源上，僅燈泡L1正常發光
F. 若將兩燈并聯在某電源兩端，燈泡L2比燈泡L1亮
U實1=U實2，由于R1＜R1， 得P1實＞P2實，燈泡L1比燈泡L2亮
×
1. 將“220 V　60 W” 的燈泡L1和“220 V　40 W” 的燈泡L2串聯在220 V的電源上，組成閉合電路(設燈絲電阻不變)，則下列說法正確的是(　　)
隨堂練習
×
BD
變式
將“220 V　60 W”的燈泡L1接在220 V的電源上， 燈泡L1工作時的電流是多少？
解：燈泡正常發光時，電功率P＝60 W，根據 P=UI 得，
燈泡L1工作時的電流 I =
2. 一種彩色燈泡的額定電壓是 36 V，要接在 220 V 的電路中，至少要串聯多少個這種燈泡才行
因不能超過額定電壓，所以至少應該串聯 7個這種燈泡.
解：
≈ 6.1
n =
220 V
36 V
3. [趨勢情境·小制作]如圖所示，為科學小組自制的肺活量測量裝置，通過電流表示數的變化來反映肺活量的大小，當對著氣球吹氣時，氣球脹大，隔板向上移動，關于吹氣過程，下列說法錯誤的是(　　)
A. 電壓表示數變大
B. 電壓表與電流表示數之比變小
C. 電路中總功率變大
D. 如果在電路中再串聯一個電阻，
該裝置的靈敏度會變低
拓展：涉及電功率的動態電路分析
串、滑動變阻器及敏感電阻類動態電路中電功率的分析步驟：
第二步：結合題干信息，分析滑動變阻器(敏感電阻)接入電路阻值的變化；
第三步：判斷電路中總電阻的變化，并根據歐姆定律計算電路中總電流的變化；
第一步：明確電路的連接情況及電表的測量對象；
第四步：根據已知條件，從功率的計算公式P=UI、P=I2R和 中，選擇合適的，判斷電功率變化.
A. 電壓表示數變大
B. 電壓表與電流表示數之比變小
C. 電路中總功率變大
D. 如果在電路中再串聯一個電阻，
該裝置的靈敏度會變低
3. [趨勢情境·小制作]如圖所示，為科學小組自制的肺活量測量裝置，通過電流表示數的變化來反映肺活量的大小，當對著氣球吹氣時，氣球脹大，隔板向上移動，關于吹氣過程，下列說法錯誤的是(　　)
拓展：涉及電功率的動態電路分析
R0
↓
→I
↑
→U0
→R總
↓
↓
×
√
電源電壓U不變，I↑
→P總
↑
√
相當于R1
↑
→R總
↑
→I
↓
→電流表指針
偏轉角度會
該裝置的靈敏度←
↓
↓
√
A
電路識別：
R0與R1串聯，
測干路電流；
測R0兩端電壓
A
V
4. (中考新考法·科學論證)某市場有甲、乙兩種容積相同的電熱水壺，額定電壓均為220 V，額定功率分別為600 W和1 200 W．請你從下列不同角度，作出選擇并說明選購理由．
(1)從燒水快的角度考慮，應選購哪種電熱水壺？說明理由．
答：(1)應選購乙電熱水壺．因為不計熱損失時燒開同樣一壺水消耗的電能相同，根據W＝Pt可知，電功率越大，需要的時間越短，所以乙電熱水壺燒水快；
4. (中考新考法·科學論證)某市場有甲、乙兩種容積相同的電熱水壺，額定電壓均為220 V，額定功率分別為600 W和1 200 W．請你從下列不同角度，作出選擇并說明選購理由．
(2)若家庭電路的電壓是220 V，室內插座的額定電流是4 A，用該插座給電熱水壺供電，從安全用電的角度考慮，應選購哪種電熱水壺？說明理由．
(2)根據P＝UI 可知，若使用甲電熱水壺，電路中的電流為
＝2.7 A＜4 A，電路能正常工作；
若使用乙電熱水壺，電路中的電流
＝5.5 A＞4 A，會燒壞插座，所以應選購甲電熱水壺．

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