初中物理人教版九年级全册18.2电功率 习题课课件(共60张PPT)

(共60张PPT)
第2节
电功率
第十八章
电功率
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
电功率
额定电压
额定功率
电功率的测量、电功率的推导公式
知识点
电功率
1
1.
物理意义：表示电流做功的快慢。
2.
定义：等于电功与时间之比(比值定义法)。
3.
定义式：
(求功率)。
变形式：W=Pt(求电功)、
(求时间)
知识链接:
比值定义法：就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、热值和电功率等。
4.
与
的比较(如图1
所示，类比思想)
5.
公式：P=UI
。
推导：
说明：电功率的定义式
和公式P=UI适用于任何情况的计算，没有条件限制。
易错提示:
电功率是表示电流做功快慢的物理量，而不是表示电流做功多少的物理量。用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多。
6.
两套单位
电能W
时间t
功率P
单位1
J
s
W
单位2
kW·h
h
kW
单位
换算
关系
1
kW·h=3.6×106
J
1
h=3
600
s
1
kW=103
W
特别提醒:
两套单位不能混用:
若电能W的单位用“kW·h”，则电功率P的单位为kW，时间t的单位为h。
若电能W的单位用“J”，则电功率P的单位为W，时间t
的单位为s。
例
1
某会议室里安装了100
只相同的LED
节能灯，
这些灯全部正常发光2
h，
且无其他用电器工作，
电能表的示数由
变为
。已知每只灯正常工作时的电压为220
V，则通过每只灯的电流为________
A；实验表明，1
只这样的节能灯与1
只60
W
的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用60
W
的白炽灯相比，100
只这样的节能灯正常发光2
h
可节能________kW·h。
0.05
9.8
解题秘方：计算相同时间内节能灯所节省电能的一般方法：先分别求出节能灯与白炽灯在这段时间内各自消耗的电能，然后用求差的方法求出可节省的电能。
解析：消耗的电能W=5
863.5
kW·h-5
861.3
kW·h=2.2
kW·h，1
只LED
灯消耗的电能W′=
=0.022
kW·h=79
200
J，
通过每只灯的电流I=
=0.05
A。
100
只60
W
的白炽灯正常工作2
h
消耗的电能W
″=P
″t=100×0.06
kW×2
h=12
kW·h。使用LED
灯可节能ΔW=W
″－W=9.8
kW·h。
另解：100
只节能灯的总功率P
总=
=1.1
kW，100只白炽灯的总功率P
总′=
0.06
kW×100=6
kW，工作2
h
可节省的电能W
节=(P总′-
P总)t
=(6
kW
－1.1
kW)×2
h=9.8
kW·h。
1-1.[中考·重庆]
将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2
h，屏幕显示如图2
所示，已知电费单价为0.5
元/
(kW?h)，
电热水器的功率为_______W；若该时间内消耗的电能全部给40
kg
的水加热(水未沸腾)，则水
温升高
________℃。[c
＝
4.2×
103J/(kg?℃)]
700
30
[中考·毕节]
如图3
所示，电源电压恒定，R1=30
Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表的示数是0.3
A。当闭合S、S1
时，发现电流表示数变化了0.2
A，求：
例2
(1)电源电压。
解：闭合开关S，断开开关S1
时，电路为R1
的简单电路，电流表测通过R1
的电流，电源电压U=I1R1=0.3
A×30
Ω=9
V。
(2)R2
的阻值。
解：当闭合S、S1
时，R1
与R2
并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，通过R1
的电流不变，电流表示数的变化量即为通过R2
的电流，则I2=0.2
A，因并联电路中各支路两端电压相等，R2的阻值R2=
=45
Ω。
(3)当闭合S、S1
时，电路消耗的总功率。
解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当闭合S、S1
时，干路电流I=I1+I2=0.3
A+0.2
A=0.5
A，电路消耗的总功率P=UI=9
V×0.5
A=4.5
W。
解题通法：求串联和并联电路的总功率可采用以下两种基本思路：(1)先分别求出各用电器的电功率，再用求和关系式P总=P1+P2
求总功率。(2)先求出电路的总电压和总电流，再用计算式P总=U总I总求总功率。
2-1.
如图4
所示，
电源电压恒定，
定值电阻R2=10Ω，
闭合开关S
和S1，电压表的示数为
3
V；闭合开关S、断开开关S1，电压表的示数为
1.8
V。求：
(1)电源电压；
解：闭合开关S和S1，电路为R1的简单电路，电压表测量电源电压为U＝3
V。
(2)开关S闭合、S1
断开，
R2
的电功率；
(3)开关S
和S1
均闭合时R1
的电功率。
知识点
额定电压
额定功率
2
1.
额定电压与额定功率
(1)额定电压：用电器正常工作时的电压。
(2)额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。
2.
实际电压与实际功率
(1)实际电压：用电器实际工作时的电压。实际电压可以等于额定电压，也可以高于或低于额定电压。
(2)实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际功率也可以等于其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。
3.
用电器的铭牌：以白炽灯的铭牌为例，如图5
所示。
(1)220
V——用电器的额定电压。
(2)100
W——用电器的额定功率。
知识详解:
额定功率与实际功率的联系与区别：
物理量
额定功率
实际功率
区别
定义
用电器在额定电压下工作时的功率
用电器在实际电压下工作时的功率
是否
变化
不随实际电压的改变而改变
随实际电压的改变而改变
联系
U
实>U
额，P
实>P
额；
U
实=U
额，P
实=P
额；
U
实额，P
实额
[中考·郴州]
如图6
甲所示，把标有“6
V
3
W”的灯泡
L
和滑动变阻器R
串联接入恒定电压为9
V
的电源上，通过L
的电流I
与L
两端电压U
的关系如图乙所示，则L
正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是_____
Ω；
当电路中电流为0.4
A
时，
L
的实际功率
是_____W。
6
例
3
1.6
解题秘方：理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。
解析：灯泡L
与滑动变阻器R串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，R
两端的电压UR=U-UL=9
V－6
V=3
V，此时灯泡正常发光，由图象可知，此时电流为0.5
A，滑动变阻器接入电路中的电阻R=
=6
Ω；当电路中电流为0.4
A
时
，由图象可知，L
两端的电压UL′=4
V，则灯泡的实际功率PL′=UL′IL′=4
V×0.4
A=1.6
W。
特别提示：当用I
-
U
图象提供关于灯的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图象找出对应的电压值，然后用公式P=UI
计算灯的实际功率。
3-1.[中考·
荆门]
LED
灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220
V
5
W”的LED
灯每天正常工作10
小时，则30
天消耗的电能是________
kW·h，
这些电能可供“220
V
40
W”的日光灯正常工作________h。
1.5
37.5
3-2.[
中考·哈尔滨]
有一只标有“3.8
V
0.3
A”
的小灯泡。其中“3.8
V”
是指小灯泡的
　　　　
。将小灯泡接在3.0
V
的电路中，实际的电功率是
　　
W。(灯丝电阻不变，
结果保留两位小数)
额定电压
0.71
知识点
电功率的测量、电功率的推导公式
3
1.
电功率的测量
(1)测量出用电器两端的电压和流过用电器的电流，运用公式P=UI
计算用电器的实际电功率。
(2)利用电能表测量出某用电器工作一段时间t
内所消耗的电能W，然后由电功率的定义式
计算它的实际功率。
2.
电功率的两个推导式
(1)由P=UI
和
可得：
。
该推导式通常用于并联电路电功率的计算，或已知某用电器电阻而计算该用电器的电功率，或用于分析并联电路的电功率大小。
(2)由P=UI
和U=IR
可得：P=I2R。
该推导式通常用于串联电路中部分电路的电功率计算，或用于分析串联电路的电功率大小。
3.
在纯电阻电路中，电功率与电阻的关系
串联电路
电功率跟电阻成正比：
串联电路
电功率跟电阻成反比：
深度理解：
对比定义式、公式与推导式：
表达式
适用范围
定义式
任何电路
公式
P=UI
任何电路
推导式
P=I2R
纯电阻电路
[中考·遂宁]
小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“220
V
100
W”和“220
V
40
W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220
V
100
W”的灯丝较
　　
_____(填“粗”或“细”)，二者串联使用时，该灯泡的亮度较_____(填“亮”或“暗”)。
粗
暗
例4
解题秘方：由推导式
的变形式
分析并比较两灯电阻的大
解题秘方：由推导式
可得
，电压U
相同时，功率越大的灯泡，其电阻越小，则“220
V
100
W”的灯泡灯丝电阻小。又知道灯丝的电阻与材料、长度、横截面积有关，在其他因素相同时，灯丝越粗，电阻越小，因此“220
V
100
W”的灯丝粗；二者串联使用时，电路中的电流相同，“220
V
100
W”的灯泡灯丝电阻小，由P
＝
I2R
可得，“220
V
100
W”的灯泡实际功率小，所以会暗一些。
特别提醒：若题目标明“灯丝电阻不变”，计算灯丝电阻或求灯的实际功率，都可以用推导式
。
4-1.[中考·
广元]
如图7
所示，
灯泡L
标有
“6
V
3
W”
字样(
不考虑灯丝电阻变化)，定值电阻R1=28
Ω，当开关S1、S2、S3
全部闭合时，
灯泡正常发光，电流表示数为0.75
A。求：
(1)电源电压U；
解：当开关S1、S2、S3均闭合时，R1被短路，灯L与R0并联，电流表测干路电流，因为灯L正常发光，则有U＝UL＝U0＝6
V。
(2)定值电阻R0
的大小；
(3)当S1
闭合，S2、S3
断开时，电路消耗的功率。
[中考·毕节]
如图8
所示，电源电压保持不变，R
为定值电阻，灯泡L
标有“6
V
3
W”字样，当开关S、S1
同时闭合时，灯泡L
正常发光；当开关S
闭合、S1
断开时，电流表示数为0.2
A(设灯
丝电阻不受温度影响)。求：
例
5
(1)电源电压。
解：当开关S、S1
同时闭合时，等效电路如图9
甲所示，灯泡L正常发光，电源的电压U=UL
额=6
V。
(2)电阻R
的阻值。
解：灯丝的电阻RL=
=12
Ω。当开关S
闭合、S1
断开时，等效电路如图乙所示，灯泡L
与R串联，电路中的总电阻R总=
=30
Ω，电阻R的阻值R=R总－RL=
30
Ω－12
Ω=18
Ω。
(3)当开关S
闭合、S1
断开时，灯泡L
消耗的实际功率。
解：灯泡L
的实际功率PL=I2RL=(0.2
A)2×12
Ω=0.48
W。
方法归纳：求串联电路(纯电阻电路)中部分电路的电功率，首选推导式“P=I2R”。
方法归纳：1.
分析开关转换型电路可采用等效法，即先分析出每种情况对应的等效电路，也可画出等效电路图。本例题，开关S、S1
同时闭合的等效电路如图甲所示，开关S
闭合、S1
断开的等效电路如图乙所示。2.
在串联电路中，若求其中部分电路的实际功率，一般运用推导式P=I2R
求解。
5-1.如图10
所示，
电源电压U=6
V
且保持不变，R1=10
Ω，R2是最大阻值为60
Ω
的滑动变阻器，L是标有“6
V
0.72
W”字样的小灯泡，灯泡
灯丝电阻不变。
(1)求小灯泡的电阻大小；
(2)当开关S1、S2
都断开时，求小灯泡的实际功率；
(3)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表示数最小时，这个电路消耗的电功率是多少？
电功率
电功率
含义
定义
定义式
电功率
1.
电功率的物理意义：表示电流做功的快慢。
可以对比速度所表示的意义来理解电功率所表示的意义。
2.电功率的计算：
(1)定义式：P＝W/t。
(2)计算式P＝UI。
电功率
电功率
含义
定义
定义式
额定功率
额定电压
电功率
电功率的计算：
(1)定义式：P＝W/t。
(2)计算式P＝UI。
(3)两个推导式：P＝UI＝
，P＝UI＝I2R。
应用这两个推导式的前提是欧姆定律必须适用。
课后作业
作业1
作业2