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第十八章 电功率
第2节 电功率
第一课时
第一课时
第二课时
人教版 物理 九年级 下册
第一课时
电功率
电能表铝盘转动快慢跟接入电路中的用电器有关。
电路中的负载越大，电能表铝盘转动得越快。
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1. 知道电功率的物理意义、定义、单位；理解电功率的公式P=UI，并能进行简单的计算；理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
2. 观察体验电能表盘转动快慢跟用电器功率的关系，体会比较和类比的科学方法。
分别拿一只9W的节能灯和一只1 000W 的电热水壶接在电路上，电能表铝盘转动得快慢不同，表明了什么？
知识点 1
电功率
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实验现象
9W节能灯 电能表铝盘转得慢
1 000W电热水壶 电能表铝盘转得快
铝盘转得慢
消耗电能慢
电流做功慢
铝盘转得快
消耗电能快
电流做功快
结论
电流做功有快慢之分
节能灯上的“9W”和电热水壶上的“1000W”表示消耗电能的快慢，“1 000 W”电热水壶比“9 W”灯泡消耗电能快！
物理学中用电功率表示消耗电能的快慢！
表示电流做功的快慢。
常用单位：1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
用P 表示。
单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。
电功率：
常见电功率值
空调的电功率比电视机的大，空调一定比电视机消耗电能多吗？
天河一号巨型计算机 4.04×106W 液晶电视机 约100W
空 调 约1 000W 排风扇 约20W
吸 尘 器 约800W 手 电 筒 约0.5W
电吹风机 约500W 计 算 器 约0.5mW
台式计算机 约200W 电 子 表 约0.01mW
用电器消耗电能的多少不仅与电功率有关，还与做功时间有关。
想一想
P =
W
t
P =UI
又因为W=UIt，则
W ——电功
t —— 时间
P ——电功率
公式：
电功率：等于电功与时间之比。即电流在单位时间内完成的电功。
U ——电压——V
I —— 电流——A
P ——电功率 ——W
电功率的定义式和计算式
1. 在国际单位制中，式中W、P、t的单位分别是焦、瓦、秒。（1J=1W·s）
2. 如果P和t的单位分别是千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电功另一个单位——千瓦时（度）。
W = Pt
P =
W
t
知识点 2
“千瓦时”的来历
电功
电功率
时间
W
s
J
kW
h
kW·h
单位要统一。
1kW·h: 功率为1kW 的用电器工作1h所消耗的电能。
1. 某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算）
解：P=150W=0.15kW t=3h×30=90h
一个月内消耗的电能是：
W=Pt=0.15kw×90h=13.5kW·h
由 变形，得
W = Pt
P =
W
t
解题心得
若用小单位焦、瓦、秒来进行计算，会增大计算量。因此在解决此类问题时常用大单位来计算。
2. 1度电可以供40W的灯泡工作多长时间？
解：W=1kW·h P=40W=0.04kW
思考：1度电可以供100W的灯泡工作_______h，可以供2 000W的空调工作_______h。
10
0.5
t = = = = 25 h
W
P
1 kW·h
40 W
1 kW·h
0.04 kW
想想议议:
一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约5 000kW·h的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我这只电吹风是500瓦的，也就是0.5千瓦，这个厂节省的电力可以开动10 000 个这样的电吹风。”这位记者错在哪里？
这个记者的错误：混淆了（电能）kW·h与（电功率）kW的关系。
正确的说法是：这些电能可以让功率为0.5 kW电吹风正常工作的时间是:
原理：
P =
W
t
测量工具
电能表
停表
测量方法：让被测用电器单独工作，记录工作一段时间t内铝盘转动的圈数n。
计算公式：
（式中N为电路中消耗1kW·h电能电能表转动的次数）
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演示实验
用电能表测量用电器的电功率
3. 小明全家假期外出旅游5天，回到家时发
现忘记拔掉电视机的插头，电视机一直处
于待机状态，其他电器的插头都已经拔掉，
此时电能表的信息如图所示，为了计算浪费
了多少电能，小明进行了如下实验探究：让
电视机处于待机状态，关闭家中其他电器并
将插头拔掉，观察到电能表转动一圈所用的
时间是4min，小明家的电视机处于待机状态时的电功率是_________W，小明家的电能表在外出旅游前的示数应该是 。
5
5 3 1 6 2
P = UI
I =
U
R
P = I2R
P =
U2
R
适用条件：
纯电阻电路
（普适公式）
对于一段导体而言，知道P、U、I、R四个物理量中的任意两个，就可以选择对应的公式，来计算其他两个量。
电功率计算的导出公式
例题 夏季是多雷电的季节，某次雷电的电流约为2×104A，电压约1×108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约_______kW，释放的电能约_________J。
解：P=UI=1×108V×2×104A=2×1012W=2×109kW
W=Pt=2×1012W×0.001s=2×109J
2×109
2×109
电功率的计算
4. 一个阻值为10Ω的定值电阻与一只灯泡L串联接到4V电源上，定值电阻的功率是0.1W。求灯泡L的电功率。
解析：已知定值电阻的电阻值和功率，可根据P =I2R或 P =
求出通过定值电阻的电流或定值电阻两端的电压，然后利用串联电路的电流、电压特点求出灯泡两端的电压及通过的电流，最后根据P=UI求出灯泡的电功率。
PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W．
解：由P=I2R可得，通过定值电阻的电流：IR= =0.1A
根据 可得，定值电阻两端的电压：UR=IRR=0.1A×10Ω=1V因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡两端的电压：
UL=U－UR=4V－1V=3V
由于串联电路中电流处处相等，所以IL=IR=0.1A
灯泡L的电功率：
方法一：
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：
UL=U－UR=4V－1V=3V
由于串联电路中电流处处相等，所以IL=IR=0.1A
灯泡L的电功率：PL=ULIL=3V×0.1A=0.3W
解：由P= 可得，定值电阻两端的电压：
UR= =1V
根据
可得，通过定值电阻的电流：
IR= =0.1A
方法二：
（2019 齐齐哈尔）周末，妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独使用时，30min后电能表示数由 变成了 ，则这段时间挂烫机消耗的电能为_________kW·h，挂烫机的实际功率为__________W。
0.6
1200
连接中考
W=(124.1－123.5)kW·h
=0.6kW·h
0 1 2 3 5
0 1 2 4 1
3.某用电器的电阻为100Ω，接在电路中，通过它的电流是1.2A，则该用电器的功率为__________W。
2.一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，该电烙铁的电功率为_______W。
1. 图是测量_________的仪表，该仪表的示数是_________kW·h；若家庭电路中只有一台热水器在工作，该表中的金属盘在4min内转过240圈，则该热水器在这段时间内消耗的电能为_______kW·h，实际功率为________W。
电功
0.1
1 500
2 013.6
77
144
基础巩固题
4. 如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则 （ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的
功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
B
最大=20Ω
U=10V
I=0.4A
将阻值为10Ω和20Ω的电阻R1、R2串联后接到3V的电源上，求：
①电阻R2消耗的电功率;
②电阻R1在2min内消耗的电能。
①电阻R2消耗的电功率:P2=I2R2=(0.1A)2×20Ω=0.2W
②电阻R1在2min内消耗的电能:
W1=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×120s=12J
能力提升题
推出式：
意义
：反映电流做功快慢的物理量
定义：
电功率
电功与时间的比值
定义式:
P =
W
t
P= UI
1 千瓦时:功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。
P = I2R
P =
U2
R
1 kW·h=1 kW×1 h（W=Pt）
第二课时
额定电压、额定功率
大量的实验表明，在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。
说一个用电器的电功率是多大时，要指明工作电压。
知识点 3
额定电压 额定功率
额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。
如节能灯上标着“220V 24W”，表示额定电压是220V，额定功率是24W。
额定电压——用电器正常工作时的电压。
用电器的铭牌上标有额定电压和额定功率。
正常工作的条件
正常工作性能
额定电压与额定功率
用滑动变阻器改变小灯泡（标有“2V”）两端的电压，观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度情况。
实际电压 实际功率 亮暗程度
灯泡的亮度决定于实际功率
U实＜U额 P实＜P额 发光暗淡
U实 = U额 P实 = P额 正常发光
U实＞U额 P实＞P额 发光强烈
实际功率与额定功率
说明：我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压，只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低，用电器的电功率低，不能正常工作。用电器在高于额定电压的电压下工作时，有可能损坏用电器，缩短用电器的使用寿命。
注意：用电器的实际功率会随着实际电压的改变而改变；但额定电压、额定功率反映了用电器的规格和性能指标，是不变的。
归纳总结
1. 将标有“3.8V 0.3A”的小灯泡接在3伏电源两端 （ ）
A．小灯泡的额定功率将变小
B．小灯泡的额定电流将变小
C．小灯泡的额定功率不变
D．小灯泡的额定电流将变大
C
与工作条件无关
2. 小华同学出国旅游，将我国生产的如图所示的电热水壶带到了英国，却发现英国民用电压是 240V。在没有使用变压器的情况下，此电热水壶的实际功率将（ ）
A．大于1500W
B．等于1500W
C．小于1500W
D．条件不足，无法判断
A
XX牌电热水壶
型号：XXXX
电源：220V 50Hz
额定功率：1500W
P = I2R
P =
U2
R
P=UI
一只灯标有“PZ220~100”，它表示
①灯的额定电压：220V
② 灯的额定功率：100W
电功率计算式的运用
④灯泡的额定电流：
P额=U额I额
I额=
③灯泡的电阻：
R
U额2
P额
=
=
R
P额
U额2
U额
P额
根据上述信息，可以求得哪些量？
=
（220V）2
100W
=484Ω
=
100W
220V
=0.45A
例题 一只标有 “PZ220~40”的灯泡，若现测得它两端的电压为200V，则这只灯泡的实际功率是多少？(设它的电阻不随温度而变化)
解：
U实2
P实=
R
=
（200V）2
1 210Ω
=33.1W
灯泡的电阻：
=
R
P额
U额2
=
（220V）2
40W
=1 210Ω
灯泡的实际功率：
思考：若灯泡两端的电压为110V时，实际功率为多少？
10W
3．将一只标有“6 V 3 W”的灯泡L与电阻R串联，接入电压为 9 V的电路中，灯泡恰好正常发光，求：
（1）灯泡L的阻值； （2）电阻消耗的功率。
解：（1）灯泡的电阻：
=
RL
PL额
UL额2
=
（6V）2
3W
=12Ω
（2）灯泡正常工作电流：
IL额
UL额
PL额
=
3W
6V
=0.5A
通过电阻的电流：IR=
IL额=
=0.5A
电阻两端的电压：UR=U－UL=9V－6V=3V
电阻消耗的功率：PR=URIL=3V×0.5A=1.5W
由 可知，
P =
U2
R
由此可知，在并联电路中，电阻越小的支路电功率越大。
由P=I2R可知，
由此可知，在串联电路中，导体的电阻越大电功率越大。
电压一定时，导体的电功率与电阻成反比。
电流一定时，导体的电功率与电阻成正比。
并联电路中，各支路的电功率之比等于电阻的倒数比。
串联电路中，各导体的电功率之比等于电阻之比。
串并联电路中的电功率分析
由灯泡的铭牌可知，25W灯泡的电阻比40W的大。
两灯泡并联时，由 可知，40W的灯泡的功率大，发光更亮。
两灯泡串联时，由P=I2R 可知，25W的灯泡的功率大，发光更亮。
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串并联电路中的电功率分析
1.（2018 宁夏）甲灯标有“22V 2W”，乙灯标有“220V 100W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是 （ ）
A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率
B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能
C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮
D
实际功率决定于工作电压
=
R甲
P额甲
U额甲2
=
（22V）2
2W
=242Ω，
同理，R乙=484Ω
√
×
×
×
由P=I2R，电阻大的功率大
由 ,电阻小的功率大
由W=Pt知：消耗的电能由实际功率和时间决定
连接中考
2.（2019 自贡）某房间原来只接有一只标有“PZ220~40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（ ）
A．变亮 B．变暗
C．不变 D．无法确定
连接中考
二者平分电压，每个灯泡两端的电压均为110V
由 可知，电压减半，功率变为原来的 ， 两灯泡的功
率均为10W，二者总功率为20W，因此房间内的总亮度将变暗。
B
3.（2019 荆门）白炽灯A标有“220V 100W”字样，白炽灯B标有“220V 25W”字样，设它们的电阻不随温度而变化，如果将它们串联起来，接在220V的电路中，A灯的电压为_______V，A与B的电功率之和为______W。
连接中考
44
20
由 可知，
两电阻之比RA:RB=1:4
根据串联分压可知：UA:UB=1:4
由 可知，PA实= PA额= ×100W=4W；
PB实= PB额= ×25W=16W；
A与B的电功率之和：PA实+PB实=4W+16W=20W
1. 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为________；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为_________。
2∶1
2∶3
2.标有“6V 6W”和“3V 6W”的两只灯泡串联接入电路中，一个灯泡正常工作，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则电源允许的最大电压是________V，30s两只灯泡消耗的总的电能为_______J。
7.5
225
基础巩固题
3. 如图将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．电路总功率等于9W
B．电路总功率大于9W
C．灯泡L1和L2一样亮
D．灯泡L2比灯泡L1亮
D
基础巩固题
4. 将A、B两个灯泡，按图一、图二两种方式连接，已知RA=4Ω、RB=6Ω，电源电压相同，下面分析正确的是（ ）
A．图一中A灯比B灯亮
B．图二中A灯比B灯亮
C．图一中A灯比图二中A灯亮
D．图一中的总功率比图二中的总功率要大
B
基础巩固题
5.下表为某电饭锅的主要参数。由此可知，在额定电压下工作，通过电饭锅的电流约是多少A？电饭锅正常工作0.4h，消耗多少电能？如果工作电压是209V，那么电饭锅的实际功率是多少？
额定电压 220V
额定功率 800W
额定频率 50Hz
额定容积 4L
解：（1）电饭锅的额定电流：
I额=
U额
P额
=
100W
220V
=0.45A
（2）电饭锅消耗的电能：W=Pt=0.8kW×0.4h=0.32kW·h
U实2
P实=
R
=
（209V）2
60.5Ω
=722W
（3）电饭锅的电阻：
=
R
P额
U额2
=
（220V）2
800W
=60.5Ω
电饭锅的实际功率：
如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“5V 2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡
两端电压不允许超过额定值，则该电路
消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝
电阻的变化）
能力提升题
（1）由P=UI= 可得，灯泡的电阻
U2
R
RL= = =10Ω
UL2
PL
(5V)2
2.5W
所以，此时通过灯泡的电流：IL′=I= = =0.2A
U
RL+R滑
6V
10Ω+20Ω
（2）当电压表的示数UL′=3V时，通过灯泡的电流：
UL′
RL
3V
10Ω
IL″= = =0.3A
因电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.3A，此时电路消耗的电功率最大，
则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W
电功率
额定电压——用电器正常工作时的电压。
额定功率与实际功率 U实＝U额 P实=P额
U实＜U额 P实
U实＞U额 P实>P额
额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率。
P=UI
P = I2R
P =
U2
R
适用于并联电路功率讨论
适用于串联电路功率讨论
作业
内容
教材作业
完成课后“动手动脑学物理”练习
自主安排
配套练习册练习