16.2电流做功的快慢 电功率（共37张PPT）-2022-2023学年沪科版物理九年级

第1课时 电功率
九全 物理
知识回顾：
　　1 度=_____ kW·h = _________ J
电功公式：___________（普遍适用）
（适用于纯电阻电路）
电能表
电功： 电流做的功
电能的计量工具：________
W =
U2
R
t
W = I2Rt
1
3.6×106
电流做功的过程，就是_____向_______________的转化过程。
电能
其他形式的能
W = UIt
_________
_______
新课引入
电能表使用回顾
2000r/kW·h
转2000圈消耗1kW·h
1圈消耗电能????????????????????kW·h
?
1.理解电功率的物理意义、定义
2.理解电功率和电流、电压之间的关系，能利用电功率的公式进行相关计算
重点
学习目标
将不同用电器接入电路，闭合开关，测量30s内，电能表转过的圈数
新知学习
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
白炽灯
吹风机
铝盘转动圈数n/圈
2
26
工作时间t/s
30
30
吹风机接入电路后电能表铝盘转速有什么变化？这个现象又说明了什么问题呢？
电流做功有快慢之分
铝盘转动变快
消耗电能变快
电流做功
变快
思考
电流做功的多少
电流做功的快慢
电功W
?
表示快慢的物理量
定义：物体通过的路程和通过这段路程所用时间的比
单位：m/s
公式：????=????????
?
速度（????）：描述物体运动快慢的物理量
?
表示快慢的物理量
功率（????）：描述某力做功快慢的物理量
?
定义：做的功与做这些功所用时间的比
单位：J/s
国际单位：瓦特 W
公式：????=????????
?
2.定义：电流做的功与完成这些功所用时间的比叫做电功率
1.物理意义：表示电流做功的快慢
4.单位：国际单位：瓦特，简称瓦，用W表示
5. 换算关系：1 kW = 103 W 1 W = 103 mW
3.物理量符号：P
单位：J
单位：s
4.定义式：????=????????
?
电功率
电炉的电功率为1000W 表示什么含义呢？
1s内电流通过电炉做功1000J；
电炉1s内消耗的电能为1000J。
1000W=1000J/s
电炉
约1000W
上节课我们学习了1kW·h=3.6×106J, 为什么？
????= ????? ????
?
J
W
s
kW·h
kW
h
????kW·h =1kW×1h
=1000W×3600s
=3.6×106W·s
=3.6×106J
?
例1：接在家庭电路上的一盏灯，在10min内消耗的电能是2.4×104J，那么，这盏灯的电功率是多少瓦？
解：t =10min=600s
根据电功率公式
P=????????=????.????×????????????????????????????????=????????????
答：这盏灯的电功率为40W
?
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
时间t
功率P
电能W
单位1
s
W
J
单位2
h
kW
kW·h
例2 一只正在工作的灯泡，它此时的功率为40W，多长时间消耗的电能是1 kW·h？
注意单位对应
两套单位不能混用
单位要统一
重要提醒
????=????????=?????????????????????.???????????????? = 25h
?
解：由 得：消耗1 kW·h电能所需时间
或
????=????????=????.????×???????????????????????????? = 9×104s
?
有人说用电器“瓦数”越大，越费电。这种说法正确吗？
“瓦数” 大
电流做功快
电功率大
费电
消耗电能多
电流做功多
不正确。根据????=?????????，只有在做功时间相同时，
电功率大的用电器做得电功多。
?
机械功率公式变形
电功率公式变形
电功率等于用电器两端的电压与通过用电器电流的乘积
????=?????????= ????????????? = ?????????
?
????=?????????= ?????????????????? = ?????????
?
????=?????????
?
????=??????????????
?
适合所有电路
结合欧姆定律U=IR，电功率的公式还能变形为
仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。
例3 以下两种充电桩的充电功率为多大？一辆电动汽车电池能量为77kW·h，耗尽后想要用这两种充电桩充满电的话，分别需要多长时间呢？
????=????????=????????????????×????????????????=????????.????????????????
?
解：(1)该充电桩的充电功率
????=???? ????= ?????????????????????????????.???????????????? = 0.8h
?
充满电的话，需要的时间
????=????????=220V×32A=7040W=7.04kW
?
(2)该充电桩的充电功率
????=????????=?????????????????????????.????????????????=10.9h
?
充满电的话，需要的时间
R1
R2
U1=2V
I=0.4A
P1=?
P2=?
P总=?
U2
U
=10Ω
例4：如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。电阻R1的电功率P1= ；电阻R2的电功率P2= ；电路中的总电功率P总= 。
二、串并联电路中的电功率关系
知识拓展
解：(1)
P1 = U1I
= 2V × 0.4A
= 0.8W
U2 = IR2
= 0.4A × 10Ω
= 4V
(2)
P2 = U2I
= 4V × 0.4A
= 1.6W
U = U1+U2
= 2V+ 4V
(3)
= 6V
P总 = UI
= 6V × 0.4A
= 2.4W
R1
R2
U1=2V
I=0.4A
P1=?
P2=?
P总=?
U2
U
=10Ω
P总 = P1+P2
两个电阻串联：
n个电阻串联
P总 = UI= (U1+U2)I= U1I + U2I = P1+P2
P总 = UI= (U1+U2+……+Un)I= P1+P2+……+Pn
甲
例5：某家用电暖器其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。闭合开关S、S1时，电路中的电流 I1= ；
闭合开关S、S2时，R2的电功率P2= ；S、 S1、 S2都闭合时，电路中的总电功率P总= 。
U=220V
R1
I1=？
P1=880W
闭合S、S1:
U=220V
R2
闭合S、S2:
I2
P2=?
闭合S、S1 、S2:
R1
R2
U=220V
I=10A
P总=?
解：
= 4A
I1 =
= ———
880W
220V
——
P1
U
(1)
(2)
I2 = I - I1
= 10A - 4A
P2 =
= 220V × 6A
= 1320W
UI2
= 6A
(3)
P总 =
= 220V × 10A
= 2200W
UI
P总 = P1+P2
????总=UI
?
n个电阻并联
2个电阻并联
=U (I1+I2)
=UI1+UI2
=P1+P2
P总 = UI= U (I1+I2+……+In)= P1+P2+……+Pn
无论用电器串联还是并联接入电路，在电路中，总功率等于各用电器的电功率之和。
串联：
并联：
P总 = P1+P2+……+Pn
1. 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
方法指导
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
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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：
定义：电流做的功与完成这些功所用的时间的比
物理意义：表示电流做功的快慢
符号：P
单位：瓦(W)，千瓦(kW)
表达式：
推导式：
电功率
课堂小结
1.关于电功和电功率说法不正确的是（　　）
A.用电器消耗的电能越多，电功率越大
B.功率是表示电流做功快慢的物理量
C.单位时间内，电流做功越多，电功率越大
D.千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位
A
随堂练习
2. 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
解：(1)电能表转盘转1圈消耗的电能：

电视机的待机功率：
(2)5天时间电视机因待机消耗的电能：
W总=Pt总=0.005kW×5×24h=0.6kW·h，
小明家的电能表在外出旅游前的示数为
5316.8kW?h?0.6kW?h=5316.2kW·h。
?
3. 某家庭中，正在使用空调、电视机、电饭锅，它们的功率分别为2000W、100W、600W，求这些家用电器同时工作30分钟消耗______ kW·h的电能。
????总= P1+P2 +P3
?
解：
= 2000W+100W+600W
= 2700W
W = P总 t
= 2.7kW×0.5h
= 1.35 kW·h
4.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
解：电路中的电流
5. 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=
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：