18_2第2课时额定电压额定功率(课件)【2023-2024年度人教版九全物理高效实用备课】41页ppt

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人教九全物理同步精品课件
人教版九年级
第十八章 电功率
第2节 电功率
第2课时
额定电压 额定功率
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
同学们观察过用电器的铭牌吗？在用电器的铭牌上，常常都标有：额定电压和额定功率，那额定电压和额定功率究竟表示什么含义呢？
新课引入
1.能结合实际，说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义
2.能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率
3.会利用电流表和电压表测量用电器的电功率
难点
学习目标
请同学们仔细听从录音机中发出声音变化
改变录音机的工作电压
我们选用一台额定电压为220v的录音机，将其和接触调压器相连，接入220v的家庭电路中，逐渐转动调压器的圆盘，改变录音机的工作电压
新知学习
描述一下实验过程及声音效果吗？
1.当录音机接入220v的工作电压时，播放出的声音效果正常。
2.转动调压旋钮使录音机的工作电压逐渐小于220v时，录音机播放出的声音会越来越失真。
该录音机能在什么电压下正常工作？
思考
思考
220v
实验过程及声音效果：
额定电压220V ：用电器正常工作时电压为220V；
额定功率600W：用电器在额定电压下的电功率为600W。
在不同电压下，同一个用电器的功率相同吗？总等于额定功率吗？
一、额定电压 额定功率
思考
选择一个规格为“220V，55W”的灯泡(即灯泡的额定电压为220V，额定电功率为55W)将灯泡和调压器相连，接入家庭电路中，利用调压器改变灯泡两端的电压分别为额定电压220V，100V，250V
观察：
1. 灯泡亮度的变化
2. 电能表铝盘转速的变化
改变灯泡两端的的电压，
分别为220V、100V、250V。
灯泡两端电压改变后，灯泡的实际电功率会如何变化？
思考
灯的工作电压 灯的亮度比较 电能表铝盘转速的比较
220V
100V
250V
U实 = U额，
正常发光
一定
则 P实 = P额；
U实 < U额，
则 P实 < P额；
220V
发光暗淡
变慢
U实 > U额，
发光强烈
变快
则 P实 > P额；
100V
250V
在不同电压下，同一用电器的电功率不一样；
用电器的实际电功率随着它两端电压的变化而变化；
灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的
220V
100V
250V
1．额定电压、额定功率
用电器正常工作时的电压为额定电压(U额)，
用电器在额定电压下工作时的功率为额定功率(P额) 。
2．实际电压、实际功率
实际加在用电器两端的电压为实际电压(U实)，
用电器在实际电压下工作时的功率为实际功率(P实) 。
归纳
U实 = U额，则 P实 = P额，用电器正常工作
U实 > U额，则 P实 > P额，可能烧毁用电器
U实 < U额，则 P实 < P额，用电器不能正常工作
小型稳压器
3. 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率：
一个“220 V 800 W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？加入电路中的电压降低到 200 V，电阻丝的电阻不变，这时电炉的实际功率有多大？
解：由 得
P =
U2
R
R =
U2
P
=
(220 V)2
800 W
= 60.5 Ω
当电压为 200 V 时，实际功率：
P实=
U实2
R
=
(200 V)2
60.5 Ω
≈ 661 W
答：电炉的实际功率约为661 W
针对训练
R1
R2
U1=2V
I=0.4A
P1=
P2=
P总=
U2
U
=10Ω
例1：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、应用电功率解决问题
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2：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
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：
测量方法一：
原理：
P =
W
t
实验步骤：
用电能表测出用电器消耗的电能 W，用停表测出用电时间 t ，
由公式 计算出用电器的电功率
P =
W
t
三、电功率的测量
测量方法二：
原理：
P=UI
实验步骤：
用电压表测出用电器两端的电压 U，用电流表测出通过用电器的电流 I ，由公式 P = UI 计算出用电器的电功率
额定功率：
实际功率：
联系
电功率
当U实=U额 时，P实 =P额，用电器正常工作
当U实>U额 时，P实 >P额，用电器容易损坏
当U实电路中的总电功率
课堂小结
用电器在额定电压下工作时的电功率
用电器在实际电压下工作时的电功率
P总 = P1+P2+……+Pn
1. 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
随堂练习
2.如图所示，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：
(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
则由欧姆定律可得电源电压：
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
3. 如图所示， 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；
解:开关S闭合、S1断开，两电阻串联，电压表测量R1两端的电压，故R2两端电压U2=3 V－1.8 V=1.2 V，通过R2的电流 R2的电功率P2=U2I=1.2 V×0.12 A=0.144 W.
(3)开关S 和S1 均闭合时R1 的电功率
解：开关S闭合、S1断开，根据欧姆定律可计算R1的电阻
开关S和S1均闭合时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流
，此时R1的电功率P1=UI2=3V×0.2A=0.6W
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：
谢谢
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