15.3怎样使用电器正常工作课时1额定电压额定功率课件(共38张PPT)2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

(共38张PPT)
课时1 额定电压 额定功率
新课引入
马之千里者，一食或尽粟一石。食马者不知其能千里而食也。是马也，虽有千里之能，食不饱，力不足，才美不外见，且欲与常马等不可得，安求其能千里也？
要想千里马日行千里的前提是什么？
食饱； 力足
要想一只灯泡发出应有亮度的光的前提是什么？
额定电压 额定电流
思考
学习目标
1.知道用电器的额定功率和实际功率
重点
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
将录音机和接触调压器相连，接入家庭电路中，转动调压器的圆盘，改变录音机的工作电压
新知学习
改变录音机的工作电压后，当工作电压过低时，录音机播放出的声音会严重失真，无法正常工作。
探究一 研究额定电压与额定功率
额定功率100W
额定电压220V
额定功率25W
额定电压220V
额定功率1360W
额定电压220V
额定电流
额定电流
额定电流
如果灯泡两端的电压不等于铭牌上标示的电压值会怎么样？
？
猜想1：变亮
猜想2：变暗
猜想3：不变
问题与思考
观察灯泡的亮度变化
实 验 1
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
正常
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
（1）当加在灯泡上的电压等于灯泡上标示的电压时，灯泡能正常发光；
（2）若大于标示的电压时，灯泡亮度变得更亮；
（3）若小于标示的电压时，灯泡亮度变暗。
实验结论
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所消耗的功率为额定功率(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所消耗的功率为实际功率(P实) 。
归纳
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；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
小型稳压器
U实 = U额，则 P实 = P额
U实 > U额，则 P实 > P额
U实 < U额，则 P实 < P额
正常的河流
水流过大
水流过小
用电器正常工作
可能烧毁用电器
用电器不能正常工作
活动与探究
小明新买了一只（220V 40W）的灯泡，它的额定功率是多少？实际功率是多少？在使用了一段时间后，它的功率会有变化吗？
额定功率是40W
使用一端时间后，灯丝会升华变细，灯丝电阻变大，导致通过灯泡的电流变小，功率会变小.
小于40W
实际功率无法确定
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.
解题方法与小结
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：
并联电路 电功率跟电阻成反比：
测量方法一：
原理： （定义式）
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
探究二 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.
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：使用电能表测量电功率时两套单位不能混用.
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
板书
额定功率与实际功率
额定功率
用电器在额定电压下工作时的电功率
实际功率
用电器在实际电压下工作时的电功率
联系
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
实践与拓展
调查你家里有哪些用电器，弄清这些用电器的额定电压和额定功率，并把调查的结果填写在下面的表格中。
用电器名称
额定电压U额/V
额定电流I额/A