16.2 电流做功的快慢 学案（含答案） 2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第2节 电流做功的快慢
素养目标
认识额定电功率、额定电压。
◎重点:理解电功率与电压、电流的关系,能运用额定功率和实际功率的概念解决实际问题。
【预习导学】
爸爸买回来一台标着“220 V　1500 W”的开水煲,从此喝开水变得非常方便,只要接上水,接通开关,一会儿水就呼呼呼地开了。不过小雨发现这台开水煲在不同的时间段烧开一壶水所用的时间不一样,清晨时间长,深夜时间短,难道开水煲的电功率会发生改变 不知道你家的开水煲有没有这样的现象
问题:开水煲工作时的功率与什么因素有关
知识点1电功率
1.物理学中把 之比叫作电功率。
2.电功率的定义式为P=,电功率的国际单位是 ,简称 ,符号是 。常用单位还有千瓦,符号是kW,它们之间的换算关系:1 kW= W。
3.电功率还可以通过电流和电压来计算,即P=UI。该公式表示,若加在用电器上的电压为1 V,通过的电流为1 A,则该用电器消耗的电功率为1 W。
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电功率是反映电流工作快慢的物理量,电功率越大,说明电流做功越快,但并不代表电流做功越多。
对点自测
1.小明家电能表铭牌上标有“3000 r/(kW·h)”字样,他让家里的空调单独工作,观察到在1 min的时间内,电能表的转盘转了50转,则工作时空调的功率为 W。
【答案】知识点一
1.电流所做的功与所用时间
2.瓦特　瓦　W　1000
对点自测
1.1000
知识点2额定电流、额定电压和额定功率
设备正常工作的电压值或电流值,它们分别叫作额定电压或额定电流。与额定电压或额定电流对应的功率叫作额定功率。
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家庭用白炽灯泡标有“PZ220—40”,它的含义:PZ——普通照明;220——该灯泡的额定电压是220 V ,即该灯泡在220伏的电压下能正常发光;40——该灯泡的额定功率是40 W ,即该灯泡正常发光时的功率是40 W。
对点自测
2.一只标有“6 V　3 W”的小灯泡,它的额定电压为 V,额定功率为 W。
【答案】知识点二
对点自测
2.6　3
知识点3实际功率
1.设备工作时的电压值或电流值,它们分别叫作实际电压或实际电流。此时设备的功率叫作实际功率。
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额定电压和额定功率对于一个确定的用电器是唯一的,而用电器的实际功率却是不唯一的。
　　当用电器“正常工作”时,表明用电器的实际功率等于额定功率。
对点自测
3.电源电压为3 V,分别将标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡并联接在该电源两端,则 灯能正常发光;且另一只灯泡的实际功率为 W。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
【答案】知识点三
对点自测
3.乙　1.5
【合作探究】
任务驱动1认识家用电器正常发光时的电功率
同学们,观察家用电器的铭牌,说一说铭牌上的数值分别代表什么意思
某电工牌灯泡的铭牌:
PZ表示: 。
220表示: 。
40表示: 。
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家用电器的额定电压一般是220 V,同学们可根据P=UI来估测家用电器的额定电流或额定功率。
【答案】任务驱动一
普通照明　额定电压220 V　额定功率40 W
任务驱动2理解电功率并计算用电器的实际电功率
1.一小灯泡上标有“2.5 V　0.5 W”,正常发光时小灯泡两端的实际电压是 V,正常发光时通过的电流是 A,灯丝电阻为 Ω。
2.额定电压为220 V的电热器正常工作时,每5 min耗电0.15度。问:
(1)该电热器的额定功率多大
(2)当两端电压降为200 V时,电热器实际电功率为多少 (设电热器工作时电阻不变)
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对于纯电阻电路,由于I=和P=UI得:
P=、P=I2R、R=和=
【答案】任务驱动二
1.2.5　0.2　12.5
2.解:(1)由题意可知,电热器工作时间t=5 min= h
消耗的电能W=0.15度=0.15 kW·h
因电热器正常工作时的功率和额定功率相等,
所以,该电热器的额定功率:
P===1.8 kW=1800 W
(2)由P=UI=可得,电热器的电阻:
R=== Ω
当两端电压降为200 V时,由P=UI=
可得实际功率:P'=≈1488 W
任务驱动3通过前面的学习,请解释【生活中的物理】中的现象
【答案】任务驱动三
答:开水煲铭牌上标注的电压、电流和电功率都是额定的,而开水煲工作时的电压、电流和电功率都是实际状态下的实际电压、实际电流和实际电功率,用电器的电功率由电压和电流大小决定,用电器的实际工作状态由实际电功率决定。这也是同一台开水煲在不同时间段(居民用电量不同导致实际电压不同)的实际电功率不同,直接导致同一台开水煲烧开相同的水所用的时间不同。