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第2节 电功率
第1课时 电功率及其简单计算
第十八章 电功率
初中物理人教版九年级下册
课前自学准备
学习目标
1.理解电功率的概念,知道电功率是表示消耗电能快慢的物理量。
2.知道电功率的单位是W或kW。
3.理解用电器的额定功率,知道额定功率是在额定电压下工作时的功率。
4.会应用电功率的定义式P=W/t进行简单的计算。
课标要求
观察电能表,常常可以发现:在使用一只节能灯时,表上铝盘转得慢,而在使用电热水器时,铝盘转得快。说明铝盘转动的快慢与用电器的种类有关!这两种用电器有什么不同?下面我们来看它们的铭牌。
课堂教学展示
新课导入
认识电器铭牌
节能灯上的“24W”和电热水器上的“2200 W”的字样是什么意思?
节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2200 W”表示消耗电能的快慢,“100 W”比“24 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!
电功率
(1)电功率的意义:表示电流做功快慢的物理量,用符号P表示。
(2)电功率的单位:电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号W。
常用的电功率单位还有
千瓦(kW)和毫瓦(mW),
1kW=1000W,1W=1000mW。
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知识点1
推进新课
(3)电功率的定义:电功率等于电功与时间之比。
(4)电功率的公式:
又因为W=Pt=UIt,则
W ——焦耳(J)
t —— 秒(s)
P ——瓦特(W)
P =UI
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电能表测量电功率
不同电器电功率
kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。
W = Pt
P =
W
t
如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h,那么它们相乘之后,就得到电能的另一个单位:千瓦时(度)。
W=Pt
=1kW×1h
=1kW·h
=1000W×3600s
=3.6×106J
即:1kW h=3.6×106J
“千瓦时”
知识点2
例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
W = Pt
由P = 变形,得
W
t
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.15kW×90h = 13.5kW·h
已知:U=220V I=4.5A t=10min=600s
求:P、W
解:P = UI
= 220V× 4.5A
= 990W
W = Pt
= 990W ×600s
= 5.94 ×105J
= 0.165kW·h
答:这只电熨斗的电功率为990W。熨烫一件衣服需10min,电流做了5.94 ×105J的功,合0.165kW·h。
例2 小明家有一只电熨斗,接入220V的电路中工作时,通过的电流为4.5A,这只电熨斗的电功率多大?熨烫一件衣服需10min,电流做了多少功?合多少kW·h
不同用电器的电功率一般不同,那么,在不同情况下,比如在不同电压下,同一个用电器的功率总是一样的吗?
将灯泡“PZ220 40”分别接在220V和110V电压下观察灯泡亮度。
220V
110V
额定电压和额定功率
知识点3
额定电压:用电器正常工作时的电压。
额定电流:用电器在额定电压下正常工作的电流。
额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
P额
U额
I额
实验表明,不同电压下,同一个用电器的电功率不一样大。
普通照明灯
“220”表示此灯的额定电压是220V
“40”表示此灯的额定功率为40W
小型稳压器
由于电网供电存在电压过低或过高等问题,有时需要使用稳压器提供稳定的电压使电气设备能正常工作。
本课介绍了电功率的概念、单位、公式,延伸了千瓦时的来历、额定电压和额定功率等知识。电功率是描述电流做功快慢的物理量;电功率的单位有两个,一是导出单位,二是国际单位制中的单位,它们的换算关系为1J/s=1W。
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课堂小结
第2节 电功率
第2课时 额定功率和实际功率
第十八章 电功率
初中物理人教版九年级下册
1.巩固理解电功率概念,理解电功率和电压、电流之间的关系,并能进行简单的计算。
2.能区分用电器的额定功率和实际功率。
3.会应用电功率的定义式P=W/t及公式P=UI进行推导和计算。
课前自学准备
学习目标
课标要求
额定功率和实际功率:
用电器在_____电压下消耗的功率为实际功率,在____电压下正常工作时消耗的功率为额定功率,对于某一用电器来讲,它的实际功率有_____个,额定功率只有____个。
实际
额定
无数
一
电功率和电流、电压的关系:_____
P=UI
课前自学准备
预习检测
符号的意义及单位:
I——电流——安培(A)
U——电压——伏特(V)
P——功率——瓦特(W)
注意:使用这个公式时,只有电流、电压的单位是安培、伏特时,所测的功率的单位才是瓦特。
电功率和电流、电压的关系:_____
P=UI
“伏安法”测电功率
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怎么测量电功率
(1)“伏安法”测电功率:
通过电流和电压的测量,间接得知用电器的电功率。
P=UI
(2)用电能表、秒表测电功率:
只让被测用电器工作,利用秒表读出在一段时间内电能表表盘的转数,即可测出家用电器的实际功率。
P=W/t
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推进新课
电功率的测量与计算
P=UI
1.电功率的基本公式 、P=UI,适用于各种电路,即可用于计算各种类型用电器的电功率。
2.电功率的两个推导公式 、P=I2R所求的是消耗在电阻上的电功率,只有在电能全部转化为热能时才与P=UI相等。P=I2R优先用于串联电路; 优先用于并联电路。
电功率的推导公式
实际电压:实际加在用电器两端的电压。
实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率。
额定电压:用电器正常工作时的电压。
额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。
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。
额定功率和实际功率
知识点2
“PZ”表示该灯为普通白炽照明灯,“220”表示该灯的额定电压为220V,“100”表示它的额定功率为100W。
观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌,理解其中的含义。
①结合题目给出的条件对电路图进行分析,弄清电路的连接方式,建立直观的物理图景。
②挖掘题中隐含的已知条件。例如:灯正常发光,则暗示它两端的电压等于它的额定电压,它的功率等于额定功率。题目给出用电器的额定电压,额定功率,那么用电器的电阻可以求出,这就是隐含的条件。
③具体的解题方法可用分析法(从所求量到已知量)或综合法(从已知条件到所求量)。可以将电功率问题转化成电流、电压和电阻的问题,再结合欧姆定律和电路特点求解,也可以利用题目的已知条件,或电路特点揭示的等量关系列方程求解,还可以建立中间量,列比例式等。
有关电功率的计算题的解题思路和方法
例 一盏标有“220V 100W”字样的电灯,它的电阻是多大?正常工作时通过灯丝的电流是多少?将它接到110V的电路中,它的实际电功率是多大?(不考虑温度对电阻的影响)
分析:在很多电学题中,要先想办法求出用电器的电阻,然后利用有关条件解题,本题电灯发光时,电阻认为是不变的,因此,可以由灯泡额定电压U额和额定功率P额,先根据对R=U额2/P额求出灯泡的电阻,然后利用P实=U实2/R求出电灯的实际功率。
解:
正常工作电流
例 一盏标有“220V 100W”字样的电灯,它的电阻是多大?正常工作时通过灯丝的电流是多少?将它接到110V的电路中,它的实际电功率是多大?(不考虑温度对电阻的影响)
1.一种彩色灯泡的额定电压是 36 V,要接在 220 V 的电路中,要串联多少个这种灯泡才行
因不能超过额定电压,所以应该串联 7个这种灯泡。
解:
≈ 6.1
n =
220 V
36 V
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随堂演练
2. 一家用白炽灯泡上标有“PZ220-100”的字样,其中“220”表示__________________,“100”表示________________;若把它接在110V的电源上使用,灯泡的额定功率是__________W,灯泡的实际功率是________W,1min 消耗的电能是______J。
100
25
额定电压为220V
额定功率为100W
1500
3. 1kW·h的电能可供一个“220V 40W ”的灯泡正常发光____h;可供一个“36V 40W ”的灯泡正常发光_____h。
25
25
4.如图所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片滑到c点时,电压表示数为4V,灯L正常发 光;当滑动变阻器的滑片滑到b点时,电压表的示数是8V。已知灯L的电阻为4Ω,电阻 Rac=Rab/4, 则灯L的额定功率是 ( )
A.2W B.4W C.8W D.16W
D
L
P
V
S
a
c
b
R1=100Ω
R2=10Ω
U=220V
R=R1+R2
=100Ω+10Ω
=110Ω
电路中的电流
电炉的电功率 P1=I2R1=(2A)2×100Ω=400W
电阻R2的电功率 P2= I2R2=(2A)2×10Ω=40W
5.额定电压为220V的电炉在正常工作时的电阻为100Ω,如串联一只10Ω的电阻后接在220V的电路中,电炉和电阻的功率各是多少?
解:电路的总电阻
本节课学习了电功率的测量方法、电功率公式的推导式,以及额定功率和实际功率的联系与区别。电功率的测量方式有两种:一是通过电流表和电压表测量,二是通过电能表和秒表测量。在计算电功率相关的计算题时,注意分析题目条件,选择合适的公式计算。
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课堂小结
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