17.2.2额定功率与实际功率（课件41页）2025-2026学年九年级物理全册沪科版（2024）

(共41张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：17.2.2 额定功率与实际功率
副标题：解析用电器的工作状态差异
姓名：[你的名字]
日期：[具体日期]
幻灯片 2：课程导入
生活现象：我们家中的灯泡标注着 “220V 60W”，但有时电压不稳定，灯泡会忽明忽暗；新买的电熨斗在使用时，若电压低于额定值，加热速度会变慢。这些现象都与用电器的额定功率和实际功率有关。
问题引导：什么是额定功率？什么是实际功率？它们之间有什么联系和区别？用电器的实际功率为何会发生变化？
引出主题：本节课我们将深入探讨额定功率与实际功率的概念、关系及计算方法，揭开用电器在不同电压下工作状态差异的奥秘。
幻灯片 3：额定功率的定义与特性
定义阐述：额定功率是指用电器在额定电压下工作时的电功率，用符号\(P_额\)表示。额定电压是用电器正常工作时的电压，用符号\(U_额\)表示，两者通常同时标注在电器的铭牌上。
特性说明：额定功率是用电器设计时确定的固有属性，是用电器长期安全工作的最大功率。例如，标有 “220V 100W” 的灯泡，其额定功率为 100W，意味着在 220V 电压下工作时，功率稳定为 100W，能正常发光且寿命有保障。
铭牌解读实例：展示电水壶、电视机等用电器的铭牌图片，重点标注额定电压和额定功率，如 “220V 1800W” 表示该电水壶的额定电压为 220V，额定功率为 1800W。
幻灯片 4：实际功率的定义与影响因素
定义阐述：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的电功率，用符号\(P_实\)表示。实际电压是用电器实际工作时两端的电压，用符号\(U_实\)表示。
影响因素：实际功率的大小由实际电压决定，与额定功率无关。当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；当实际电压高于或低于额定电压时，实际功率会相应增大或减小。
生活实例：在用电高峰期，家庭电路电压可能低于 220V，此时灯泡发光变暗，说明实际功率变小；而电压过高时，灯泡可能异常明亮，甚至烧毁，这是实际功率过大导致的。
幻灯片 5：额定功率与实际功率的关系实验
实验目的：探究实际电压变化对实际功率的影响，验证额定功率与实际功率的关系。
实验器材：电源（可调节电压）、标有 “2.5V 0.75W” 的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
实验步骤：
按照电路图连接电路，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器用于调节电压。
调节电源电压至额定电压 2.5V，记录电流表示数\(I_1\)，观察灯泡亮度，计算实际功率\(P_实1=U_额×I_1\)。
调节电压至高于额定电压（如 3V），记录电流表示数\(I_2\)，观察灯泡亮度变化，计算实际功率\(P_实2=3V×I_2\)。
调节电压至低于额定电压（如 2V），记录电流表示数\(I_3\)，观察灯泡亮度变化，计算实际功率\(P_实3=2V×I_3\)。
实验现象记录：
电压情况
电压值 / V
电流值 / A
实际功率 / W
灯泡亮度
等于额定电压
2.5
正常发光
高于额定电压
3
异常明亮
低于额定电压
2
较暗
幻灯片 6：实验结论与关系总结
结论推导：通过实验数据发现，当\(U_实=U_额\)时，\(P_实=P_额\)，用电器正常工作；当\(U_实>U_额\)时，\(P_实>P_额\)，用电器可能损坏；当\(U_实数学关系：对于纯电阻用电器，电阻\(R\)可认为不变（忽略温度对电阻的影响），由\(P=\frac{U^2}{R}\)可得：\(\frac{P_实}{P_额}=\left(\frac{U_实}{U_额}\right)^2\)。该公式表明，实际功率与实际电压的平方成正比。
重要提醒：实际电压不宜长时间高于额定电压，否则会缩短用电器寿命甚至导致损坏；实际电压也不宜过低，以免用电器无法正常发挥功能。
幻灯片 7：额定功率与实际功率的计算（一）
例题 1：一个标有 “220V 60W” 的灯泡，求：
（1）灯泡的额定电流和电阻；
（2）灯泡接在 220V 电路中时的实际功率；
（3）灯泡接在 110V 电路中的实际功率。
解：（1）由\(P_额=U_额I_额\)得，额定电流\(I_额=\frac{P_额}{U_额}=\frac{60W}{220V}\approx0.27A\)；电阻\(R=\frac{U_额^2}{P_额}=\frac{(220V)^2}{60W}\approx806.7Ω\)。
（2）当\(U_实=220V=U_额\)时，\(P_实=P_额=60W\)。
（3）当\(U_实=110V\)时，由\(\frac{P_实}{P_额}=\left(\frac{U_实}{U_额}\right)^2\)得，\(P_实=60W×\left(\frac{110V}{220V}\right)^2=15W\)。
答：（1）额定电流约 0.27A，电阻约 806.7Ω；（2）实际功率 60W；（3）实际功率 15W。
幻灯片 8：额定功率与实际功率的计算（二）
例题 2：一个标有 “36V 40W” 的用电器，接在 220V 的电路中，需串联一个多大的电阻才能使它正常工作？
解：用电器正常工作时的电流\(I_额=\frac{P_额}{U_额}=\frac{40W}{36V}\approx1.11A\)。
串联电阻两端的电压\(U_R=U_总-U_额=220V-36V=184V\)。
串联电阻的阻值\(R=\frac{U_R}{I_额}=\frac{184V}{1.11A}\approx165.8Ω\)。
答：需串联一个约 165.8Ω 的电阻。
解题思路总结：此类问题需先明确用电器正常工作的电流，再根据串联电路电压特点计算串联电阻两端的电压，最后结合欧姆定律求出电阻阻值。
幻灯片 9：灯泡亮度与功率的关系
亮度决定因素：灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，与额定功率无关。例如，一个 “220V 40W” 的灯泡和一个 “110V 100W” 的灯泡，若都在额定电压下工作，后者更亮；若后者接在 220V 电路中（假设未烧毁），实际功率会远大于 100W，亮度更亮。
对比实验：将 “220V 40W” 和 “220V 100W” 的灯泡串联在 220V 电路中，观察到 40W 的灯泡更亮。原因是串联电路中电流相等，由\(P=I^2R\)可知，电阻大的灯泡实际功率大，而 40W 灯泡的电阻\(R=\frac{U^2}{P}\)更大。
误区提醒：不要认为额定功率大的灯泡一定更亮，需结合实际工作电压判断实际功率大小。
幻灯片 10：用电器的安全使用与功率关系
安全使用原则：用电器必须在额定电压下工作才能保证安全和正常寿命，实际电压偏离额定电压过多会导致实际功率异常，存在安全隐患。例如，电饭煲电压过高可能导致加热过快，引发线路过热；电压过低则可能无法煮熟食物，且长时间低功率工作可能损坏电器。
电路承载考量：家庭电路中同时使用多个大功率用电器时，总功率过大可能导致电压下降，使各用电器实际功率降低，同时增加电路负荷，需合理安排用电。
保险丝作用：当用电器实际功率过大（如短路或总功率过大）时，电路中电流增大，保险丝熔断或空气开关跳闸，保护电路和用电器安全。
幻灯片 11：课堂练习
题目展示：
标有 “220V 25W” 的灯泡，其额定功率为_____W，额定电流为_____A，电阻为_____Ω。当接在 110V 电路中时，实际功率为_____W。
两个灯泡分别标有 “220V 40W” 和 “220V 100W”，串联在 220V 电路中，_____的灯泡更亮；并联在 220V 电路中，_____的灯泡更亮。
下列关于额定功率和实际功率的说法中，正确的是（ ）
A. 用电器的实际功率一定等于额定功率
B. 实际电压越大，实际功率一定越大
C. 额定功率大的用电器，实际功率一定大
D. 实际功率由实际电压决定，与额定功率无关
一个标有 “12V 6W” 的灯泡，接在 18V 的电源上，需串联一个多大的电阻才能使灯泡正常发光？此时串联电阻的实际功率是多少？
答案讲解：结合额定功率与实际功率的关系、公式及电路特点，逐一分析解题步骤，明确答案。
幻灯片 12：课堂小结
知识回顾：回顾额定功率和实际功率的定义、铭牌标注方法，两者的关系（\(P_实\)随\(U_实\)变化，\(\frac{P_实}{P_额}=\left(\frac{U_实}{U_额}\right)^2\)），以及灯泡亮度由实际功率决定的原理。
核心要点：额定功率是用电器在额定电压下的功率，固定不变；实际功率由实际电压决定，影响用电器的工作状态和亮度；计算实际功率时需结合欧姆定律和电功率公式。
思维导图展示：以思维导图形式呈现本节课的知识框架，包括额定功率、实际功率的定义、关系、计算及应用。
幻灯片 13：课后作业
作业布置：
完成课本上关于额定功率与实际功率的练习题，重点练习不同电压下实际功率的计算。
观察家中 3 个不同用电器的铭牌，记录额定电压和额定功率，计算它们正常工作时的电阻和电流。
一个标有 “220V 500W” 的电熨斗，接在 200V 的电路中，实际功率是多少？（忽略电阻变化）
幻灯片 14：结束页
总结语：本节课我们深入理解了额定功率与实际功率的概念及关系，掌握了不同电压下实际功率的计算方法。这些知识能帮助我们正确使用用电器，避免因电压异常导致的损坏，确保用电安全。
鼓励语：希望同学们在生活中能关注用电器的铭牌参数，结合所学知识分析用电器的工作状态，让物理知识真正服务于生活实践！
2024沪科版物理九年级全册
17.2.2额定功率与实际功率
第十七章 电流做功与电功率
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
了解不同用电器的额定功率，能说出额定电压、额定功率所表示的含义。
01
能区别额定电压与实际电压，额定功率与实际功率。（重、难点）
02
小明从商场买回来一个白炽灯，发现它上面标有“3V 1.5W”的字样，将小灯泡接在3.5 V、3 V、2.5 V的电压下，灯泡都能发光吗？亮度有什么不同吗？
3.5 V电压下，灯泡发光且较亮
3V电压下，灯泡发光且亮度正常
2.5 V电压下，灯泡发光但较暗
观察与思考
如图，观察小灯泡的铭牌，其数值“3V 1.5W”各表示什么含义
“3V”表示用电器正常工作时的电压为3V；
1.5W表示用电器正常工作时的功率为1.5W。
一、额定电压与额定功率
观察与思考
在物理学中，将用电器正常工作时的电压值和电流值，分别叫做额定电压和额定电流。与额定电压对应的功率叫做额定功率。
一、额定电压与额定功率
额定电压、额定功率
电压器两端的电压能无限增大吗？
不能，当用电器两端的电压增大时，通过他的电流随之增大，用电器的功率也跟着增大，当电压超过一定数值时，就会损坏用电器。
一、额定电压与额定功率
讨论与交流
一只“3V 1.5W”的小灯泡接在3.5 V、3V、2.5 V的电压下虽然都能发光，但它们的亮度并不相同，这是为什么？？
在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或低于额定电压，用电器就不能正常工作，此时的电压叫做实际电压，与实际电压对应的功率叫做实际功率。
二、实际电压与实际功率
观察与思考
例1 一只标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡，如果把它接入2 V的电路中使用，测得通过它的电流是0.25 A，则这只灯泡的额定功率是多少W？实际功率是多少W？
二、实际电压与实际功率
分析：小灯泡上标注的是小灯泡的额定电压和额定电流。
额定功率：P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。
分析：实际通过小灯泡的电压为2V，电流为0.25A。
实际功率：P实＝U实I实＝2V×0.25 A＝0.5 W。
例2 在有些地区的用电高峰，用电器两端的电压会降低。若“220V 60W”的灯泡两端电压降低到200V，若不计灯丝电阻随温度的变化，求灯泡的电阻以及实际功率。
二、实际电压与实际功率
根据P=UI和I= ，可得 。则灯泡的电阻
。
P额=
U额2
R
U
R
解：由题意可知，灯泡的额定电压U额=220 V，额定功率P额=
60 W，灯泡两端的实际电压U实=200 V。
例2 在有些地区的用电高峰，用电器两端的电压会降低。若“220V 60W”的灯泡两端电压降低到200V，若不计灯丝电阻随温度的变化，求灯泡的电阻以及实际功率。
解：由题意可知，灯泡的额定电压U额=220 V，额定功率P额=
60 W，灯泡两端的实际电压U实=200 V。
二、实际电压与实际功率
由 ，可得小灯泡的实际功率
。
（1）进行计算时，一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的；
（2）用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的P实、U实可以有多个，但具有同体性、同时性。
交流与讨论
二、实际电压与实际功率
已知串联电路中，电流处处相等。则有
W1：W2=IU1t：IU2t=U1：U2=IR1：IR2=R1：R2 ；
P1：P2=IU1：IU2=U1：U2=IR1：IR2=R1：R2。
串联电路中，两用电器的电功及电功率之比是多少？
三、电功率的计算
串联电路的电功与电功率
因此在串联电路中，电阻越大的灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
并联电路中，各处电压相等。各支路中导体的电流与导体的电阻成反比。
W1：W2=I1Ut：I2Ut=I1：I2=R2：R1 ；
P1：P2=I1U：I2U=I1：I2=R2：R1。
并联电路中，两用电器的电功及电功率之比是多少？
三、电功率的计算
并联电路的电功与电功率
因此在并联电路中，电阻越小的灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
一只家用电能表标着“3 000r/（kW·h）”，现在室内只接了一只灯泡，测出转盘3 min内转了15转，利用这些数据，算出灯泡在这段时间内消耗的电能_______kW·h。灯泡的功率是________。
0.005
三、电功率的计算
利用P= 计算
W
t
100 W
如图所示电路，开关S闭合后，电流表的示数______(选 填“变大”“变小”或“不变”)；若电流表示数变化了0.1A，则电阻R= ______Ω，电阻R的功率为______W(电源电压保持不变)。
变大
60
0.6
三、电功率的计算
利用P=UI 计算
1.一灯泡标有“PZ220—100”字样，如把它接入110 V的电路中，灯泡实际消耗的电功率为________。
25 W
三、电功率的计算
利用P = 计算
U 2
R
2.将灯L1“220 V 60 W”和灯L2“220 V 40 W”的电灯串联后接在220 V的电路中，则两灯的总功率为_______W；若将两灯并联在220 V的电路中，则两灯的总功率为_______W。
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三、电功率的计算
利用P = 计算
U 2
R
100
3.由电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着"PZ220—60”的电灯供电，由于导线有电阻，灯泡消耗的实际功率为55W。则导线消耗的功率 ( )
A.小于5W B.等于5W C.大于5W D.不能确定
A
三、电功率的计算
利用P = 计算
U 2
R
当导线上电阻不忽略时，则电路中的电阻变大，由P=
可知电路消耗的总功率变小，即小于60W，而灯泡实际功率为55W，所以导线上的功率只能小于5W。
U 2
R
现有两只小灯泡，上面有：“6V 1.2W”和“12V 6W”的字样，如果将这两灯串联起来，为了使其中一只灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是( )
A. 27V B. 10.8V C. 18V D. 37.8V
B
三、电功率的计算
利用P = I2R 计算
1.如图电源电压保持不变，灯L1和L2相同，开关S闭合后与闭合前，灯L1消耗的电功率之比为（ ）
A.4:1 B.1:4
C.1:2 D.2:1
电路消耗的总功率之比为多少？
A
2：1
三、电功率的计算
利用比例计算
2.如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙=5：3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙=________，此时R1与R2消耗的功率之比P1： P2=________。
2：5
3：2
三、电功率的计算
利用比例计算
定值电阻R1标有“10Ω 2A”，R2标有“50Ω 0.5A”的字样。若将它们并联使用，允许加在它们两端电压的最大值是 V，干路上的最大电流为 ；若将它们串联使用，允许加在它们两端电压的最大值是 V。
20
2.4A
30
三、电功率的计算
电路安全问题
知识点1
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1．[2025年1月合肥期末]下列用电器中，正常工作时的电功率最接近40 W的是____________。
乙
认识额定功率与实际功率
2．一盏小灯泡上标有“6 V　3 W”的字样。3 W表示这盏灯的__________； 当该小灯泡正常发光时，它两端的电压为________V。
额定功率
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3．小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是(　　)
A．电灯的实际电压变大
B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小
D．电灯的额定功率变小
C
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4．家用白炽灯上标有“220 V　100 W”字样，当它两端电压为210 V时，它的实际功率(　　)
A．大于100 W B．小于100 W　　
C．等于100 W D．条件不足，无法判断
(补充设问·共用选项)此时它的额定功率________。
B
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C
5．[2025·宣城月考]下列四只灯泡各自在额定电压下正常发光，其中最亮的是(　　)
A．“220 V　25 W”
B．“36 V　40 W”
C．“110 V　100 W”
D．“220 V　60 W”
C
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6．如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的(　　)
A．实际功率 B．额定电压
C．额定功率 D．电阻
B
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7．标有“220 V　40 W”的灯泡，当它正常工作时，电流为________A(结果保留两位小数)；电阻为________Ω。
0.18
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知识点2
额定功率与实际功率的计算
1 210
8．[2025年1月芜湖期末]某电热炉上标有“220 V
1 100 W”字样，电热炉正常工作时的电阻是________Ω。如果将它接在110 V的电路中，则其实际功率是________W。(不计电阻随温度的变化)
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275
9．小京利用图甲所示的电路测得额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流I，并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。小灯泡两端电压为1.0 V时的电阻为________；小灯泡正常发光时的电功率为________。
5 Ω
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0.7 W
10．物理课上，老师做了一个“魔法火焰”实验：如图所示，当加热玻璃丝时，小灯泡慢慢亮了起来(不考虑灯丝电阻的变化)，此过程中逐渐增大的物理量是(　　)
A．电源电压
B．玻璃丝的电阻
C．电路总功率
D．小灯泡的额定功率
C
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11．[2025年1月芜湖期末]小明家新买了一台电热器，其铭牌信息如表。当通过电热器的电流为4 A时(不考虑电阻变化)，它的实际功率为(　　)
A.1 100 W
B．880 W
C．176 W
D．704 W
D
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型号 额定电压 额定功率 额定频率
FCD－80 A 220 V 1 100 W 50 Hz
12．[2025·朔州模拟改编]几个同学在实验室中看到甲、乙两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)
A．甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯都正常发光时，两灯一样亮
C．两灯串联后接入电路中，通过两灯的
电流相等，两灯一样亮
D．两灯串联后接入6 V的电路中，甲灯更亮
D
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13．小灯泡上标有“6 V　3 W”的字样，则小灯泡正常发光时的电阻为____Ω；若将小灯泡接在电源电压为9 V的电路中，要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值为________Ω的定值电阻。
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14．[2025年1月亳州期末改编]有两只灯泡，L1标有“12 V　6 W”字样、L2标有“12 V　12 W”字样，通过它们的电流随两端电压的变化关系如图所示。若将两灯泡并联接在12 V电源两端，则电路消耗的总功率为______W；若将两灯串联接在某电路中，使L1恰好正常发光，
则L2的实际功率为________W。
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15．[2024·合肥二模]晚上八点左右正是用电高峰，家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。张浩同学在家中做了以下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3 000 imp/(kW·h)”字样，随即关闭了家中所有其他用电器，只让一个标有“220 V　1 210 W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表指示灯3 min闪烁150次。假设电水壶的电阻保持不变，求：
(1)电水壶的电阻；
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(2)电水壶工作时的实际电功率；
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电能表指示灯3 min闪烁150次，电水壶工作3 min消耗的电能
W＝ ＝0.05 kW·h，
电水壶工作时的实际电功率
P实＝ ＝1 kW＝1 000 W。
(3)张浩同学家的实际电压。
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电功率
额定功率
与额定电压对应的功率叫做额定功率。
与实际电压对应的功率叫做实际功率。
实际功率
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