15.2 电功率--2025-2026学年沪粤版物理九年级上册教学课件（47页PPT）

15.2 电功率
第十五章 电能与电功率
沪粤版2025-2026学年 物理九年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
15.2 电功率
教学目标
理解电功率的概念，知道电功率是表示电流做功快慢的物理量。
掌握电功率的计算公式，能进行简单的电功率计算。
理解额定功率和实际功率的含义，知道两者的区别与联系。
学会测量用电器的电功率，能分析实验数据得出结论。
了解常见用电器的电功率，培养节约用电的意识。
电功率的概念
引入
在生活中，我们会发现不同的用电器工作时，消耗电能的快慢不同。例如，电水壶烧开一壶水比电熨斗熨一件衣服快得多，这说明电水壶消耗电能的速度比电熨斗快。为了描述电流做功的快慢，我们引入了电功率的概念。
定义
电功率是表示电流做功快慢的物理量，用符号 “P” 表示。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
单位
在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是 “W”。常用的单位还有千瓦（kW），它们之间的换算关系是：1kW = 1000W。
物理意义
电功率的物理意义是表示电流做功的快慢。例如，一个用电器的电功率是 100W，表示这个用电器在 1 秒内消耗的电能是 100J；一个用电器的电功率是 1kW，表示这个用电器在 1 秒内消耗的电能是 1000J。
电功率的计算公式
基本公式
根据电功率的定义，电功率等于电功与时间的比值，即：\(P=\frac{W}{t}\)
其中，P 表示电功率，单位是瓦特（W）；W 表示电功，单位是焦耳（J）；t 表示时间，单位是秒（s）。
推导公式
由电功的计算公式\(W = UIt\)，代入电功率的基本公式可得：\(P=UI\)
其中，U 表示用电器两端的电压，单位是伏特（V）；I 表示通过用电器的电流，单位是安培（A）。
在纯电阻电路中，根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)和\(U = IR\)，还可以推导出电功率的另外两个计算公式：
\(P=I^2R\)（由\(P = UI\)和\(U = IR\)推导得出）
\(P=\frac{U^2}{R}\)（由\(P = UI\)和\(I=\frac{U}{R}\)推导得出）
公式的应用
例题 1：一个灯泡接在 220V 的电路中，通过的电流是 0.5A，这个灯泡的电功率是多少？
解：根据公式\(P = UI\)，可得：\(P=220V\times0.5A = 110W\)
答：这个灯泡的电功率是 110W。
例题 2：一个电阻为 20Ω 的用电器，接在 10V 的电路中，通过的电流是多少？它的电功率是多少？
解：根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，可得通过用电器的电流：\(I=\frac{10V}{20??}=0.5A\)
再根据公式\(P = UI\)，可得电功率：\(P=10V\times0.5A = 5W\)
也可以用\(P=I^2R\)计算：\(P=(0.5A)^2\times20??=0.25A^2\times20?? = 5W\)
或用\(P=\frac{U^2}{R}\)计算：\(P=\frac{(10V)^2}{20??}=\frac{100V^2}{20??}=5W\)
答：通过用电器的电流是 0.5A，它的电功率是 5W。
额定功率和实际功率
额定功率
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 “\(P_{é??}\)” 表示。额定电压是指用电器正常工作时的电压，用符号 “\(U_{é??}\)” 表示。用电器上标明的电压和功率一般都是额定电压和额定功率。例如，一个灯泡上标有 “220V 60W”，表示这个灯泡的额定电压是 220V，额定功率是 60W，即这个灯泡在 220V 的电压下工作时，电功率是 60W。
实际功率
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 “\(P_{???}\)” 表示。实际电压是指用电器实际工作时两端的电压，用符号 “\(U_{???}\)” 表示。
两者的关系
当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，用电器正常工作。
当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，用电器可能会被损坏。
当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作。
例如，一个标有 “220V 60W” 的灯泡，当它两端的实际电压是 220V 时，实际功率是 60W，灯泡正常发光；当实际电压高于 220V 时，实际功率大于 60W，灯泡可能会被烧坏；当实际电压低于 220V 时，实际功率小于 60W，灯泡发光较暗。
例题 3：一个标有 “220V 100W” 的灯泡，接在 110V 的电路中，它的实际功率是多少？
解：由\(P=\frac{U^2}{R}\)可得，灯泡的电阻：\(R=\frac{U_{é??}^2}{P_{é??}}=\frac{(220V)^2}{100W}=484??\)
当灯泡接在 110V 的电路中时，实际功率：\(P_{???}=\frac{U_{???}^2}{R}=\frac{(110V)^2}{484??}=25W\)
答：它的实际功率是 25W。
电功率的测量
实验原理
根据电功率的计算公式\(P = UI\)，只要测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，就可以计算出用电器的电功率。
实验器材
电源、开关、电流表、电压表、待测用电器、滑动变阻器、导线若干。
实验电路图
（此处可插入测量电功率的实验电路图，待测用电器与滑动变阻器串联，电流表测电流，电压表测电压）
实验步骤
按照电路图连接电路，连接过程中开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处。
检查电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于用电器的额定电压，记录此时电流表的示数。
根据\(P = UI\)计算出用电器的额定功率。
改变滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数不等于额定电压，记录此时的电压和电流值，计算出用电器的实际功率。
断开开关，整理实验器材。
常见用电器的电功率
手电筒的灯泡：约 0.5W
白炽灯：15W - 100W
节能灯：5W - 30W
电视机：约 100W
电冰箱：约 100W
电熨斗：500W - 1000W
电水壶：1000W - 2000W
空调：1000W - 3000W
了解常见用电器的电功率，可以帮助我们合理使用用电器，节约用电。例如，使用节能灯比使用白炽灯更省电，因为在相同亮度下，节能灯的电功率更小。
课堂练习
电功率是表示（ ）的物理量，单位是（ ）。
一个用电器在 10s 内消耗的电能是 500J，则这个用电器的电功率是（ ）W。
一个标有 “220V 25W” 的灯泡，正常工作时通过的电流是（ ）A，电阻是（ ）Ω。
一个电阻为 40Ω 的用电器，通过的电流是 0.5A，则这个用电器的电功率是（ ）W。
一个标有 “36V 60W” 的用电器，接在 220V 的电路中，会发生什么现象？为什么？
课堂总结
电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位是瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）。
电功率的基本公式是\(P=\frac{W}{t}\)，推导公式有\(P = UI\)、\(P=I^2R\)、\(P=\frac{U^2}{R}\)，其中\(P = UI\)适用于任何电路，后两个公式适用于纯电阻电路。
额定功率是用电器在额定电压下的功率，实际功率是用电器在实际电压下的功率，实际功率随实际电压的变化而变化。
可以用电流表和电压表测量用电器的电功率，原理是\(P = UI\)。
课后作业
一个标有 “220V 500W” 的电熨斗，正常工作时通过的电流是多少？工作 1 小时消耗的电能是多少度？
一个电阻为 20Ω 的用电器，接在 36V 的电路中，它的电功率是多少？如果工作 5 分钟，消耗的电能是多少焦耳？
在家里观察几种用电器的铭牌，记录它们的额定电压和额定功率，计算它们正常工作时的电流和电阻。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
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中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
课程目标
1.结合实例理解电功率，知道电功率的单位。
2.知道电功率与电流、电压之间的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。
新课引入
机械运动的快慢，用速度来表示
物体做功的快慢，用功率来表示
电流做功的快慢用什么来表示？
功率 ？
电
思考
新知学习
电能表使用实验回顾
2000r/kW·h
转2000圈消耗1kW·h
将不同用电器接入电路，闭合开关，测量30s内，电能表转过的圈数
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
白炽灯
吹风机
铝盘转动圈数n/圈
2
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工作时间t/s
30
30
吹风机接入电路后电能表铝盘转速有什么变化？这个现象又说明了什么问题呢
铝盘转动变快；
消耗电能变快；
消耗电能有快慢之分，电流做功有快慢之分
机械运动的快慢，用速度来表示
物体做功的快慢，用功率来表示
电流做功的快慢用电功率来表示
思考
这里用电器上标示的7W和1200W就是用电器的电功率，都正常工作时，哪个用电快？
观察用电器的铭牌：
电熨斗
电功率
一
2．物理意义:
电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比
3．符号及单位：
电功率用 P 表示，单位是瓦特，简称瓦，符号是 W
常用的单位还有千瓦 (kW)，毫瓦(mW)
换算关系： 1 kW = 103 W 1 W = 103 mW
1．定义:
表示电流做功的快慢的物理量
P
W
t
4.计算公式：
t —— 秒（s）
1W=1J/s 1J=1W·s
机械功率公式
电功率公式
1kW·h=103W×3.6×103s=3.6×106J
注意：在计算的时候，要保证单位的统一性，
即电功率单位为W时，时间单位为s；电功率单位为kW时，时间单位为h
W ——焦耳（J）
温馨提示
比值定义法：就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、热值和电功率等。
电风扇约 20 W
常见用电器的电功率
1s消耗电能20J
7W的节能灯
1s消耗电能7J
1200W的节能灯
电吹风机约 500 W
1s消耗电能500J
2h消耗电能1kW·h
1h消耗电能1.2kW·h
1s消耗电能1200J
日常生活中，我们更多的用千瓦时（度）来描述用电量，
但在做题时以焦耳为单位计算更简便
大型发电站的功率可以达到100万千瓦以上
这个发电站可以同时供多少个100W的灯泡工作？
107
计算
常见用电器的电功率：
有人说用电器“瓦数”越大，越费电。这种说法正确吗？
“瓦数” 大
电流做功快
电功率大
费电
消耗电能多
电流做功多
不正确。根据????=?????????，只有在做功时间相同时，
电功率大的用电器做得电功多。
?
一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约5 000kW·h的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我这只电吹风是500瓦的，也就是0.5千瓦，这个厂节省的电力可以开动10 000 个这样的电吹风。”这位记者错在哪里？
这个记者的错误：混淆了（电能）kW·h与（电功率）kW的关系。
正确的说法是：这些电能可以让1只功率为0.5 kW电吹风正常工作的时间是:
想 想 议 议
1、下列说法最接近实际的是（　　）
A．烧开一壶水所需的热量约为100J
B．家用电吹风机的功率约为500W
C．家用洗衣机工作20min约消耗1度电
D．电子表电池的电压约为220V
针对训练
B
我们已经知道了灯泡上铭牌标示瓦数的含义，那么，在实际中影响灯泡的电功率的因素有哪些呢？
？
电流？
电压？
问题与思考
1.猜想与假设：
猜想1：电功率可能跟电压有关，电压越高，电功率越大。
你同意他们的看法吗？你的猜想又是什么？
猜想2：电功率可能跟电流有关，电流越大，电功率越大。
影响电功率大小的因素
二
把灯泡的电功率大小用灯泡的亮暗程度来表示
——物理研究方法：转换法
2.实验方法：
验证猜想1的时候，控制流经灯泡的电流大小不变，改变灯泡两端电压，
观察灯泡的亮暗程度.
——物理研究方法：控制变量法
验证猜想2的时候，控制灯泡两端电压大小不变，改变流经灯泡的电流，
观察灯泡的亮暗程度.
3.设计实验：
将两个灯泡串联，使通过它们的电流相同
将两个灯泡并联，使它们两端的电压相同
请你设计电路，分别可以控制两灯泡的电流和电压相等
思考
4.进行实验与收集数据：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
电压U/V
灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1
灯泡L2
当通过两个灯泡的电流相同时：
按照设计好的电路图进行实验，将收集到的数据和观察的现象填入下列表中
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}U1 =0.6V
暗
U2=1.7V
亮
当两个灯泡两端的电压相同时：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
电流I/A
灯泡亮度(选填“明”或“暗”)
灯泡L1
灯泡L2
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}I1=0.18A
暗
I2=0.24A
亮
5.实验结论：
电功率的大小跟通过用电器的电压、电流有关。
在电压相等时，电流越大，电功率就越大；
在电流相等时，电压越高，电功率就越大。
精确的实验表明：电功率P等于电压U跟电流I的乘积
P=UI
电功
t —— 秒（s）
W ——焦耳（J）
I ——安培（A）
U ——伏特（V）
P ——瓦特（W）
1W=1J/s=1V·A
电功率
仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。
电功的公式还能变形为
结合欧姆定律 ，电功率的公式还能变形为
单位
推导式：
适合所有电路
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}对比
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路元件
除了电源外只有电阻
包括所有元件
电功
电功率
功能转化
电能只转化为内能
电能除了内能还转化为其他能
纯电阻电路和非纯电阻电路的区别
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1．如图所示的甲、乙两灯泡连入家庭电路中，根据生活经验可知，乙灯比甲灯发光较亮，说明相同时间内，乙灯转化的光能较______，消耗的电能较______，即相同时间内，电流做功较多，可知乙灯中电流做功较快。灯泡铭牌上的“25 W”“100 W”指的是灯泡的________，表示电流做功的快慢。
多
知识点1
认识电功率
多
电功率
2．关于电功率，下列说法正确的是(　　)
A．电流做的功越多，电功率越大
B．电流通过导体消耗的电能越多，电功率越大
C．电流做功越快，电功率越大
D．电流做功的时间越短，电功率越大
C
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3．在“探究电功率大小的影响因素”活动中，同学们猜想的影响因素有：①电压；②电流。于是他们设计了如图甲、乙、丙所示的三个电路。
(1)实验是通过观察_________来
比较电功率的大小，这种方法称为________法。
(2)经过讨论，他们认为不应该选择图甲电路，原因是当改变灯泡两端电压时，________________________。
灯泡亮度
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知识点2
影响电功率大小的因素
转换
通过灯泡的电流也会改变
(3)为研究电功率大小与电流的关系，应该选择图________所示的电路，实验还要求灯泡L1和L2的规格________(填“相同”或“不同”)。
(4)利用图丙电路可探究电功率大小与______的关系，实验发现V1示数较大，灯L1更亮，可得出结论：___________________________________。
(5)评估图乙、图丙两个电路，你觉得图________电路设计得更好，原因是________________________________。
乙
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不同
电压
当电流相同时，电压越大，电功率越大
丙
可以多次实验，探究普遍规律
4．某品牌电脑工作时的电压为20 V，通过的电流为2.5 A，则此电脑的功率为______W，小点用此电脑工作8 h消耗的电能为________________J。
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知识点3
电功率的简单计算(P＝ 、P＝UI)
1.44×106
5．下表为某型号洗衣机的部分铭牌，该洗衣机正常工作时电压为220 V，当洗衣机正常洗衣时，通过洗衣机的电流为(　　)
A.0.5 A　　B．1.5 A　　C．2 A　　D．3 A
B
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洗衣功率
330 W
脱水功率
440 W
6．[2025年1月合肥期末]如图所示，R2＝10 Ω，开关S断开时，电流表的示数为0.3 A，开关S闭合时，电流表的示数变化了0.2 A。求：
(1)R1的功率；
解：(1)由图可知，开关S断开时为R2的简单电路，
电流表A测通过R2的电流；根据I＝ 可得，电源电压
U＝U2＝I2R2＝0.3 A×10 Ω＝3 V；开关S闭合时，两电阻并联，U1＝U＝3 V，电流表A测干路电流，根据并联电路的特点知，通过R2的电流不变，则通过R1的电流I1＝ΔI＝0.2 A，R1的功率P1＝U1I1＝3 V×0.2 A＝0.6 W。
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6．[2025年1月合肥期末]如图所示，R2＝10 Ω，开关S断开时，电流表的示数为0.3 A，开关S闭合时，电流表的示数变化了0.2 A。求：
(2)电路消耗的总功率。
干路电流I＝I1＋I2＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A；
电路消耗的总功率P＝UI＝3 V×0.5 A＝1.5 W。
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7．]2025·北京模拟改编]R1与R2两条电阻线串联，接入同一电路，R1＞R2，R1、R2消耗的功率分别为P1、P2，则(　　)
A．I1＝I2　P1＝P2　　 B．I1＝I2　P1＞P2
C．U1＝U2　P1＞P2 D．U1＞U2　P1＝P2
B
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知识点4
变形公式P＝ 、P＝I2R的应用
8．某电阻的阻值为10 Ω，两端的电压为4 V，则该电阻的电功率为________W；若该电阻两端电压变为原来的两倍，则此时该电阻的电功率为________W。
1.6
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6.4
9.[跨学科·数学]如图所示的是部分家用电器正常工作时的电功率，一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是(　　)
A．电风扇　　　　
B．洗衣机
C．电冰箱　　　　
D．电视机
A
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10．[2025·南昌模拟]如图所示的是小灯泡L和定值电阻R的I-?U图像，由图像可知(　　)
A．R的阻值为5 Ω
B．小灯泡的电阻随温度的升高而减小
C．只将L与R并联在电源电压为2 V的电路中，
电路的总功率为0.4 W
D．只将L与R串联在电源电压为6 V的电路中，
电路的总功率为1.2 W
D
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11．[2024·深圳模拟]许多小区安装了公共充电插座，采取扫码付费自动充电(如图所示)。假设某充电器输出电压为48 V，输出电流为2 A，则它的输出功率是________W；若当地的商用电价为1元/(kW·h)，那么用该充电器在公共充电插座充电5小时所需的电费是________元。
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0.48
12.[新考法　2024·武汉模拟]电焊工艺利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压为40 V、输出功率为2000 W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑，应选择作为电焊机的输出导线的是(　　)
A.2.5 mm2的导线　
B．4 mm2的导线
C．6 mm2的导线　
D．10 mm2的导线
D
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导线规格
导线横截面积S/mm2
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安全载流量I/A
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13．两个定值电阻R1、R2的阻值之比为2∶3，若将它们按如图甲所示的方式连接，R1、R2消耗的电功率之比为__________；按如图乙所示的方式连接，R1、R2消耗的电功率之比为________。
2∶3
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3∶2
14．[2025·太原模拟]如图所示，电源电压U＝24 V，定值电阻R0＝4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”，电压表量程为0～15 V。
(1)求当电压表示数U0＝6 V时，通过定值电阻R0的电流。
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解：定值电阻R0＝4 Ω，当电压表示数U0＝6 V时，
通过定值电阻R0的电流I0＝ ＝1.5 A。
14．[2025·太原模拟]如图所示，电源电压U＝24 V，定值电阻R0＝4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　2 A”，电压表量程为0～15 V。
(2)求电路消耗的最小电功率。
当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路的总电阻最大，
电流最小，此时电路消耗的电功率最小，
则最大总电阻R总最大＝R0＋R大＝4 Ω＋20 Ω＝24 Ω，
所以电路消耗的最小电功率
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小结
电功率
定义
电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比
物理意义
表示电流做功的快慢的物理量
符号
P
单位
瓦(W)，千瓦(kW)
1 kW = 103 W
公式
定义式
推导式
注：推导式只适用于纯电阻电路
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