课题:电功率
教学目标
知识目标:
1.知道电功率的定义、物理意义、单位。
2.初步理解电功率的公式,理解电功率和电压,电流的关系,并能进行简单计算。
3.能理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
(二)过程与方法
通过实验让学生体会额定功率与实际功率的区别,培养学生的观察能力。
(三)情感、态度与价值观
1.通过观察用电器上的铭牌让学生体会物理与生产、生活的紧密联系。
2.通过实验探究额定功率与实际功率,培养学生尊重事实、探求真理的科学态度。
教学重点和难点
重点:正确建立电功率、额定功率的概念。
难点:理解额定功率与实际功率的区别。
教学流程:
一、情境引入
1.让学生观看图片,思考:机械运动有快有慢,用速度来表示;做功有快有慢,用功率来表示;那么电流做功有快慢之分吗?21·cn·jy·com
让学生观察(或课件展示、实物投影)手中的2个灯泡(其中一个是100W的,另一个是25W的),看上面有哪些数据?你能从中发现什么?【来源:21·世纪·教育·网】
由学生讨论交流:25瓦和100瓦是代表了什么?
先让学生猜想:如果接入电路将会怎样?
(此时大部分学生会知道100W的比25W的灯亮,此时应引导学生的思路:为什么100瓦的灯泡亮?做功的快慢即消耗电能的快慢)21·世纪*教育网
3.实验演示:分别将25W和100W的灯泡接在电路中。
注意提醒学生:要观察灯泡的亮度(通过观察培养学生学习物理的兴趣和自信心),更要观察电能表铝盘转动的快慢。www-2-1-cnjy-com
谈话与引导:电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系?(说明了什么?)
(引导得出:电能表铝盘走的快慢不同,表示用电器消耗的电能的快慢不一样)
4.谈话导入课题:可见只有做功的多少还不行,还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢?2-1-c-n-j-y
二、进行新课
(一)电功率
1.启发:如何来比较不同用电器做功的快慢呢?(应引导学生得出:可以让时间相等,看做功多少;或者让其做功相等,看消耗时间的多少;只要说出大体意思即可,关键是让学生真正理解。)21教育网
得出:我们把电流做的功与完成这些功所用时间的比叫做电功率。(特别要让学生理解:什么是单位时间?在课堂中应启发学生自己说出来)21*cnjy*com
2.电功率的定义公式:P=W/t
注意:要让学生深刻理解此公式的意义。
引导学生推导电功率的另一个公式:P=UI
3.电功率的单位:瓦(W) 千瓦(kW)
提醒学生明确他们之间的进率。
老师用实验的方法得出公式P=UI。
实验一:选用两个不同的小灯泡串联起来,按下图所示接入电路。通电后观察现象,并进行分析。
结论:
在电流相同的情况下,电功率的大小与电压的大小有关,电压越大,电功率越大。
实验二:设计实验2:选用上面两个不同的小灯泡,将它们并 联起来,按下图所示接入电路。通电后观察现象,并进行分析。21cnjy.com
结论:
在电压相同的情况下,电功率的大小与电流的大小有关,且电流越大,电功率越大。
从而得出结论:精确的理论和实验推导都可以证明:P=UI。
5.解决导入本课时的问题:
老师讲解:PZ220-100中的100就是电功率是100W,它的意义是此灯泡在1s内消耗的电能是100J(前提:在220V的电压下,此处暂未涉及额定电压的概念)。正是因为100W的灯泡比25W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,所以转化为内能(光能)的能量也就多,这就是为什么100W的灯泡比25W的灯泡亮的原因。2·1·c·n·j·y
6.例题1(练一练):一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少?
解:P = 1 kW
t = 1 h
消耗的电能是
W = Pt = 1 kW×1h = 1kW · h
答:消耗的电能是1 kW · h。
(此处不用课本上例题,用意在于为下一部分进行节约电能的讨论做好准备,而关于电功率的计算第四节将有专门的计算课)21世纪教育网版权所有
学生板演,教师巡回指导。
引导学生:这个结果3.6╳106J正好是1kW·h电能,告诉学生知道:除了用标准的国际单位以外,还可以直接用kW、h和kW·h来直接运算,这样在数值比较大时更方便。
例题2(练一练):2、1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间?
解:t = = == 25 h
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
例题3(练一练):一盏电灯连在电压是220V的电路中,灯泡中通过的
电流是0.068A,这个灯泡的电功率是多少瓦?
解:P=UI
=220V×0.068A
=15W
答:这个灯泡的电功率是15W。
额定功率和实际功率
1.多媒体展示用电器铭牌,让学生认识。
2.让学生观察灯泡的名牌“PZ 220—100”,教师提出问题:“它们表示什么意思?”
在学生猜想的基础上,教师向学生讲明:“220”代表正常工作时电压,“100”代表正常工作时的电功率。www.21-cn-jy.com
教师多媒体演示:
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的功率。
让学生观察几个用电器的铭牌,并看教材中表13-7,知道一些常用电器的额定电压和额定功率。
组织学生讨论:当用电器不在额定电压下工作时,额定功率会发生怎样的变化呢?
根据学生的讨论,教师进行归纳,并用多媒体演示。
(1)实际电压:用电器实际工作时的电压。
实际功率:用电器在实际电压下的功率。
(2)实际功率与额定功率的关系
当U实>U额时,P实>P额
当U实=U额时,P实=P额
当U实通过例题,帮助学生认识额定功率和实际功率的不同,并讲解实际功率的计算方法。
例题1(练一练):一个“220V 800W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?
解:由
答:电阻为。
(3)实际功率与额定功率的关系(拓展)
例题2(练一练):有一灯泡标有“220V100W”,接在110V的电源上,它的实际功率是多大?
答:实际功率是25w。
随堂练习
1. 电功率的大小表示电流做功的 。电功率的计算式 P= 。
2. 用电器正常工作时的电压,称为 ,此时的电功率称为 ;一个标有“PZ220-40”字样的灯泡,表示灯泡的 。
答案:1.快慢 W/t 2.额定电压;额定功率;额定电压是220 V,额定功率是40 W
小结
让学生回顾:
电功率的测量
电功率的公式
额定功率
实际功率
板书设计
一、电功率
1、电功率是表示电流做功快慢的物理量。
2、电功率的定义公式:P=W/t
3、电功率的单位:W kW 1 kW=103W
二、额定功率和实际功率
U实>U额 P实>P额
U实=U额 P实=P额
U实布置作业
课后作业题2题、3题、4题。
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【义务教育教科书北师大版九年级物理全册】
第一节 机械能
学校:________
教师:________
思 考
机械运动有快有慢,用速度来表示;做功有快有慢,用功率来表示;那么电流做功有快慢之分吗?
观察与思考
分别把一只25 W和一只100 W的电灯泡接在电路中,观察电能表铝盘转动的快慢是否相同,这说明了什么?
说明电流做功有快慢之分,在物理学中用电功率来表示。
1、物理意义:表示电流做功的快慢。
2、单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。
常用单位:1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
一、电功率
又因为W=UIt,则
W ——焦耳(J)
t —— 秒(s)
P ——瓦特(W)
P ==
P =UI
一、电功率
3、定义:我们把电流做的功与完成这些功所
用时间的比叫做电功率。
一、电功率
对于公式P =UI我们也能做实验得出其结论
实验器材:线路板、电池、导线、灯泡2个
电压表、电流表
设计实验1. 选用两个不同的小灯泡串联起来,按下图所示接入电路。通电后观察现象,并进行分析。
实验现象:
灯L甲较亮
灯L乙较暗
(P甲)较大
(P乙)较小
S
V1
V2
L甲
L乙
一、电功率
实验步骤:
结论:
在电流相同的情况下,电功率的大小与电压的大小有关,电压越大,电功率越大。
通过灯L甲和灯L乙的电流相等,
L甲两端电压较大, L甲较亮些
实验分析:
一、电功率
设计实验2:选用上面两个不同的小灯泡,将它们并 联起来,按下图所示接入电路。通电后观察现象,并进行分析。
灯L甲较暗
灯L乙较亮
(P甲)较小
(P乙)较大
实验现象:
R甲 R乙
S
A
A
L甲
L乙
实验步骤:
一、电功率
结论:
在电压相同的情况下,电功率的大小与电流的大小有关,且电流越大,电功率越大。
灯L甲和灯L乙两端的电压相等,
通过L乙的电流较大、 L乙的电功率大
实验分析:
一、电功率
精确的理论和实验推导都可以证明:
电功率与电流成正比,与电压成正比
即: P=UI
一、电功率
练一练
1、一个1kW的用电器当工作1h时消耗的电能是多少?
解:P = 1 kW
t = 1 h
消耗的电能是
W = Pt = 1 kW×1h = 1kW · h
答:消耗的电能是1 kW · h。
一、电功率
2、1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间?
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
解:
t = = = = 25 h
一、电功率
练一练
3.一盏电灯连在电压是220V的电路中,灯泡中通过的
电流是0.068A,这个灯泡的电功率是多少瓦?
一、电功率
练一练
解:P=UI
=220V×0.068A
=15W
答:这个灯泡的电功率是15W。
交流讨论
显示器
豆浆机
二、额定功率与额定电压
用电器的铭牌
电灯泡“PZ220-25”:
表示额定电压是220V,
额定功率是25W。
电烙铁“36V 60W”:
表示额定电压是36V,
额定功率是60W。
二、额定功率与额定电压
:用电器正常工作时的电压叫额定电压
:在额定电压条件下用电器的电功率叫额定功率
额定电压
额定功率
实际功率
:如果用电器的工作电压不是它的额定电压,它的实际功率就不等于它的额定功率
二、额定功率与额定电压
1、一个用电器只有一个额定电压和额定功率,但可有多个实际电压和实际功率。
2、灯的亮度是由灯在电路中工作时的实际功率所决定的。
二、额定功率与额定电压
知识拓展
实际功率与额定功率的关系
当U实= U额,
当U实>U额,则P实> P额,用电器容易烧坏。
当U实<U额,则P实< P额,用电器不能正常工作。
则P实=P额,
用电器正常工作。
二、额定功率与额定电压
你能记住这些公式吗?
二、额定功率与额定电压
1.一个“220V 800W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?
二、额定功率与额定电压
练一练
答:电阻为
额定功率和实际功率的关系
二、额定功率与额定电压
练一练
有一灯泡标有“220V100W”,接在110V的电源上,它的实际功率是多大?
二、额定功率与额定电压
答:实际功率是25w。
1. 电功率的大小表示电流做功的 。
电功率的计算式 P= 。
2. 用电器正常工作时的电压,称为 ,此时的电功率称为 ;
一个标有“PZ220-40”字样的灯泡,表示
灯泡的 。
快慢
额定电压
额定功率
额定电压是220 V,额定功率是40 W
随堂练习
小结
1、电功率的测量:
2、电功率的公式:
3、额定功率:
4、实际功率:
用电器在额定电压下的功率
用电器在实际电压下的功率
P=UI
布置作业
课后作业题2题、3题、4题。电功率
一.选择题(共6小题)
1.家用空调正常工作时的电功率最接近( )
A.1000W B.100W C.10W D.1W
2.有几位同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是( )
A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
3.甲、乙两用电器的电功率之比是4:1,消耗的电能之比是2:1,则通电时间比是( )
A.8:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
4.如图所示,把两个小灯泡串联后接到电源上,闭合开关,发现灯泡L1比L2亮一些,对这一现象分析错误的是( )21cnjy.com
A.L1功率比L2功率大 B.L1电压比L2电压大
C.L1电阻比L2电阻大 D.L1电流比L2电流大
5.在如图所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2安培时,电压表的示数从6伏特变为5伏特,那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为( )www.21-cn-jy.com
A.1.2W B.1.0W C.2.2W D.5.0W
6.如图所示的电路中,电源电压不变,移动滑动变阻器R1的滑片P,当电流表的示数变化范围为1A~1.3A时,电压表的示数变化了3V,则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是( )2·1·c·n·j·y
A.3W~3.9W B.3W~5.07W C.3.9W~10W D.10W~16.9W
二.填空题(共4小题)
7.如图所示的是一把既能吹冷风、又能吹热风的电吹风的简化电路图,其中A是吹风机,B是电热丝(通电时发热).若只闭合开关S2,吹出的是 风,若S1、S2都闭合时,吹出的是 风(填“冷”或“热”),此时电热丝B与吹风机A是 联.
8.电功率表示 的快慢.其国际单位是 .
9.我市将在襄州区伙牌镇建造规模为2台35万千瓦热电机组.投入使用后预计10h可发电 kW h,等于 J.【来源:21·世纪·教育·网】
10.如图甲是某种车载空气净化器,其工作过程如图乙所示,受污染的空气被吸入后,颗粒物进入电离区后带上某种电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获,再通过复合过滤网使空气净化,其中带电金属捕获颗粒物的工作原理是 ,车载空气净化器的额定功率为4.8W,额定电压为12V,则它正常工作的电流为 A.21·世纪*教育网
三.实验探究题(共1小题)
11.图甲是2015市场畅销的一款九阳DJ15B﹣C78全自动豆浆机,其重要参数如下表.豆浆机的核心部件是机头,它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部缸体采用底盘加热,作豆浆的过程是加热﹣打浆﹣加热﹣打浆﹣加热,加热和打浆交替进行.图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P﹣t图象,请根据以上信息解答下列问题:
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)豆浆机正常工作时,加热管电阻丝的阻值是多少?(结果保留一位小数)
(3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是多少?
型号 额定电压 电动机功率 加热功率 容量
DJ15B﹣C78 220V 180W 750W 1.5L
四.计算题(共1小题)
12.把分别标有“220V 40W”和“36V 40W”的两只白炽灯L1和L2,串联接在电压恒为220V的照明电路中,且两灯电阻不变,求:www-2-1-cnjy-com
(1)两只灯泡的电阻;
(2)两只灯泡实际功率之比.
参考答案
一.选择题(共6小题)
1.A
【解析】
家用空调正常工作时通过的电流为5A,家庭电路两端的电压为220V,
P=UI=220V×5A=1100W,
家用空调正常工作时的电功率最接近于1000W.
故选A.
【点评】本题考查了对电功率的计算,同时要求学生注重对日常生活的观察和积累.
2.B
【解析】
电功率是指电流在单位时间内做的功的多少,是表示电流做功快慢的物理量,故A错误,B正确;
由于电功率是由功和时间共同决定的,故C、D错误.
故选B.
【点评】本题考查了电功率的概念和意义.电功率是由功和时间同时决定的,单独说功的多少或做功的时间的多少是不能比较功率的大小的.21*cnjy*com
3.B
【解析】
由题意可知,P甲:P乙=4:1,W甲:W乙=2:1,
由P=可得,通电时间之比:
==×=×=.
故选B.
【点评】本题考查了电功率公式的应用,要注意各量之间的关系,不要颠倒.
4.D
【解析】
A、灯泡L1比灯泡L2亮一些,所以灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,故A正确;
B、灯泡L1比L2亮一些,说明灯泡L1的功率大于灯泡L2的功率,两灯泡串联,电流相等,由P=UI可知,L1两端的电压较大,故B正确.2-1-c-n-j-y
C、两灯泡串联,所以电流相等,根据P=I2R,灯泡L1的功率大,说明灯泡L1的电阻较大,故C正确;
D、两灯泡串联,所以电流相等,故D错误;
故选D.
【点评】此题考查了串联电路电流、电压、电功率的关系,关键是根据灯泡的亮暗确定出电功率的大小得出两灯泡电阻的大小.同时涉及到了欧姆定律的知识.
5.C
【解析】
∵定值电阻阻值一定,
当电压表的示数U1=6V时,
电路中的电流I1==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表的示数U2=5V时,
电路中的电流I2==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由题意可知:I1﹣I2=0.2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得:R=5Ω,
I1===1.2A,I2=1.2A﹣0.2A=1A,
根据P=UI可得:
该定值电阻所消耗功率的变化量△P=P1﹣P2=U1I1﹣U2I2=6V×1.2A﹣5V×1A=2.2W.
故选C.
【点评】此题属于易错题,容易出错的地方是利用P=△U△I直接计算功率的变化量(幸好题目没有对应的选项,如果是填空题,可能有很多同学出错).【出处:21教育名师】
6.D
【解析】
根据欧姆定律可得:
当电路中的电流I1=1A时,电压表的示数U1=I1R2=1A×R2,
当电路中的电流I2=1.3A时,电压表的示数U2=I2R2=1.3A×R2,
因电流表的示数变化范围为1A~1.3A时,电压表的示数变化了3V,
所以,U2﹣U1=1.3A×R2﹣1A×R2=3V,
解得:R2=10Ω,
定值电阻R2所消耗的最小功率:
P2min=I12R2=(1A)2×10Ω=10W,
定值电阻R2所消耗的最大功率:
P2max=I22R2=(1.3A)2×10Ω=16.9W,
所以,该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W~16.9W.
故选D.
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,表示出电流表示数的变化求出R2的阻值是关键.
二.填空题(共4小题)
7.冷;热;并.
【解析】
(1)若只闭合开关S2,只有吹风机与电源串联,吹风机工作、电热丝不工作,所以电吹风吹出的是冷风;
(2)若S1、S2都闭合时,吹风机与电热丝并联后连接在电源上,电流分两路分别经过吹风机和电热丝,它们都工作,则电吹风吹出的是热风.21世纪教育网版权所有
故答案为:冷;热;并.
【点评】对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目,要结合串并联电路的电流流向特点进行分析.
8.电流做功;W.
【解析】
电功率是表示做功快慢的物理量.电功率等于功与时间的比值,其国际单位是瓦特,简称瓦,用符号W表示.
故答案为:电流做功;W.
【点评】本题直接考查了对电功率概念的理解,以及对电功率单位的了解,属基础题.
9.7×106;2.52×1013.
【解析】
已知P=350000kW,t=10h,
由P=可得,W=Pt=2×350000kW×10h=7×106kW h=7×106×3.6×106J=2.52×1013J.
故答案为:7×106;2.52×1013.
【点评】本题考查了学生对功率公式的掌握和运用,计算时注意单位统一(用P﹣kW、W﹣kW h、t﹣h这一套单位).【来源:21cnj*y.co*m】
10.异种电荷相互吸引;0.4.
【解析】
(1)颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反,异种电荷相互吸引,因此颗粒物被电网捕获;
(2)由P=UI可得,车载空气净化器正常工作的电流:
I===0.4A.
故答案为:异种电荷相互吸引;0.4.
【点评】本题考查了空气净化器的工作原理和电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题.
三.实验探究题(共1小题)
11.答案见解析.
【解析】
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机电流:
I==≈0.8A;
(2)由P=可得,豆浆机正常工作时,加热管电阻丝的阻值:
R==≈64.5Ω;
(3)由图象可知,电动机工作的时间tM=2min=120s,电热管工作的时间tR=11min﹣2min=9min=540s,21·cn·jy·com
由P=可得,豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能:
W=WM+WR=PMtM+PRtR=180W×120s+750W×540s=4.266×105J.
答:(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机电流是0.8A;
(2)豆浆机正常工作时,加热管电阻丝的阻值是64.5Ω;
(3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是4.266×105J.
【点评】本题考查了电功率公式和电功公式的应用,关键是从图中读出加热时间和电动机工作的时间.
四.计算题(共1小题)
12.答案见解析.
【解析】
(1)由P=可得:
R1===1210Ω;
R2===32.4Ω;
(2)因为串联电路中处处电流相等,因此由P=I2R可得,P1实:P2实=R1:R2=1210Ω:32.4Ω=3025:81.21教育网
答:(1)两只灯泡的电阻分别为1210Ω和32.4Ω;
(2)两只灯泡实际功率之比为3025:81.
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键会灵活应用P=和P=I2R.
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