15.2 电功率 第4课时 学案

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第4课时 电功率（一）
预习目标
1．理解电功率的概念，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．通过对用电器额定功率的认识，在选择用电器时要有节能意识．
教材导读
一、电功率概念的建立
请阅读下面的材料，完成填空．
戴文燕同学在家中使用一只标有“220 V 10(20)A 600 r/(kW h)”字样的电能表比较两只普通照明灯泡“消耗电能快慢”（或“亮暗”）情况，其记录结果如表1、表2所示．
通过上述实验结果可知，不同用电器使电能表转盘所转的快慢_______（相同／不同），这表明不同的用电器消耗电能的快慢_______（相同／不同）．
结合上面的实验结论，认真阅读教材P7～P8“电功率”的内容，完成下列填空．
1．为了表示_______，物理学中引入了电功率．仿照机械功率的定义，给电功率下个
定义：____________________________叫做电功率．
2．根据这个定义可以得到电功率的计算公式是_______．
3．计算电功的一般式是_______，电功率的定义公式是_______．完成下列推导过程：P＝_______＝_______＝UI．和电功一样，它是计算电功率普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用．
4．上述公式表明电功率等于_______与_______的乘积．只有当_______的单位用_______．_______的单位用_______，电功率的单位才是W．
5．在国际单位制中，电功率的单位是_______，常用单位有_______、_______．它们之间的换算关系是：1W＝_______kW＝_______mW．
6．请你根据电功率的定义公式P＝，以及上一课时所推导的电功的变形公式W＝t或W＝I2Rt，完成下面的电功率变形公式的推导过程．
(1) P＝_______＝_______＝．
(2) P＝_______＝_______＝I2R．
说明：①与电功的推导公式W＝t和W＝I2Rt一样，电功率的这两个变形公式也不适用于含有电动机的电路，只适用于纯电阻电路，
②上述公式中各个物理量的单位：P－W、U－V、I－A、R－Ω、t－s．
③在运用电功率公式时，同样要注意各个物理量的同体性和同时性，即对应同一个导体或同一段电路，并对应同一段时间．
二、用电器的额定功率
认真阅读教材P8～P9“用电器的额定功率”的内容，完成下列填空．
1．用电器在_______电压下正常工作时的功率叫做_______功率．用电器铭牌上一般都标有额定_______和额定_______（从而也可以计算出额定_______）．教材P8“WP700型微波炉”的铭牌表明其额定电压是_______V，额定输入功率是_______W，而微波输出功率是_______W，两者之差________W－_______W＝480 W的功率是在微波炉产生微波的同时被电路自身损耗了的．
2．观察教材中图15－5可知，不同用电器的额定功率一般_______（相同／不相同），即使是同一类用电器，由于规格、型号不同，它们的额定功率_______（相同／不相同）．请你了解、熟记一些常用家用电器的额定功率的大约值．
3．额定功率值反映用电器正常工作时的性能，由于电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压，所以用电器实际消耗的功率_______（一定／不一定）等于额定功率，我们称之为实际功率．
4．额定电压和额定功率对于一个确定的用电器是_______（唯一／不唯一）的，而用电器的实际功率却是_______（唯一／不唯一）的．
例题精讲
例1　关于电功率，下列说法中正确的是 ( )
A．用电器消耗电能越多，电功率越大
B．用电器消耗电能时所用的时间越少，电功率越大
C．用电器消耗电能越快，电功率越大
D．以上说法都不正确
提示：对于A选项，在用电时间一定时，用电器消耗的电能越大，电功率越大．对于B选项，在用电器消耗电能相同时，所用时间越少，电功率越大，因此，A、B两选项均是错误的.C选项反映的是电功率的物理意义，表示用电器消耗电能的快慢，消耗电能快，电功率一定大．
　解答：C
　点评；在比较电功率的大小时，需明确是从公式分析还是从物理意义分析．如果从公式分析，必须从量的比较入手，在进行三个量的比较时必须是某个量一定，比较另两个量的关系；如果从物理意义分析，可直接确定量的关系．
例2　以下各单位中，不是电功率单位的是 ( )
A．kW h 　　　　 B．J/s 　　　　 C．W 　　　　　 D．V－A
提示：在国际单位制中，电功率的单位是W，还有常用的单位kW．由电功率的公式P＝＝UI可知，电功率的单位可以是J/s，也可以是V·A．由电功率的公式P＝UI和欧姆定律I＝得：P＝，因此电功率的单位也可以是V2／Ω．由P＝UI和U＝IR得：P＝I2R，因此电功率的单位也可以是A2·Ω．
解答：A
点评：对于电功率的单位可以根据电功率的有关公式（包括推导式）进行分析判断．不要片面地认为只有W、kW才是电功率的单位，要注意kW h不是电功率的单位，是电功的单位．
例3　一盏电灯25 h消耗电能1kW h，这盏电灯的功率是多少？
提示：已知时间、电功，可利用公式P＝求出电功率P．
点评：在解此题时，不一定需要把W的单位先换成J，把t的单位先换算成s，那样会给解题带来麻烦，增加运算量．
例4　某一个用电器单独接在标有3 000 r/(kW h)的电能表上后，转盘在300 s内转300 r，求此用电器的电功率．
提示：求电功率的必要条件是知道用电器消耗的电能（电功）W和时间t，根据电功率的定义式P＝计算，其中时间是直接给定的物理量，而用电器消耗的电能需要用题中的隐含条件去求．
点评：(1)解此类题一定要先弄清题中的直接量和间接量，求间接量时应挖掘出题中的隐含条件．
(2)注意必须统一单位，
例5　一个家庭所有用电器的总功率是2 000 W，则安装电能表时，最好选用以下哪种电能表 ( 　 )
A．220 V 2.5 A 　 B．220 V 3A C．220 V 5A D．220 V 10 A
提示：根据公式P＝UI可得：PA＝220 V×2.5 A＝550 W，PB＝220 V×3 A＝660 W，Pc＝220 V×5 A＝1100 W，PD ＝220 V×10 A＝2 200 W．故应选D．
解答：D
点评：此题考查的是根据需要选择电能表，根据电能表的以上两个参数，计算得到的是电能表允许电路接入用电器的最大功率，选择电能表时，应使电能表的允许接入用电器的总功率大于并接近于电路的最大功率．
例6　一个用电器的电阻为484 Ω，将它接在220 V的电路上，它消耗的电功率是多少？
提示：根据电功率的公式，可以有三种解法：(1)直接由公式P＝求出电功率；(2)先根据欧姆定律求出通过用电器的电流，再根据公式P＝UI，求出电功率；(3)求出通过用电器的电流，利用公式P＝I2R求出电功率．
点评：上面的解答只提供一种解法，另外的方法同学们可以自己解答，注意必须是纯电阻电路才可以使用其他两个公式解题．
例7　电功率是表示_______的物理量，如图所示的铭牌表示此灯泡正常工作
电压是_______，额定功率是_______，通过它的电流为_______，它正常发光时电
阻为_______．
提示：本题根据电功率的意义及额定功率的概念即可解答．第四个空则需要根
据P＝UI，I＝＝0.11 A；第五个空需要根据欧姆定律的变形公式，R＝＝1936 Ω．
解答：电流做功快慢　220 V　 25 W 　0.11 A 1936 Ω
点评：(1)同学们要善于观察用电器的铭牌，从中可以获取额定电压、额定功率等有用信息．
(2)关于一个用电器，有四个电学物理量，即额定电压U额、额定功率P额、额定电流I额、电阻R，这四个物理量中，如果已知了其中的两个，就可以求出剩余的两个物理量．
(3)本题第四个空电流结果是一个大约值，在第五个空计算电阻时，应代进电流的准确值，这样才能保证计算结果准确．
例8　玲玲的爷爷患有慢性支气管炎，天气一冷就觉得呼吸困难，玲玲和爸爸为了使爷爷有一个温暖的生活环境，就一起去商店给爷爷买了一台“凯迪牌台式电暖器”，这台电暖器的铭牌如下表所示．
请你根据铭牌进行下面的计算．
(1)这台电暖器的额定功率是多少？
(2)玲玲的爷爷在使用过程中发现电暖器的电压为200 V，此时电暖器消耗的电功率为多少？（设电暖器的电阻不变）
提示：这是一道实际应用题．题中给出了用电器的额定电压和额定电流，由此我们根据电功率公式就可以计算出其额定功率、电阻．抓住“电暖器的电阻不变”这个条件，在实际电压下，根据电功率的变形公式就可以计算出其实际功率．
(1)铭牌上的220 V是额定电压，3.6 A是额定电流，所以电暖器的额定功率为，
P额＝U额I额＝220 V×3.6 A＝792 W．
(2)爷爷使用过程中，电暖器实际电压并不等于额定电压，此时消耗的功率也不等于额定功率．根据铭牌上的额定电压和额定电流，可计算出电暖器的电阻R＝，实际功率P≈655 W．
解答：(1) 792 W　(2) 655 W
点评：本题是生活中的实际问题，要求同学们能区分额定功率与实际功率．解答此题的关键是当取暖器两端的电压改变时，取暖器的电阻不变，但它的实际功率随之改变．
热身练习
1．一只标有“220 V 10 A”字样的电能表，其220 V表示______________，10 A表示_____________，最多可容纳总功率为_______W的用电器同时工作．
2．某灯泡标有“220－100”字样，则灯泡正常工作的电功率为_______W；如果电网电压有10%的波动，则灯泡实际功率的波动范围是_______～_______W（注意：不考虑温度对灯丝电阻的影响）；如果把它接在110 V的电路中，实际功率是_______W．
3．一个家用电能表的盘面上标有“3 000 r/(kW h)”字样，若一电灯在电压为220 V的电路上单独使用时，该电能表转盘在2 min内转了10 r，则该灯泡此时消耗的电功率是_______W．
4．下列是选自小明学习笔记中的摘录，其中不正确的是 ( )
A．电功率是表示消耗电能快慢的物理量
B．相同时间内，电流做功越多，功率越大
C．千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位
D．一台电风扇功率是100 W，表示电流在1s内做100 W的功
5．下列家用电器中，正常工作时电流最接近5A的是 ( )
6．某导体接到6V电压下，它消耗的功率是6W，则导体的电阻为多少？将该导体改接到3V的电压下，这个导体的功率是多少？（假设电阻不随温度改变）
参考答案
1．电能表的额定电压是220 V　电能表允许通过的最大电流是10 A 　2200
2．100 81 121 25　3．100 　4．D 　5．D 　6．6 Ω 1.5W
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