九年级物理电功与电能教案

电功率【学习目标】1 .理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢；2 .知道电功率的单位WW kW3 .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 .会用功率的公式进行简单的计算；5 .掌握测量小灯泡电功率的方法。【要点梳理】要点一、电功率的基本概念1 .物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功 越慢，电功率就越小。2 .定义：电功率等于电功与时间的比3 .单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W-W4 .定义公式：一IW电流所做的功(消耗的电能)一一焦J) kW-ht所用的时间秒(s) hP 一用电器的功率 一一瓦(W)kW要点诠释：1. kWh是电功的单位，是由电功率的单位 kW?口时间白单位h组成的复合单位。2. 据公式P=W/t W W=Pt P的单位用kVV t的单位用h,则电功(电能)的单位为kW- h,由 此可知1kW-h就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。3. kW- h 和 J 的换算关系：1kW h=1000W 3600s=3.6 x 106J。要点二、电功率的公式推导流I和用电器两端的电压2 .公式变形：一3 .推导公式：U2P 一 R1 .计算电功率最常用的基本公式：P=IU该公式表明：用电器的电功率 P等于通过用电器的电 U的乘积。V = I2R要点三、额定电功率和实际电功率2 .额定电压与额定功率：r用电器正常工作时的电压 领定电压I用电器铭牌上标明的电压外用电器在缠定电压下正常工作的电功率幽定功率I用电器铭睥上标明的功率 与3 .实际电压与实际功率：(1)实际电压：用电器工作时两端的电压了工，口可能大于4 ,可能等于 / ,可能小于国。(2)实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率4 .用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系：当4 /时，0 心；当口实二/时，F* = % ;当在4小时，/为。要点诠释：1 .对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯 泡的亮度是由它的实际功率决定的。2.若不考虑温度对用电器电阻的影响,则有空,即电阻一定时，实际电压是额定电n倍，实际功率是额定功率的n2倍。电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。K压的n倍，则实际电流也是额定电流的 要点四、测定小灯泡的电功率2 .实验原理：产二皿3 .实验器材：电源、电灯泡、电压表、4 .电路图:5 .实验步骤(1)按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；(2)闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、U,记录小灯泡的亮度；(3)调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数,记录为I1, U,记录小灯泡的亮度；(4)调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2, U2,记录小灯泡的亮度；(5)重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为 屋、U3, I4、U4,记录小灯泡的亮(6)根据P = UI,算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1P4；(7)分析数据，整理器材。6 .实验结论：小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比 正常情况下亮；当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。要点诠释：1 .电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：4=2.灾，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源2 .电压表的量程应大于4，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不 超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如 4 =2.爽 的小灯泡电压表量程 选03V,电流表选00.6A的量程。3 .滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻 差不多，以便调节效果明显。【典型例题】类型一、电功率的概念（多选）下列说法中，正确的是（）A.电功率是表示电流做功多少的物理量B.电功率是表示电流做功快慢的物理量C.用电器的电功率越大，做功越多D.相同时间内，功率大的用电器耗电一定多举一反三：【变式】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类型二、电功率的计算V 2.如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为 12V。闭合开关S后，当滑片P从最 右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率为 W电源电压为 V ,滑动变阻器的最大阻值为 Qo图1图2举一反三：【变式】有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡 L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为W调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R1入电路的阻值为 Qo。3.把标有 “ 12V 12W”的灯Li和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12Vl勺电路中,下列说法正确的是()A.两灯均不能正常发光，但Li灯较亮B.两灯均不能正常发光，但L2灯较亮C.两灯均能正常发光D.把电源电压提高到24V,两灯都能正常发光V 4.在如图所示的电路中，电源电压保持 6V不变，电阻R的阻值为20Q。当S2断开，Si、S3闭 合时，电流表的示数为0.45A。求：(1)电阻R2的阻值；(2)当S、S断开、&闭合时，电路消耗的总电功率是多少？举一反三：【变式】在如图所示电路中，电源电压 6V呆持不变.只闭合开关S,电流表示数为0.2A;再闭 合开关电流表示数变化了 0.4A.则R的阻值为 Q , 4闭合前后R消耗的电功率相差 W类型三、测量小灯泡的电功率05.学习小组在测定“小灯泡的电功率”的实验中，电源由三节新干电池串联组成，小灯泡 额定电压为2.5V、电阻约为10Q。甲乙丙图2(1)请你用笔画线代替导线，将图1甲中的实物电路连接完整。(2)某次实验时，电压表示数如图1乙所示，此时灯泡两端的电压为V ;如果要使灯泡正常发光，应该向 (选填A或B)移动滑动变阻器的滑片。(3)小菁同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图 1内所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定电功率是 W 。(4)某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图 2所示，则出现的问题(5)在实验中，小章同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量的小灯泡 电阻也相应减小，造成这一变化的合理解释是 。A.导体电阻与导体两端的电压有关；B.根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比；C.电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小；D.电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度变低，电阻变小。【巩固练习】一、选择1 .下列家用电器正常工作时，电功率最大的是(A.空调B .电扇 C .电视机2 .接在电路中的两个用电器，电功率大的(A.消耗的电能一定多 B .通过的电流一定大C.电流做功一定快D .两端的电压一定大3 .（多选）小华等几个同学在实验室中看到有两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示。下面列出了他们在讨论中的几种说法，其中正确的是（）A.两灯都正常发光时，通过它们的电流相等B.两灯串联在电压合适的电源上时，只有一盏灯能正常发光C.两灯并联在6V勺电源上时，“ 6V6W灯消耗的功率比较大D.两灯串联在9V的电源上时，“ 12V12W灯消耗的功率比较大4 .如图所示的电路中，电源电压保持不变， R为定值电阻，当开关闭合时，标有“ 8V 8W的 小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R变，将L换成另一只标有“ 8V 4W的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（）4题A.大于4WB .等于4W C .小于4W D .无法确定5 .额定电压相同的甲、乙两只白炽灯，串联后接入某电路，甲灯比乙灯亮。则下列说法中正 确的是（）A.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯大B .甲灯的额定功率大，实际功率小C.甲灯的额定功率和实际功率都比乙灯小D .甲灯的额定功率小，实际功率大6 .标有“6V 3W的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为5。的电阻串联接在电压为6V勺电路中，则整个电路消耗的功率为（）A. 3.2W B . 2.4W7.如图1是测小灯泡功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图 说法中不正确的是（）2所示，则下列图1T题图2A.小灯泡的额定电压是2.4VB.滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将变大C.连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大值D.小灯泡的额定功率为0.72W二、填空8 .电流在单位时间内做所做的功叫做 ,可用公式 表示，他的国际单位 是,他是反映电流做功 的物理量。9 .小敏家的电热水壶铭牌已模糊不清，他想估测其功率，把家里所有用电器关闭，只让该电热 水壶工作1min,其铭牌上标有“ 3000R/kV?h”的电能表刚好转30转，则功率为 W ;若他 家平均每天要用该电热水壶烧水约 0.5h ,则一个月（30天）电热水壶将耗电 度。10 .星期大，小梅同学在厨房里使用家中一台标有“ 220M 880W的电烤箱做蛋糕。当此电烤 箱正常工作时，流过电烤箱的电流为A 。此电烤箱与台灯插座是 联。11 .甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得其电流与电压变化的关系图象如 图所示，则甲灯的额定功率为 W ;若将甲、乙两灯串连接入9V勺电 路中，通电10s,两灯消耗的总电能为 J 。12 .在如图所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器 R2的滑片在a、b之间滑动的过程中，电压 表的最大示数为4V,电阻R消耗的电功率变化范围是0.8-7.2W,则滑片在b端时，电流表的示数 为 A , R2的电功率为W 。己& b T- 12题三、实验探究13 .小明设计了如图甲所示的电路图，用来测定额定 电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。各元件都完好, 电源电压保持不变。(1)小明将各元件连接成如图乙所示的电路，请指出其中的错误：。(2)电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片,当观察到 时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数。(3)为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为 瓦。实验次数123电压表示数/伏2.52.82.0电流表示数/安0.320.350.27四、解答14 .如图是某电热器的原理简图，它有高温、低温两档，发热体由R和R两个电热丝构成，阻值分别为 110 Q、220QO(1) Si闭合、&开时，求电热器的功率；(2) S、&都闭合时，求电热器的工作电流；(3) 8都闭合时，电热器是处于“高温档”还是处于“低温档”通过有关计算证明你的 结论15.如图所示，灯泡L1标有“4V 8W字样，灯泡L2标有“4V? W (?表示数字模糊不清)，用 联在电路中，电源电压为包 6V,当开关S闭合时，测得灯泡L2比灯泡L1亮，灯泡L2消耗的功 率为4W不计温度对灯泡阻值的影响。求：(1)灯泡L1的电阻R。(2)灯泡L2的电阻R和灯泡L2的额定功率。