電功率蘇科版物理九年級(jí)下學(xué)期

第二節(jié)電功率第15章電功和電熱知識(shí)點(diǎn)電功率知1－講11.物理意義：表示電流做功的快慢.2.定義：等于電功與時(shí)間之比(比值定義法).3.定義式：P=(求功率).變形式：W=Pt(求電功)、t=(求時(shí)間).知識(shí)鏈接:比值定義法：就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法.初中階段用到比值定義法進(jìn)行定義的物理量有速度、密度、壓強(qiáng)、功率、熱值和電功率等.知1－講4.P=

與v=

的比較(如圖15-2-1所示，類(lèi)比思想).知1－講5.公式：P=UI.推導(dǎo)：P==UI.說(shuō)明：電功率的定義式P=和公式P=UI適用于任何情況的計(jì)算，沒(méi)有條件限制.易錯(cuò)提示:電功率是表示電流做功快慢的物理量，而不是表示電流做功多少的物理量.用電器功率大，說(shuō)明用電器消耗電能快，但不一定消耗電能多.知1－講6.兩套單位知1－講特別提醒:兩套單位不能混用:若電能W的單位用“kW·h”，則電功率P的單位為kW，時(shí)間t的單位為h.若電能W的單位用“J”，則電功率P的單位為W，時(shí)間t的單位為s.知1－講例1[中考·湘潭]如圖15-2-2是小明家電能表的表盤(pán).小明將家中所有其他用電器關(guān)閉，只讓暖風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作，觀察到1min內(nèi)電能表指示燈閃爍了32次.暖風(fēng)機(jī)在這1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_______kW·h，該用電器的電功率是________W.0.021200知1－講解題秘方：利用電能表轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)數(shù)或指示燈閃爍的次數(shù)計(jì)算消耗的電能，利用電能和時(shí)間的比值計(jì)算電功率的大小.知1－講方法提示：使用電能表測(cè)量某用電器的電功率，所需要的測(cè)量器材有：電能表、秒表.測(cè)量時(shí)，必須關(guān)閉其他所有用電器，只讓所測(cè)用電器工作一段時(shí)間t，同時(shí)記錄電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)(或指示燈閃爍的次數(shù))，借助于電能表的參數(shù)計(jì)算出電功大小，然后使用公式P=求電功率.知1－講解析：電能表的參數(shù)1600imp/(kW·h)表示每消耗

1kW·h的電能，指示燈閃爍1600次，1min內(nèi)指示燈閃爍了32次，則暖風(fēng)機(jī)消耗的電能為W===0.02kW·h；暖風(fēng)機(jī)的電功率P=Wt==1.2kW=1200W.知1－講[中考·畢節(jié)]如圖15-2-3所示，電源電壓恒定，R1=30Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，電流表示數(shù)是0.3A.當(dāng)閉合S、S1時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2A.求：例2知1－講(1)電源電壓.解：閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1

時(shí)，電路為R1

的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過(guò)R1

的電流，電源電U=I1R1=0.3A×30Ω=9V.知1－講(2)R2的阻值.解：當(dāng)閉合S、S1時(shí)，R1

與R2

并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，通過(guò)R1的電流不變，電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R2

的電流，則I2=0.2A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，R2=

=45Ω.知1－講(3)當(dāng)閉合S、S1時(shí)，電路消耗的總功率.解：因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，當(dāng)閉合S、S1

時(shí)，干路電流I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A，電路消耗的總功率P=UI=9V×0.5A=4.5W.知1－講解法點(diǎn)評(píng):求總功率的兩種方法：方法一：先分別求各用電器的電功率，再利用P總=P1+P2求電路的總功率.方法二：對(duì)于串聯(lián)電路，可利用電壓的規(guī)律先求出串聯(lián)電路總電壓U總，再利用P總=U總I求電路的總功率.對(duì)于并聯(lián)電路，可利用電流的規(guī)律先求出干路電流(總電流)I總，再利用P總=UI總求電路的總功率.知2－講知識(shí)點(diǎn)額定功率與實(shí)際功率21.額定電壓與額定功率(1)額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓.(2)額定功率：用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率.知2－講2.實(shí)際電壓與實(shí)際功率知識(shí)詳解:額定功率與實(shí)際功率的聯(lián)系與區(qū)別：物理量額定功率實(shí)際功率區(qū)別定義用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率是否變化不隨實(shí)際電壓的改變而改變隨實(shí)際電壓的改變而改變聯(lián)系U

實(shí)>U額，P實(shí)>P

額；U實(shí)=U額，P實(shí)=P額；U實(shí)<U額，P實(shí)<P額知2－講(1)實(shí)際電壓：用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓.實(shí)際電壓可以等于額定電壓，也可以高于或低于額定電壓.(2)實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率.實(shí)際功率也可以等于其額定功率，但是，若實(shí)際電壓高于額定電壓，則實(shí)際功率大于額定功率，用電器有可能損壞；若實(shí)際電壓低于額定電壓，則實(shí)際功率小于額定功率，用電器不能正常工作.知2－講3.用電器的銘牌：以白熾燈的銘牌為例，如圖15-2-4所示.(1)220V——用電器的額定電壓.(2)100W——用電器的額定功率.知2－講[中考·揚(yáng)州]如圖15-2-5所示，為模擬調(diào)光燈電路，電源電壓恒為6V，燈泡上標(biāo)有“2.5V0.5A”字樣(燈泡阻值不變)，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣.例3知2－講解題秘方：額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)公式P=UI求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率；對(duì)電路的設(shè)計(jì)，要注意始終要保證電路元件的安全，即不能超過(guò)額定值，所以要考慮在電路中串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻.知2－講(1)求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率；解：燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W.知2－講(2)求燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；解：根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U

滑=U－UL=6V－2.5V=3.5V，燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)電路的電流I=0.5A，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R

滑==7Ω.知2－講(3)該電路設(shè)計(jì)是否有缺陷？如有，請(qǐng)給出解決辦法.解：有缺陷，電源電壓大于燈泡的額定電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻過(guò)小時(shí)，會(huì)造成燈泡兩端的電壓過(guò)大，從而燒壞燈泡.解決辦法：在電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為7Ω的電阻.知2－講技巧點(diǎn)撥:解答涉及燈泡銘牌提供條件類(lèi)串聯(lián)電路問(wèn)題，分析時(shí)要注意以下關(guān)鍵問(wèn)題：1.這類(lèi)題目通常有兩個(gè)隱含條件：(1)題目中“燈泡正常發(fā)光”即表示燈泡兩端電壓等于它的額定電壓.(2)對(duì)于串聯(lián)電路，電流相等也是一個(gè)隱含條件.2.本題給出燈泡的阻值不變，但實(shí)際上燈絲的阻值隨溫度的升高而增大.知識(shí)點(diǎn)電功率計(jì)算的拓展知3－講31.電功率的兩個(gè)推導(dǎo)式深度理解：對(duì)比定義式、公式與推導(dǎo)式：表達(dá)式適用范圍定義式任何電路公式P=UI任何電路推導(dǎo)式P=I2R純電阻電路知3－講(1)由P=UI和I=可得：P=.該推導(dǎo)式通常用于并聯(lián)電路電功率的計(jì)算，或已知某用電器電阻而計(jì)算該用電器的電功率，或用于分析并聯(lián)電路的電功率大小.(2)由P=UI和U=IR

可得：P=I2R.該推導(dǎo)式通常用于串聯(lián)電路中部分電路的電功率計(jì)算，或用于分析串聯(lián)電路的電功率大小.知3－講2.在純電阻電路中，電功率與電阻的關(guān)系串聯(lián)電路電功率跟電阻成正比：并聯(lián)電路電功率跟電阻成反比：知3－講[中考·南充]將一段電阻絲接入電路中，測(cè)得其兩端電壓為12V，通過(guò)的電流為3A，則該電阻絲電阻為_(kāi)_______Ω；若將該電阻絲兩端電壓由12V降至6V，則電功率變化了________W.4例427知3－講解題秘方：利用電壓和電流的比值計(jì)算電阻；根據(jù)電壓和電阻計(jì)算電功率，并求變化量.誤區(qū)警示使用推導(dǎo)式P=

求電功率，在代入數(shù)據(jù)時(shí)，要注意將電壓的數(shù)據(jù)及單位整體括號(hào)再平方，比如(12V)2，如果寫(xiě)成12V2就是錯(cuò)誤的表達(dá).知3－講解析：電阻絲的電阻R==4Ω，該電阻絲兩端電壓為12V時(shí)，電功率為P1==36W；該電阻絲兩端電壓降至6V后，電功率為P2==9W，則電功率變化了ΔP=P1－P2=36W－9W=27W.知3－講[模擬·蘇州]白熾燈L1上標(biāo)著“220V100W”，L2

上標(biāo)著“220V40W”，現(xiàn)把它們串聯(lián)后接入220V的電路，下列說(shuō)法正確的是()A.L2

的實(shí)際功率小于L1的實(shí)際功率B.L1、L2

的實(shí)際總功率小于100W、大于40WC.L1

的實(shí)際功率小于25WD.L1、L2

的實(shí)際功率之比是5∶2C例5知3－講誤區(qū)警示與推導(dǎo)式

P=用法相似，使用推導(dǎo)式P=I2R

求電功率，在代入數(shù)據(jù)時(shí)，要注意將電流的數(shù)據(jù)及單位整體括號(hào)再平方，比如，如果寫(xiě)成就是錯(cuò)誤的表達(dá).知3－講解題秘方：分析串聯(lián)電路中各用電器的電功率大小時(shí)，可應(yīng)用推導(dǎo)式“P=I2R”.知3－講解析：由P＝UI＝

可得，兩燈泡的電阻分別為R1

＝=484Ω，R2

＝＝1210Ω，兩燈泡串聯(lián)后接入220V的電路時(shí)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路中的電流為I

＝知3－講兩燈泡的實(shí)際功率分別為P1′=I2R1=知3－講L2的實(shí)際功率大于L1的實(shí)際功率，故A不符合題意；兩燈泡的實(shí)際總功率P＝P1′+P2′＝8.2W+20.4W＝28.6W<40W，故B不符合題意；P1′＝8.2W<25W，故C符合題意；兩燈泡的實(shí)際功率之比P1′∶P2′＝＝2∶5，故D不符合題意.知4－講知識(shí)點(diǎn)測(cè)量小燈泡的功率41．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率.2．實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)P=UI

可知，為了測(cè)量小燈泡的功率，應(yīng)測(cè)量的物理量是小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流.知4－講3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)器材：額定電壓為2.5V的小燈泡一個(gè)，電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、導(dǎo)線(xiàn)等.(2)設(shè)計(jì)電路圖(如圖15-2-6所示).伏安法知4－講4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)按電路圖連接電路，連接實(shí)物圖的注意點(diǎn)：①接線(xiàn)時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于斷開(kāi)狀態(tài)；②閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大，這樣才能更好地保護(hù)電路；③正確選擇電流表和電壓表的量程和正確連接接線(xiàn)柱；④電路連接小技巧：連接電路時(shí)，可將其他器材先連接好，最后將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端.知4－講(2)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，注意觀察電壓表的示數(shù)，先后使電壓表的示數(shù)小于、等于和略大于小燈泡的額定電壓，再對(duì)應(yīng)觀察小燈泡的亮度，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中.小燈泡的規(guī)格電壓表的示數(shù)U/V電流表的示數(shù)I/A小燈泡的亮度小燈泡功率P/W額定電壓U額=2.5V知4－講5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P

實(shí)大于P

額，燈泡很亮；當(dāng)U

實(shí)=U

額時(shí)，P

實(shí)等于P

額，燈泡正常發(fā)光；當(dāng)U

實(shí)<U

額時(shí)，P實(shí)小于P額，燈泡較暗.知4－講深度理解①小燈泡的亮暗取決于它的實(shí)際功率；②只有當(dāng)小燈泡在額定電壓下工作時(shí)，既能發(fā)揮小燈泡的最大效率，又不至于損壞小燈泡，所以我們?cè)谑褂糜秒娖鲿r(shí)，應(yīng)該讓用電器在各自的額定電壓下工作；③閉合開(kāi)關(guān)，如果發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表、電壓表示數(shù)較小，應(yīng)該移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，同時(shí)觀察電壓表示數(shù)和小燈泡發(fā)光情況知4－講[中考·泰安]要測(cè)量一個(gè)額定電壓為4.5V小燈泡的電功率，小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為10Ω．現(xiàn)有器材：電源(電壓恒為8V)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干，另有兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可供選擇：R1(5Ω1A)、R2(20Ω1A).請(qǐng)完成下列問(wèn)題.例6知4－講深度理解1.選擇滑動(dòng)變阻器的“標(biāo)準(zhǔn)”有兩個(gè)，一是看它允許通過(guò)的最大電流是否符合要求，二是看它的最大阻值是否符合要求.選擇時(shí)，遵從“先看電流，再看電阻”的原則.2.滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用：(1)改變小燈泡兩端的電壓，從而實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量；(2)保護(hù)電路.3.計(jì)算小燈泡的額定功率時(shí)，先找出額定電壓和額定電壓下的電流，然后利用P=UI

計(jì)算.知4－講4.在不同電壓下，小燈泡的功率是不同的，只有在額定電壓下，小燈泡的功率才等于額定功率，計(jì)算小燈泡電功率的平均值沒(méi)有意義，該實(shí)驗(yàn)測(cè)出多組數(shù)據(jù)的目的是測(cè)量不同電壓下小燈泡的電功率.知4－講解題秘方：已知小燈泡的額定電壓和正常工作時(shí)電阻的大概值，可根據(jù)歐姆定律求出小燈泡額定電流的大概值；已知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流表示數(shù)，可根據(jù)P=UI

求出該小燈泡的額定功率.知4－講(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________.R2解析：小燈泡的額定電壓為4.5V，正常工作時(shí)的電阻約為10Ω，由歐姆定律可得，小燈泡的額定電流約為I==0.45A，由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻：R

滑=≈7.8Ω，故選用滑動(dòng)變阻器R2.知4－講(2)選出合適的滑動(dòng)變阻器后，某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材連成如圖15-2-7甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P

移至________(填“a”或“b”)端.閉合開(kāi)關(guān)后，逐漸向另一端移動(dòng)滑片P，觀察到的現(xiàn)象是_____.(多選)A.小燈泡變亮，電壓表示數(shù)變大B.小燈泡變亮，電流表示數(shù)變