十八章第二節(jié)電功率

1、第二節(jié)電功率教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1. 知道電功率表示消耗電能的快慢，知道電功率的單位是W或kW。2. 會應(yīng)用功率的計算公式/進(jìn)行簡單的計算。二、過程和方法通過觀察體驗(yàn)電能表表盤轉(zhuǎn)動快慢跟用電器電功率的關(guān)系。三、情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)：電功率和用電器的額定功率。教學(xué)難點(diǎn)：正確理解電功率和電功的區(qū)別與聯(lián)系。教學(xué)準(zhǔn)備：電燈（功率差別較大）兩只、燈座（與燈泡配合使用）、按鈕開關(guān)、導(dǎo)線若干、 插頭、絕緣膠布、電能表（盡量選用轉(zhuǎn)數(shù)大的）等。因?yàn)橐?20V電壓做演示，所以必須注意安全，最好用已連接好導(dǎo)線和燈座的示教板。教學(xué)過程一、引入新課我們在上節(jié)課學(xué)過電能表后，同學(xué)們一

2、定觀察了同學(xué)家或自己家的電能表。是不是可以把觀察的結(jié)果和大家交流一下呢？在學(xué)生匯報交流之后，老師提取精華進(jìn)行一個綜述。電能表有時候轉(zhuǎn)得快，有時候轉(zhuǎn)得就比較慢。一般是晚上轉(zhuǎn)得快一些，白天轉(zhuǎn)得較慢。電能表轉(zhuǎn)得快慢和用電器的多少及用電器的種類有關(guān)系。今天我們就通過實(shí)驗(yàn)來證明大家觀察到的現(xiàn)象準(zhǔn)不準(zhǔn)。二、進(jìn)行新課1. 電功率演示：不同的燈泡接入電路中，電能表轉(zhuǎn)動的情況。 考慮到操作的安全性， 不建議學(xué)生操作，教師可提醒學(xué)生，電能表連接時應(yīng)串聯(lián)在電源上。（1）先將15W的電燈接入電路，合上開關(guān)，燈發(fā)光，同學(xué)們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。（2）將15W的燈泡取下，換上 100W的燈重復(fù)第一步實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們觀察并比較兩

3、次轉(zhuǎn)動快慢情況?，F(xiàn)象：電能表第二次比第一次轉(zhuǎn)動得快，燈也是第二次比第一次亮(3) 將兩只燈泡并聯(lián)接入電路，合上開關(guān)，兩燈均亮。再觀察電能表的轉(zhuǎn)動情況，并和前 兩次做比較?，F(xiàn)象：第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。斷開電源，取下兩只燈泡，同學(xué)們再觀察這兩只燈泡，有什么發(fā)現(xiàn)？用實(shí)物投影將燈泡展示給學(xué)生看?，F(xiàn)象：兩只燈泡不一樣，一只上標(biāo)著“ 220V，15W”，另一只燈泡上標(biāo)著“ 220V , 100W。我們已經(jīng)能準(zhǔn)確地觀察電能表轉(zhuǎn)動的快慢了，還記得電能表有什么作用？接入電路的目的是什么嗎？電能表是用來測量用電器消耗電能的多少的。電能表轉(zhuǎn)得快說明了什么？轉(zhuǎn)得慢又說明了什么呢？回憶一下剛才的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們

4、注意到第一盞燈亮?xí)r電能表比第二盞燈亮?xí)r轉(zhuǎn)得慢。假如電能表在第一盞燈亮?xí)r，1min轉(zhuǎn)10圈；在第二盞燈亮?xí)r，1min能轉(zhuǎn)20圈。第一盞燈工作 4min，電能表轉(zhuǎn)幾圈？ 1min轉(zhuǎn)10 圈, 4min40圈。如果是第二盞燈工作 2min， 電能表轉(zhuǎn)幾圈？電能表也是轉(zhuǎn)過40圈。都轉(zhuǎn)40圈時，消耗的電能一樣多。消耗一樣多的電能，第一盞燈用4min第二盞燈用了 2min，說明消耗電能的快慢不一樣。不能說“電能表轉(zhuǎn)動越快；用電器消耗電能越多”，而是電能表轉(zhuǎn)動得越快，用電器消耗電 能越快；電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得越慢，用電器消耗電能越慢。電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同，表示了用電器消耗電能的快慢不同。請同學(xué)們看課本，了解

5、在物理學(xué)中用什么物理量來表示消耗電能的快慢。物理學(xué)中用“電功率(electric power) ”表示消耗電能的快慢， 符號是“P”，單位是“瓦特”， 簡稱“瓦”，單位符號是“ W ”，還有一個更大的單位是千瓦(kW)，1kW=103w。請同學(xué)們觀察“小數(shù)據(jù)”，你能了解到一些什么信息呢？1 non w1 otow1 <XXJ w1 000 w500 W500 W?00 *電于計鼻機(jī)200 W200WI40WLOU *100 W0.5 W這些都是家用電器的電功率，但有的不用接入家庭電路使用，裝電池就行?？照{(diào)的電功率較大，電扇的電功率較小，空調(diào)工作時，肯定比電風(fēng)扇工作時電能表轉(zhuǎn)得快。那我們能

6、不能說空調(diào) 比電風(fēng)扇消耗得能量多？不能，還要看工作時間的長短。老師還要補(bǔ)充一點(diǎn)， 從空調(diào)到電扇這些家用電器都是在家庭電路中使用的，家庭電路的電壓大家一定記得這些家電的額定電壓是220V，列岀的這些數(shù)據(jù)是家電在額定電壓下工作時的電功率，叫做額定功率。 不論是在家用電器還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用電器，說明書或銘牌上都會標(biāo)注用電器的電壓值和電功率的值，那些就是用電器的額定電壓和額定功率值。同學(xué)們再來觀察我們剛才實(shí)驗(yàn)用的兩只燈泡的銘牌，說說你的理解。“ 220V，15W ”指的是電燈的額定工作電壓是220V，額定功率是 15W。“ 220V，100W ”說明這只燈泡額定電壓是220V，額定功率是100W。誰

7、能說明我們演示實(shí)驗(yàn)中哪只燈是第一次接入電路的？哪一只是第二次接入電路的？為什么？“15W ”的燈是第一次接入電路的，“100W "的燈是第二次被接入電路的。因?yàn)榈谝淮坞娔鼙磙D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)得較慢，電功率小，第二次電功率大。誰能用電功率符號表示燈的電功率？可以請學(xué)生板演：P=15W，P = 100W。通過大家的努力，同學(xué)們已明白電功率是表示電流做功快慢的物理量，接著請大家來做判斷。例1:電流通過電扇工作 1min，消耗的電能是 2400J;電流通過洗衣機(jī)工作1min時消耗的電能是6000J;電流通過哪個用電器時電流做的功多？電流通過哪個用電器時做功快？為什么？解答：洗衣機(jī)消耗電能 6000J，電

8、扇消耗電能 2400J，所以電流通過洗衣機(jī)時，做的功多。 又因?yàn)樗鼈兊墓ぷ鲿r間相同，做功多的肯定做功快，所以洗衣機(jī)做功快。例2:上題中，如果電風(fēng)扇和洗衣機(jī)都消耗4000J的電能。電風(fēng)扇要工作100s，洗衣機(jī)工作40s，哪臺電器功率大？為什么？解答：洗衣機(jī)的功率大。因?yàn)橄匆聶C(jī)和電扇消耗相同的電能，洗衣機(jī)用的時間短。例3:某臺電風(fēng)扇和洗衣機(jī)，電風(fēng)扇通電工作半小時，電流做功72000J ;洗衣機(jī)通電工作2min，電流做功12000J。問：哪臺電器消耗的電能多？哪臺電器的功率較大？為什么？解答：因?yàn)殡婏L(fēng)扇工作時電流做功是72000J，而洗衣機(jī)只有12000J，所以電風(fēng)扇消耗的電能多。哪臺電器的功率大呢

9、？弓I導(dǎo)同學(xué)們思考：時間相同時，可以比較誰消耗能量多；消耗能量相同時，可以比較誰用的時間短；時間和消耗能量都不相同時，該怎么辦呢？可以算電風(fēng)扇2min消耗的電能，或者求洗衣機(jī)半小時消耗的電能。也可以看看洗衣機(jī)如果 消耗72000J電能用多少時間或者看電扇消耗12000J電能用多長時間。還能比較它們各自工作1min消耗的電能。剛才大家都想到了一些辦法，主要是想讓電扇和洗衣機(jī)用的時間相同比較消耗的能量，或者消耗能量相同比較時間?，F(xiàn)在同學(xué)們能否計算它們各自工作1s消耗的電能呢？全體同學(xué)計算，請一名同學(xué)板演。電風(fēng)扇每秒消耗的電能：1加° £ =40J/s必QO J洗衣機(jī)每秒消耗的電

10、能：120舊=iooj/s根據(jù)計算結(jié)果，我們知道洗衣機(jī)的功率大。我們統(tǒng)一用“用電器1s內(nèi)消耗的電能”來表示用電器的功率，同學(xué)們把你剛才計算時的數(shù)字用表示它意義的符號代替。i -這就是功率的定義式。一定要注意各符號的意義及單位。W電流做的功（消耗的電能）一一焦耳（J）t 消耗這些電能所用時間一一秒（s）P用電器的功率一一瓦特（W）公式在使用過程中單位要統(tǒng)一，只有用電器在1s內(nèi)消耗的電能是 1J時，其電功率才是1W。（1W=1J/s ）例4：某用電器20min消耗的電能是1kW h.此用電器的功率是多少？解:t=20 min=1200sW=1 kW h=3.6 X 106 jW 旦J所以 p=上=

11、1200=3 X 103W=3kW2. “千瓦時”的來歷請同學(xué)們看課本了解“kW h”的來歷，說說自己的理解。W_功率的單位還可以用千瓦（kW），如果時間的單位取小時（h），由公式P= f變形后得到W=Pt，這時電功 W的單位就是“ kW h ”。1kW h就是功率為1kW的用電器使用1 h所消耗的電能。例5:某電視機(jī)的電功率是250W，每天使用3h, 一個月用電多少 kW h ?（按30天計算）如果時間單位用秒，1個月電能消耗多少焦耳？解：P=250 W=0.25kWt=3hX 30=90 h=3.24 X 105s由P=上得W=Pt所以一個月內(nèi)消耗電能是W=Pt=0.25kW X 90 h

12、=22.5kW h=8.1 X 107j或 W=Pt=250W X 3.24 X 105s=8.1 X 107 J=22.5kW hkW和kW h是兩個不同的物理量的單位，一定要注意區(qū)分3. 額定功率就像我們剛才了解的，用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。用電器在額定電壓下工作時的電功率，叫做額定功率。我們一般看到的用電器的銘牌上就會標(biāo)注著這個用電器的額定電壓和 額定功率。用電器在額定電壓下才能正常工作，當(dāng)實(shí)際電壓高于或低于額定電壓時都會影響用電器的使用壽命。4. 電功率的測量同學(xué)們已經(jīng)掌握了電能、電功率的知識，了解了它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，在上節(jié)課中也已經(jīng)知道用電能表可以來測量用電器消耗電能的

13、多少。電功率能不能測量，該如何測量呢？是不是有“功率表”的儀表，接入電路后，直接測量功率？要是有就非常便利了?，F(xiàn)在只有鐘表和電路中連著的電能表，要讓同學(xué)們幫助我測我家電視的電功率，能行嗎？大家仔細(xì)觀察電歲功率定義式：P=上，想一想。w_因?yàn)閜=上，只要能測岀電視機(jī)消耗的電能和消耗電能所用時間，就能算岀它的電功率。理論依據(jù)已經(jīng)有了，那么具體怎么操作呢？先記下電能表的示數(shù)，然后讓電視機(jī)工作。工作w_一段時間后，再記錄電能表的示數(shù)，記住工作了多長時間，將單位統(tǒng)一，利用p= f做計算就可以了。電視機(jī)工作時，冰箱啟動了，還有一盞燈亮著，這樣測準(zhǔn)嗎？所以測量時，其他電器必須關(guān)掉，只能讓電視機(jī)工作，測岀來的

14、才是電視機(jī)消耗的電能。這樣操作到底可不可行，希望同學(xué)們回去自己試驗(yàn)，并能找出說明書，對照測量是否準(zhǔn)確。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)另一種測量電功率的辦法。同學(xué)們自學(xué)課本上“電功率的測量”。這種測量方法的測量依據(jù)或者說測量原理是什么呢？測量原理就是公式=。根據(jù)此公式只要用電壓表測岀用電器兩端電壓，用電流表測岀流過用電器的電流，就能算岀電功率。提醒同學(xué)們一定要注意符號的意義和單位，公式中電流、電壓、功率的單位都只能用安培、ww_伏特和瓦特。兩個公式P= f、P=IU，都可以計算電功率。但P = UI只適用“電”功率，而P= £是功率的一般定義式，其他的功率也是適用的。例6:某家庭節(jié)能燈的額定功率為11W，使用時通過的電流是多少毫安？解：家庭電路電壓 U=220V ； P=11WP _ 11W由 P=IU 得 =口 2濁飛=0.05A=50mA三、小結(jié)物理量及符號意義表達(dá)式1單n m號)及換篦測董電功W電流做功的多 少或用電器消 耗能量的多少焦耳廳）千瓦時（kV