電功率蘇科版物理九年級下學(xué)期

第二節(jié)電功率第15章電功和電熱知識點電功率知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=(求時間).知識鏈接:比值定義法：就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法.初中階段用到比值定義法進行定義的物理量有速度、密度、壓強、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，類比思想).知1－講5.公式：P=UI.推導(dǎo)：P==UI.說明：電功率的定義式P=和公式P=UI適用于任何情況的計算，沒有條件限制.易錯提示: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.小明將家中所有其他用電器關(guān)閉，只讓暖風(fēng)機單獨工作，觀察到1min內(nèi)電能表指示燈閃爍了32次.暖風(fēng)機在這1min內(nèi)消耗的電能為________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)盤的轉(zhuǎn)數(shù)或指示燈閃爍的次數(shù)計算消耗的電能，利用電能和時間的比值計算電功率的大小.知1－講方法提示：使用電能表測量某用電器的電功率，所需要的測量器材有：電能表、秒表.測量時，必須關(guān)閉其他所有用電器，只讓所測用電器工作一段時間t，同時記錄電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(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)機消耗的電能為W===0.02kW·h；暖風(fēng)機的電功率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，閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，電流表示數(shù)是0.3A.當(dāng)閉合S、S1時，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：閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1

時，電路為R1

的簡單電路，電流表測通過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，R1

與R2

并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，通過R1的電流不變，電流表示數(shù)的變化量即為通過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，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，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－講解法點評: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－講知識點額定功率與實際功率21.額定電壓與額定功率(1)額定電壓：用電器正常工作時的電壓.(2)額定功率：用電器在額定電壓下工作時的功率.知2－講2.實際電壓與實際功率知識詳解:額定功率與實際功率的聯(lián)系與區(qū)別：物理量額定功率實際功率區(qū)別定義用電器在額定電壓下工作時的功率用電器在實際電壓下工作時的功率是否變化不隨實際電壓的改變而改變隨實際電壓的改變而改變聯(lián)系U

實>U額，P實>P

額；U實=U額，P實=P額；U實<U額，P實<P額知2－講(1)實際電壓：用電器實際工作時的電壓.實際電壓可以等于額定電壓，也可以高于或低于額定電壓.(2)實際功率：用電器在實際電壓下工作時的功率.實際功率也可以等于其額定功率，但是，若實際電壓高于額定電壓，則實際功率大于額定功率，用電器有可能損壞；若實際電壓低于額定電壓，則實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)光時的電功率；對電路的設(shè)計，要注意始終要保證電路元件的安全，即不能超過額定值，所以要考慮在電路中串聯(lián)一個保護電阻.知2－講(1)求燈泡正常發(fā)光時的電功率；解：燈泡正常發(fā)光時的電功率PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W.知2－講(2)求燈泡正常發(fā)光時滑動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，通過電路的電流I=0.5A，則滑動變阻器接入電路的阻值：R

滑==7Ω.知2－講(3)該電路設(shè)計是否有缺陷？如有，請給出解決辦法.解：有缺陷，電源電壓大于燈泡的額定電壓，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻過小時，會造成燈泡兩端的電壓過大，從而燒壞燈泡.解決辦法：在電路中串聯(lián)一個阻值為7Ω的電阻.知2－講技巧點撥:解答涉及燈泡銘牌提供條件類串聯(lián)電路問題，分析時要注意以下關(guān)鍵問題：1.這類題目通常有兩個隱含條件：(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)對于串聯(lián)電路，電流相等也是一個隱含條件.2.本題給出燈泡的阻值不變，但實際上燈絲的阻值隨溫度的升高而增大.知識點電功率計算的拓展知3－講31.電功率的兩個推導(dǎo)式深度理解：對比定義式、公式與推導(dǎo)式：表達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)電路電功率的計算，或已知某用電器電阻而計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，測得其兩端電壓為12V，通過的電流為3A，則該電阻絲電阻為________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算電阻；根據(jù)電壓和電阻計算電功率，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，要注意將電壓的數(shù)據(jù)及單位整體括號再平方，比如(12V)2，如果寫成12V2就是錯誤的表達.知3－講解析：電阻絲的電阻R==4Ω，該電阻絲兩端電壓為12V時，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，下列說法正確的是()A.L2

的實際功率小于L1的實際功率B.L1、L2

的實際總功率小于100W、大于40WC.L1

的實際功率小于25WD.L1、L2

的實際功率之比是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，要注意將電流的數(shù)據(jù)及單位整體括號再平方，比如，如果寫成就是錯誤的表達.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，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，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－講兩燈泡的實際功率分別為P1′=I2R1=知3－講L2的實際功率大于L1的實際功率，故A不符合題意；兩燈泡的實際總功率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；兩燈泡的實際功率之比P1′∶P2′＝＝2∶5，故D不符合題意.知4－講知識點測量小燈泡的功率41．實驗?zāi)康模簻y量小燈泡的額定功率和實際功率.2．實驗原理：根據(jù)P=UI

可知，為了測量小燈泡的功率，應(yīng)測量的物理量是小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流.知4－講3．設(shè)計實驗(1)實驗器材：額定電壓為2.5V的小燈泡一個，電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、電壓表、導(dǎo)線等.(2)設(shè)計電路圖(如圖15-2-6所示).伏安法知4－講4．進行實驗(1)按電路圖連接電路，連接實物圖的注意點：①接線時，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)；②閉合開關(guān)前，應(yīng)該將滑動變阻器的阻值調(diào)至最大，這樣才能更好地保護電路；③正確選擇電流表和電壓表的量程和正確連接接線柱；④電路連接小技巧：連接電路時，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)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，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，再對應(yīng)觀察小燈泡的亮度，將實驗數(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．實驗結(jié)論當(dāng)U實>U額時，P

實大于P

額，燈泡很亮；當(dāng)U

實=U

額時，P

實等于P

額，燈泡正常發(fā)光；當(dāng)U

實<U

額時，P實小于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際功率；②只有當(dāng)小燈泡在額定電壓下工作時，既能發(fā)揮小燈泡的最大效率，又不至于損壞小燈泡，所以我們在使用用電器時，應(yīng)該讓用電器在各自的額定電壓下工作；③閉合開關(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)該移動滑動變阻器的滑片，同時觀察電壓表示數(shù)和小燈泡發(fā)光情況知4－講[中考·泰安]要測量一個額定電壓為4.5V小燈泡的電功率，小燈泡正常工作時的電阻約為10Ω．現(xiàn)有器材：電源(電壓恒為8V)、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干，另有兩種規(guī)格的滑動變阻器可供選擇：R1(5Ω1A)、R2(20Ω1A).請完成下列問題.例6知4－講深度理解1.選擇滑動變阻器的“標(biāo)準(zhǔn)”有兩個，一是看它允許通過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，遵從“先看電流，再看電阻”的原則.2.滑動變阻器在本實驗中的作用：(1)改變小燈泡兩端的電壓，從而實現(xiàn)多次測量；(2)保護電路.3.計算小燈泡的額定功率時，先找出額定電壓和額定電壓下的電流，然后利用P=UI

計算.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，計算小燈泡電功率的平均值沒有意義，該實驗測出多組數(shù)據(jù)的目的是測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，滑動變阻器連入電路的電阻：R

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

移至________(填“a”或“b”)端.閉合開關(guān)后，逐漸向另一端移動滑片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