电功率苏科版物理九年级下学期

第二节电功率第15章电功和电热知识点电功率知1－讲11.物理意义：表示电流做功的快慢.2.定义：等于电功与时间之比(比值定义法).3.定义式：P=(求功率).变形式：W=Pt(求电功)、t=(求时间).知识链接:比值定义法：就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、热值和电功率等.知1－讲4.P=

与v=

的比较(如图15-2-1所示，类比思想).知1－讲5.公式：P=UI.推导：P==UI.说明：电功率的定义式P=和公式P=UI适用于任何情况的计算，没有条件限制.易错提示:电功率是表示电流做功快慢的物理量，而不是表示电流做功多少的物理量.用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多.知1－讲6.两套单位知1－讲特别提醒:两套单位不能混用:若电能W的单位用“kW·h”，则电功率P的单位为kW，时间t的单位为h.若电能W的单位用“J”，则电功率P的单位为W，时间t的单位为s.知1－讲例1[中考·湘潭]如图15-2-2是小明家电能表的表盘.小明将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次.暖风机在这1min内消耗的电能为________kW·h，该用电器的电功率是________W.0.021200知1－讲解题秘方：利用电能表转盘的转数或指示灯闪烁的次数计算消耗的电能，利用电能和时间的比值计算电功率的大小.知1－讲方法提示：使用电能表测量某用电器的电功率，所需要的测量器材有：电能表、秒表.测量时，必须关闭其他所有用电器，只让所测用电器工作一段时间t，同时记录电能表转盘转过的圈数(或指示灯闪烁的次数)，借助于电能表的参数计算出电功大小，然后使用公式P=求电功率.知1－讲解析：电能表的参数1600imp/(kW·h)表示每消耗

1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，1min内指示灯闪烁了32次，则暖风机消耗的电能为W===0.02kW·h；暖风机的电功率P=Wt==1.2kW=1200W.知1－讲[中考·毕节]如图15-2-3所示，电源电压恒定，R1=30Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A.当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2A.求：例2知1－讲(1)电源电压.解：闭合开关S，断开开关S1

时，电路为R1

的简单电路，电流表测通过R1

的电流，电源电U=I1R1=0.3A×30Ω=9V.知1－讲(2)R2的阻值.解：当闭合S、S1时，R1

与R2

并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，通过R1的电流不变，电流表示数的变化量即为通过R2

的电流，则I2=0.2A，因并联电路中各支路两端的电压相等，R2=

=45Ω.知1－讲(3)当闭合S、S1时，电路消耗的总功率.解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当闭合S、S1

时，干路电流I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A，电路消耗的总功率P=UI=9V×0.5A=4.5W.知1－讲解法点评:求总功率的两种方法：方法一：先分别求各用电器的电功率，再利用P总=P1+P2求电路的总功率.方法二：对于串联电路，可利用电压的规律先求出串联电路总电压U总，再利用P总=U总I求电路的总功率.对于并联电路，可利用电流的规律先求出干路电流(总电流)I总，再利用P总=UI总求电路的总功率.知2－讲知识点额定功率与实际功率21.额定电压与额定功率(1)额定电压：用电器正常工作时的电压.(2)额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率.知2－讲2.实际电压与实际功率知识详解:额定功率与实际功率的联系与区别：物理量额定功率实际功率区别定义用电器在额定电压下工作时的功率用电器在实际电压下工作时的功率是否变化不随实际电压的改变而改变随实际电压的改变而改变联系U

实>U额，P实>P

额；U实=U额，P实=P额；U实<U额，P实<P额知2－讲(1)实际电压：用电器实际工作时的电压.实际电压可以等于额定电压，也可以高于或低于额定电压.(2)实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率.实际功率也可以等于其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率小于额定功率，用电器不能正常工作.知2－讲3.用电器的铭牌：以白炽灯的铭牌为例，如图15-2-4所示.(1)220V——用电器的额定电压.(2)100W——用电器的额定功率.知2－讲[中考·扬州]如图15-2-5所示，为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡上标有“2.5V0.5A”字样(灯泡阻值不变)，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样.例3知2－讲解题秘方：额定电压下灯泡正常发光，根据公式P=UI求灯泡正常发光时的电功率；对电路的设计，要注意始终要保证电路元件的安全，即不能超过额定值，所以要考虑在电路中串联一个保护电阻.知2－讲(1)求灯泡正常发光时的电功率；解：灯泡正常发光时的电功率PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W.知2－讲(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；解：根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压U

滑=U－UL=6V－2.5V=3.5V，灯泡正常发光时，通过电路的电流I=0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值：R

滑==7Ω.知2－讲(3)该电路设计是否有缺陷？如有，请给出解决办法.解：有缺陷，电源电压大于灯泡的额定电压，当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时，会造成灯泡两端的电压过大，从而烧坏灯泡.解决办法：在电路中串联一个阻值为7Ω的电阻.知2－讲技巧点拨:解答涉及灯泡铭牌提供条件类串联电路问题，分析时要注意以下关键问题：1.这类题目通常有两个隐含条件：(1)题目中“灯泡正常发光”即表示灯泡两端电压等于它的额定电压.(2)对于串联电路，电流相等也是一个隐含条件.2.本题给出灯泡的阻值不变，但实际上灯丝的阻值随温度的升高而增大.知识点电功率计算的拓展知3－讲31.电功率的两个推导式深度理解：对比定义式、公式与推导式：表达式适用范围定义式任何电路公式P=UI任何电路推导式P=I2R纯电阻电路知3－讲(1)由P=UI和I=可得：P=.该推导式通常用于并联电路电功率的计算，或已知某用电器电阻而计算该用电器的电功率，或用于分析并联电路的电功率大小.(2)由P=UI和U=IR

可得：P=I2R.该推导式通常用于串联电路中部分电路的电功率计算，或用于分析串联电路的电功率大小.知3－讲2.在纯电阻电路中，电功率与电阻的关系串联电路电功率跟电阻成正比：并联电路电功率跟电阻成反比：知3－讲[中考·南充]将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了________W.4例427知3－讲解题秘方：利用电压和电流的比值计算电阻；根据电压和电阻计算电功率，并求变化量.误区警示使用推导式P=

求电功率，在代入数据时，要注意将电压的数据及单位整体括号再平方，比如(12V)2，如果写成12V2就是错误的表达.知3－讲解析：电阻丝的电阻R==4Ω，该电阻丝两端电压为12V时，电功率为P1==36W；该电阻丝两端电压降至6V后，电功率为P2==9W，则电功率变化了ΔP=P1－P2=36W－9W=27W.知3－讲[模拟·苏州]白炽灯L1上标着“220V100W”，L2

上标着“220V40W”，现把它们串联后接入220V的电路，下列说法正确的是()A.L2

的实际功率小于L1的实际功率B.L1、L2

的实际总功率小于100W、大于40WC.L1

的实际功率小于25WD.L1、L2

的实际功率之比是5∶2C例5知3－讲误区警示与推导式

P=用法相似，使用推导式P=I2R

求电功率，在代入数据时，要注意将电流的数据及单位整体括号再平方，比如，如果写成就是错误的表达.知3－讲解题秘方：分析串联电路中各用电器的电功率大小时，可应用推导式“P=I2R”.知3－讲解析：由P＝UI＝

可得，两灯泡的电阻分别为R1

＝=484Ω，R2

＝＝1210Ω，两灯泡串联后接入220V的电路时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为I

＝知3－讲两灯泡的实际功率分别为P1′=I2R1=知3－讲L2的实际功率大于L1的实际功率，故A不符合题意；两灯泡的实际总功率P＝P1′+P2′＝8.2W+20.4W＝28.6W<40W，故B不符合题意；P1′＝8.2W<25W，故C符合题意；两灯泡的实际功率之比P1′∶P2′＝＝2∶5，故D不符合题意.知4－讲知识点测量小灯泡的功率41．实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率.2．实验原理：根据P=UI

可知，为了测量小灯泡的功率，应测量的物理量是小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流.知4－讲3．设计实验(1)实验器材：额定电压为2.5V的小灯泡一个，电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等.(2)设计电路图(如图15-2-6所示).伏安法知4－讲4．进行实验(1)按电路图连接电路，连接实物图的注意点：①接线时，开关应该处于断开状态；②闭合开关前，应该将滑动变阻器的阻值调至最大，这样才能更好地保护电路；③正确选择电流表和电压表的量程和正确连接接线柱；④电路连接小技巧：连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端.知4－讲(2)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，注意观察电压表的示数，先后使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压，再对应观察小灯泡的亮度，将实验数据填入表中.小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/A小灯泡的亮度小灯泡功率P/W额定电压U额=2.5V知4－讲5．实验结论当U实>U额时，P

实大于P

额，灯泡很亮；当U

实=U

额时，P

实等于P

额，灯泡正常发光；当U

实<U

额时，P实小于P额，灯泡较暗.知4－讲深度理解①小灯泡的亮暗取决于它的实际功率；②只有当小灯泡在额定电压下工作时，既能发挥小灯泡的最大效率，又不至于损坏小灯泡，所以我们在使用用电器时，应该让用电器在各自的额定电压下工作；③闭合开关，如果发现小灯泡不亮，电流表、电压表示数较小，应该移动滑动变阻器的滑片，同时观察电压表示数和小灯泡发光情况知4－讲[中考·泰安]要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω．现有器材：电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1(5Ω1A)、R2(20Ω1A).请完成下列问题.例6知4－讲深度理解1.选择滑动变阻器的“标准”有两个，一是看它允许通过的最大电流是否符合要求，二是看它的最大阻值是否符合要求.选择时，遵从“先看电流，再看电阻”的原则.2.滑动变阻器在本实验中的作用：(1)改变小灯泡两端的电压，从而实现多次测量；(2)保护电路.3.计算小灯泡的额定功率时，先找出额定电压和额定电压下的电流，然后利用P=UI

计算.知4－讲4.在不同电压下，小灯泡的功率是不同的，只有在额定电压下，小灯泡的功率才等于额定功率，计算小灯泡电功率的平均值没有意义，该实验测出多组数据的目的是测量不同电压下小灯泡的电功率.知4－讲解题秘方：已知小灯泡的额定电压和正常工作时电阻的大概值，可根据欧姆定律求出小灯泡额定电流的大概值；已知小灯泡正常发光时的电流表示数，可根据P=UI

求出该小灯泡的额定功率.知4－讲(1)滑动变阻器应选用________.R2解析：小灯泡的额定电压为4.5V，正常工作时的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，小灯泡的额定电流约为I==0.45A，由串联电路的规律和欧姆定律可得，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻：R

滑=≈7.8Ω，故选用滑动变阻器R2.知4－讲(2)选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图15-2-7甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P

移至________(填“a”或“b”)端.闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是_____.(多选)A.小灯泡变亮，电压表示数变大B.小灯泡变亮，电流表示数变