1、1第 2 节 电功率教学目标【知识与技能】1.知道电功率的定义、公式、单位。2.理解额定电压与额定功率。3.会用电功率的公式 P=UI 进行简单计算。4.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。【过程与方法】1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系。2.观察体验用电器的额定功率与实际功率的关系。【情感态度价值观】通过了解电功率在实际中的应用,认识物理在生活中的重要作用。教学重难点【教学重点】电功率、额定电压与额定功率、电功率和电流、电压之间的关系。【教学难点】电功率和电流、电压之间的关系。教学过程一、新课导入学过电能表后,大家有没有观察自己家的电能表。电能表有时候转得快,有时候转
2、得慢。你知道电能表转速的快慢和什么因素有关吗?二、教学步骤2探究点 1 电功率阅读课本P91“在日常使用的节能灯将上节的电功 W=UIt 代入上式得 P=UI”思考观察节能灯的铭牌,其中“220 V 24 W”中的“220 V”是灯泡的额定电压,“24 W”表示什么呢?提示“24 W”是节能灯的电功率。思考将“220 V 24 W”的节能灯与“220 V 200 W”的灯泡分别接入电路中,哪个消耗的电能快?提示将“220 V 24 W”的节能灯接入电路,观察到电能表转动的慢,换一个“220 V 200 W”的灯泡接入电路,电能表转动的快。归纳提升电能表铝盘转动的快慢不同,表示用电器消耗电能的快
3、慢不同。铝盘转过的圈数直接反映用电器消耗电能的多少,而在相同时间内铝盘转过的圈数,则反映用电器工作时消耗电能的快慢。思考为了表示电流做功的快慢,物理学中用什么来表示呢?提示物理学中,用功率表示电流做功的快慢。归纳提升在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢(或电流做功的快慢),电功率用P 来表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是 W。前面提到的“24 W”说的就是节能灯的电功率。思考生活中不同用电器的电功率一般不同,你了解哪些家用电器的电功率?提示家用空调约 1000 W,电吹风机约 500 W,洗衣机约 500 W,电视机约 200 W,电冰箱约 100 W。思考同一用电器工作时,电功率一直保持
4、不变吗?提示电风扇工作时,旋转到不同的挡位,电功率不同;电饭锅煮饭时电功率大,保温时电功率小;电冰箱、空调等是间歇性工作,不同工作状态下,电功率不同。思考电流通过洗衣机,0.5 h 做功 9105 J,电流通过电饭锅,20 s 做功 2104 J。电流通过哪个用电器做功多?电流通过哪个用电器做功快呢?提示用电器做功的多少可以直接比较,电流通过洗衣机做功多;做功的快慢,即电功率,是电流所做的功与时间之比,电流通过电饭锅做功快。归纳提升电功率等于用电器在 1 秒内所消耗的电能。如果在“t”时间内消耗的电能为“W”,那么这个用电器的电功率 P= ,将 W=UIt 代入可得 P=UI。Wt探究点 2
5、“千瓦时”的来历3阅读课本P93“前面我们讲到电能时1 h 所消耗的电能。”思考100 W 的灯泡通电 20 s,与 100 W 的灯泡通电 1 h,哪个灯泡消耗的电能多呢?提示电功率相同时,通电时间长的消耗的电能多。思考使 100 W 的灯泡通电 20 s,使 15 W 的灯泡也通电 20 s,哪个灯泡消耗的电能多呢?提示通电时间相同时,电功率大的消耗的电能多。思考使 100 W 的灯泡通电 20 s,使 15 W 的灯泡通电 1 h,哪个灯泡消耗的电能多呢?提示用电器消耗的电能多少与用电器的电功率和通电时间有关。由公式 P= 变形后Wt得到 W=Pt,即用电功率乘以通电的时间可以作出比较。
6、思考你知道“千瓦时”这个单位的由来吗?提示如果电功率的单位用千瓦(kW),时间的单位取小时(h),由 W=Pt,这时电功 W 的单位就是“kWh”。1 kWh 可以看做电功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。思考焦耳和千瓦时都是电功的单位,你知道千瓦时和焦耳两单位之间是如何换算的吗?提示1 kW=1000 W,1 h=3600 s,由 W=Pt=1 kW1 h=1000 W3 600 s=3.6106 J归纳提升1 kWh=3.610 6 J思考1 kWh 的电能可以供 200 W 的电视机工作多长时间?提示根据 P= 变形得 t= =5 hWt WP=1kWh0.2kW归纳提
7、升公式 P= ,可变形为 W=Pt,在已知电功率和时间的情况下,计算消耗的电能;Wt也可变形为 t= ,在已知消耗电能和电功率的情况下,计算通电时间。计算时,要注意单位的WP统一。习题下列用电器通电 1 h,最有可能消耗 1 kWh 电能的是( )A.家用空调 B.台式计算机C.排风扇 D.手电筒分析用电器在 t=1 h 内,消耗的电能 W=1 kWh,则用电器的电功率 P= =1 Wt=1kWh1hkW=1000 W。台式计算机的电功率约为 200 W,排风扇的电功率约为 20 W,手电筒的电功率约为 0.5 W,家用空调的功率约为 1000 W。4答案A探究点 3 额定电压 额定功率阅读课
8、本P94“额定电压 额定功率”思考将小灯泡和滑动变阻器串联接入电路,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度有变化吗?提示若移动滑片,使接入电路的滑动变阻器电阻变大,其分得的电压变大,由于电源的总电压不变,小灯泡两端的电压变小,小灯泡变暗,说明小灯泡的电功率变小。思考通常我们说灯泡的电功率是 40 W,并没有明确地指明电压。这样的表达准确吗?提示由 P=UI 可知,灯泡的电功率与该灯泡两端的电压和通过的电流有关,当电压改变时,该灯泡的电功率会发生改变,所以这样的表达不准确。思考某灯泡铭牌上标有“220 V 40 W”表示什么意思?提示当该灯泡两端电压为 220 V 时,小灯泡的电功率是 40 W,这
9、个电压为额定电压,该功率为额定功率。当该灯泡两端的电压低于 220 V 时,灯泡变暗,灯泡的电功率小于 40 W;小灯泡两端的电压高于 220 V 时,灯泡变亮,灯泡的电功率大于 40 W。归纳提升用电器正常工作时的电压叫额定电压,用电器在额定电压下工作的电功率叫额定功率。用电器只有在额定电压下才能正常工作,用电器在实际电路中工作时所消耗的电功率叫实际功率。实际电压低,实际功率就低,实际电压高,实际功率就高。实际电压偏低,用电器不能正常工作,实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。思考你见过稳压器吗?稳压器在家庭电路中有什么作用?提示稳压器是指在电子工程中一种自动维持恒定电
10、压的装置。当实际电压低于 220 V 或高于 220 V 的时候,稳压器可以让电压保持在 220 V,这样对用电器有保护作用,能让用电器在电压不稳的情况下正常工作,在电压高的时候,用电器也不会烧坏。思考阅读并计算 P95 的“想想议议”?提示220 V36 V6.11,所以要串联 7 个这种灯泡。习题如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡 L1和“12 V 3 W”的灯泡 L2接在 12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是 ( )A.电路总功率等于 9 W5B.电路总功率大于 9 WC.灯泡 L1和 L2一样亮D.灯泡 L2比灯泡 L1亮分析由 P=UI,
11、将 I= 代入可得 P= ,两灯泡的电阻分别为 R1= =24 ,R 2=UR U2R U21额P1额 =(12V)26W=48 U22额P2额 =(12V)23W两灯泡串联接在 12V 的电路中时,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I= AUR1+R2= 12V24+48=16则电路总功率P=UI=12 V A=2 W16由于串联电路中电流处处相等,且 R1R2,根据 P=I2R 可知,灯泡 L2的实际功率较大,则灯泡 L2较亮。答案D探究点 4 电功率的测量阅读课本P95“电功率的测量”思考电能表可以用来测量用电器消耗的电能。电功率能不能测量,该如何测量呢?提示由 P=
12、可知,用电器的电功率需要测量消耗的电能 W 以及消耗该电能所用时间Wtt。所需器材有电能表和秒表。思考用电能表和秒表测用电器的电功率,需如何操作呢?提示测量时,其他用电器必须关掉,只让待测用电器工作,此时测出来的才是该待测用电器消耗的电能。先记下电能表的示数,然后让待测用电器正常工作,一段时间后,再记录电能表的示数,记下工作的时间,将单位统一,再利用 P= 计算即可。Wt思考实验室里的小灯泡电功率该如何测量呢?有没有更简便的方法呢?提示根据 P=UI,用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,就能算出用电器的实际功率。6习题下列各组仪器中,可以用来测量电功率的是 ( )电能表
13、和秒表;电能表和电压表;电能表和电流表;电流表和电压表。A. B.C. D.分析用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出流过用电器的电流,由电功率公式 P=UI 可以求出用电器的电功率,因此用可以测出电功率;用电能表测出用电器消耗的电能,用秒表测出用电器工作的时间,由公式 P= 求出用电器的电功率,因此用可以测出电功Wt率。答案C三、板书设计第 2 节 电功率1.电功率(1)定义(2)P= P=UIWt2.“千瓦时”的来历1 kWh=1103 W3600 s=3.6106 J3.额定电压 额定功率4.电功率的测量(1)电能表、秒表(2)电流表、电压表教学反思学生的潜意识中,认为用电器的电功率越大越费电,常将消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆。教学中采用类比的方法将电功率与电功进行类比,在此基础上可通过问题引出电功率的计算,引导学生认识电功率的单位。7
