人教版九年级物理第18章《电功率》教案.pdf

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1、第 2 节电功率1.知道电功率的物理意义、定义、单位.2.理解电功率的公式 P=,并能进行简单的计算,知道 P=UI.3.理解和区分用电器的额定功率和实际功率.1.通过实验,让学生体验电功率概念的建立过程.2.通过实验,探究在不同电压下,实际功率、额定功率的关系,提高学生收集和处理信息的能力.1.通过演示实验,激发学生学习兴趣,培养学生热爱科学、积极探索科学知识的精神.2.通过交流讨论,使学生学会与人交流自己的见解,学会倾听别人的见解,有与他人合作的意识,认识到交流合作的重要性.【重点】电功率概念的建立和理解.【难点】用电功率的公式进行计算、理解实际功率和额定功率的区别与联系.【教师准备】多媒

2、体课件、滑动变阻器、电流表、电压表、800 W 电吹风机、白炽灯(25 W,40 W,100 W 各一只)、电能表一块、演示电路板等.【学生准备】2.5 V 的小电灯,导线,开关,电源等.导入一:情景导入情景:把一只 40 W 的灯泡和 800 W 的电吹风机接在电路中,让它们分别工作,观察电能表铝盘转动的快慢.问题:电能表铝盘转动的快慢相同吗?这种现象说明了什么?回答:电能表铝盘转动的快慢不同,表明用电器消耗电能的快慢不同,也就是电流做功的快慢不一样.过渡语在力学中我们学习过表示机械做功快慢的物理量功率.刚才的实验表明电流做功也有快慢之分,那么用什么来表示电流做功的快慢呢?要想知道答案,下面

3、让我们进入本节课的学习吧.导入二:问题导入师:展示两个白炽灯(25 W和100 W),大家见过吗?请一组学生观察,你们观察到了什么?请告诉我们大家.生:一个灯泡上标有“220 V25 W”,一个标有“220 V100 W”;100 W 的灯泡灯丝粗一些,25 W 的灯泡灯丝细一些.师:很好,观察得很仔细.你们知道 25 W 的准确含义吗?生:可能是功、功率、电功率,不太清楚.师:希望通过这节课的学习,大家都能明白这 25 W 的准确含义.教师演示:让这两只白炽灯先后接进电路,先 100 W 后 25 W,让学生观察.提示从灯泡的亮度、电能表铝盘转动的快慢去观察.生:100 W 的白炽灯接进电路

4、时亮,同时铝盘转动的快;25 W 的白炽灯接进电路时暗,同时铝盘转动的慢.师:转盘转速不同,说明了什么?能说明电流对 100 W 的白炽灯做的功多,对 25 W 的白炽灯做的功少吗?为什么?生:不能.两个灯泡工作时间长短不确定.师:转盘转的快慢不能代表电流做功的多少,那能代表什么呢?生:电流做功的快慢.师:在物理学中,我们用什么物理量来描述电流对用电器做功的快慢呢?大家回忆一下在力学中我们用什么物理量来描述力对物体做功的快慢呢?生:功率.过渡语很好,在力学中我们用功率来描述力做功的快慢.同样,在电学中我们用电功率来描述电流做功的快慢.这节课我们就来学习有关电功率的知识.一、电功率1.电功率的意

5、义:表示电流做功快慢的物理量.2.定义:电流在单位时间内所做的功(或所消耗的电能).3.定义式:P=.4.推导式:P=UI.5.单位及换算关系:国际单位:W;常用单位:kW,mW.1 kW=1000 W;1 W=1000 mW.6.电功与电能有什么关系?电功率与电能又有什么关系呢?总结:电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程,就是用电器消耗电能的过程.那么电功率就是表示用电器消耗电能快慢的物理量.7.应用:800 W的电吹风机比40 W的灯泡在相同的时间内消耗的电能多,也就是消耗电能快,所以相同时间内电能转化为其他形式的能就多.800 W和 40 W的意义分别是灯泡在1 s 内消耗的电

6、能是 800 J 和 40 J.【拓展延伸】常见用电器的电功率:电器空调电功率1000 W电器电熨斗洗衣机电功率电器电功率20 W0.5 W500 W电冰箱100 W500 W排风扇微波炉1000 W电热水壶 1000 W 液晶电视机 100 W手电筒抽油烟机800 W台式计算机 200 W计算器0.5 mW过渡语前面我们学习电能时,曾经提到“千瓦时”这个单位,你知道它是如何得来的吗?二、“千瓦时”的来历把公式 P=变形,得到 W=Pt,如果 P 和 t 的单位分别用 kW,h,那么它们相乘之后,就得到电能的另一个单位:千瓦时(度).1千瓦时就是电功率为1千瓦的用电器工作1小时消耗的电能.某电

7、视机的电功率是 150 W,每天使用 3 h,一个月用电多少千瓦时?(每月按 30 天计算)解:P=150 W=0.15 kW;t=3 h30=90 h.由 P=得W=Pt=0.15 kW90 h=13.5 kWh.一台电视机 5 h 耗电 1 度,这台电视机的功率是多少?解:1 度=1 kWh,P=0.2 kW=200 W.【拓展延伸】千瓦(kW)和千瓦时(kWh):kW 表示瞬间的电力,而 kWh 表示某一段时间内的电力总和.简言之,kW 可称为电力,kW h 可称为电量.就灯泡等照明器具而言,kW 与亮度有关,kWh 与电费有关.对电暖气来说,kW 与温暖程度和制暖强度有关,kWh 与电

8、费有关.在电动汽车上,kW 与加速能力有关,kW h 与可续航距离有关.对蓄电池来说,kW 与当时使用蓄电池的设备数量有关,kWh 与可使用的时间有关.过渡语我们已经知道,不同用电器的电功率一般不同,那么同一用电器,电功率是否固定不变呢?三、额定电压额定功率思路一【演示实验】将两灯泡先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的发光情况.现象:在并联电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而变暗.问题:灯泡的功率改变了吗?说明:铭牌上的“220-100”是指用电器正常工作时的电压和功率.即额定电压用电器正常工作时的电压,额定功率用电器在额定电压下(正常)工作时的功率.【演示实验】按图连接电路,用滑动变阻器改

9、变小灯泡两端的电压,观察小灯泡在不同电压下工作时的亮度情况.【实验记录表格】U实与 U额的关系U实=U额U实U额U实U额P实与 P额的关系亮暗程度【实验结论】小灯泡在高于额定电压的电压下工作时,实际功率大于额定功率,不能正常工作,使用寿命短;小灯泡在低于额定电压的电压下工作时,实际功率小于额定功率,也不能正常工作,发光暗.师:展示部分电器的铭牌,让学生学会读取铭牌上的相关信息,并布置课外作业:查找并记录几种家用电器的铭牌,了解不同用电器的额定功率大小.【拓展延伸】“PZ 220-40”的含义:“PZ”:普通照明灯泡中“普”和“照”的汉语拼音的第一个字母,表示灯泡的型号.“220”:该灯泡的额定

10、电压是 220 V.“40”:该灯泡的额定功率是 40 W.思路二以图片形式展示各用电器的铭牌或技术参数.问题 1:一些家用电器铭牌上的额定电压为何都为220 V?回答 1:因为我国家庭电路电压是220 V.问题 2:家用电器铭牌上的额定功率是指在什么情况下的功率?回答 2:指的是用电器在额定电压下工作时的功率.问题 3:如果将一个额定电压为110 V的用电器直接接到 220 V 电压下会有什么后果?回答 3:该用电器将会被烧坏.问题 4:为什么在用电高峰期时,家里的白炽灯会比平常时暗些?回答 4:在用电高峰期,照明电路电压降低,家用电器不能正常工作,电功率变小.问题 5:电冰箱的技术参数中有

11、耗电量一栏,你能说出它表示的意义吗?冰箱耗电量的计算方式和其他用电器为何不同?BG-65B 电冰箱额定电压:220 V工作频率:50 Hz额定功率:70 W耗电量:0.50 kWh/24 h回答5:表示该电冰箱每使用24小时电流所做的功是0.50千瓦时.因为电冰箱并不是时时刻刻都在工作的,它是间断性地工作,每次工作的时间也不固定.【拓展延伸】节能灯上的标识含义:Y 荧光灯;P 普通;Z 自镇流;额定电压 220 V;额定功率 5 W;RR 表示光色,也就是色温,代表日光色;E 表示螺口式灯头;E27 表示螺口式灯头的螺纹外径约为 27 mm.一、电功率1.意义:表示电流做功快慢的物理量.2.国

12、际单位:瓦特,简称瓦,符号:W.3.定义:电流在单位时间内所做的电功.4.定义式:P=,推导得到:P=UI.5.千瓦时的来历:1 kWh=1 kW1 h(W=Pt).二、额定功率和实际功率1.额定电压用电器正常工作时的电压.额定功率用电器在额定电压下工作时的功率.2.实际功率与额定功率的关系:U实=U额U实U额U实U额P实=P额P实P额P实P额1.甲、乙两用电器电功率之比为12,通电时间之比为 34,则消耗电能之比为()A.12B.38C.34D.23解析:甲乙用电器消耗的电能之比:2.1 kWh 的电能可以使A.“220 VB.“220 VC.“220 VD.“220 V解析:t=确,D 错

13、误.故选 C.().故选 B.40 W”的电灯正常工作 50 h80 W”的电灯正常工作 20 h100 W”的电灯正常工作 10 h100 W”的电灯正常工作 3 h=25 h,A 错误;t=12.5 h,B 错误;t=10 h,C 正3.如表是小丽在实验过程中记录的实验数据,请根据表中的数据归纳出电功率 P 和电阻R 的关系:P=.R/P/W510152025302.752.502.252.001.751.50解析:分析表中数据可知,电阻的电功率与电阻成反比例关系,设 P=kR+b,当 R=5 时,P=2.75 W;当 R=10 时,P=2.5 W.则 2.75 W=k5+b,2.5 W=

14、k10+b,解得:k=-0.05,b=3 W,所以电功率 P 和电阻 R 的关系式是:P=3 W-0.05R.【答案】3 W-0.05R4.一个标有“220 V40 W”的灯泡接入某电路,测得通过它的电流是 0.1 A,则灯泡的实际功率是W.解析:灯泡的电阻为:R=为:P=I2R=(0.1 A)21210=12.1 W.【答案】12.1=1210,通过它的电流是 0.1 A 时,灯泡的实际功率电功率1.意义:表示电流做功快慢的物理量.2.定义:电流在单位时间内所做的电功.3.国际单位:瓦特,简称瓦,符号:W.4.计算:P=UI.5.额定电压和额定功率一、教材作业【必做题】教材第 95 页动手动

15、脑学物理的 1,2,3 题.【选做题】教材第 95 页动手动脑学物理的 4 题.二、课后作业【基础巩固】1.额定功率最接近 800 瓦的是()A.白炽灯B.电风扇C.洗衣机D.微波炉2.甲、乙用电器上分别标着“220 V15 W”“110 V100 W”,它们都在额定电压下工作,则下列说法中正确的是A.甲用电器做功一定少B.乙用电器做功一定快C.完成相同的功,甲用电器所用的时间一定少D.相同的时间内,乙用电器消耗的电能一定少3.用同种材料制成的横截面积相同的电阻丝甲、乙,乙的长度比甲大,将它们并联在电路中,则它们的电功率()()A.甲的较大B.乙的较大C.一样大D.无法确定4.学习电功率时,老

16、师拿来分别标有“36 V40 W”“110 V40 W”“220 V40 W”的三个灯泡.针对这三个灯泡都在各自的额定电压下工作时的亮暗情况,小明做出了四种猜想:“36 V40 W”的灯最亮;“110 V40 W”的灯最亮;“220 V40 W”的灯最亮;三个灯泡一样亮.你认为猜想是正确的(只填序号即可).【能力提升】5.甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示,下列分析正确的是()A.若将两灯分别接入电压为220 V 的电路,乙灯消耗的电能多B.若将两灯并联接入电压为220 V 的电路,甲灯比乙灯亮C.若灯丝的材料、长度相同,乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗D.若将两灯串联,只要电源电压适当,甲、乙两灯就能同

17、时正常发光6.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是A.灯泡变暗,电压表示数变大B.灯泡变亮,电压表示数不变C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大7.如图甲所示的电流表为学校实验室里常用的电流表,图乙闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时电阻 R1和 R2所消耗的电功率 P1和 P2的比值为.()【拓展探究】8.小聪家的电炉铭牌标记模糊不清,为了测出电炉的额定功率,他断开了其他所有的用电器,只接入电炉让其正常工作,家中电能表上标有“3000 r/kWh”,测量发现 1 min 电能表的转盘转了 50 转,那么

18、:(1)该电炉的额定功率是多少?(2)小聪想让该电炉增加一挡功率,为使电炉的该挡功率为额定功率的,给你一个开关、一个定值电阻 R,请帮他完成电路设计,画出电路图,并计算出定值电阻 R的阻值.(R,R均用定值电阻的元件符号)【答案与解析】1.D解析:家庭用白炽灯大约40 W,A 错误;电风扇的额定功率约为60 W,B错误;洗衣机的额定功率在 400 W 左右,C 错误;微波炉的额定功率约为 800 W,D 正确.故选 D.2.B解析:由 W=Pt 可知,电流做功的多少与通电时间有关,A 错误;电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲用电器的功率小于乙用电器的功率,所以乙做功快,B 正确;完成相同的功

19、,甲用电器用的时间多,C 错误;相同时间内,乙用电器消耗的电能多,D 错误.故选 B.3.A解析:用同种材料制成的横截面积相同的电阻丝,因为乙长度比甲大,所以乙电阻大于甲的电阻.将它们并联在电路中时,电压相同,由P=电功率越大,所以甲的实际功率较大.故选 A.可知,电阻越大的电功率越小,相反电阻越小的4.解析:因为三个灯泡的额定功率相同,当它们工作在额定电压下时,实际功率等于额定功率,即三个灯泡的实际功率相同,所以三个灯泡的亮度相同.故选.5.C解析:将两灯分别接入电压为 220 V 的电路均正常发光,但不知道通电时间,根据 W=Pt 可知无法判断消耗电能的多少,A错误;将两灯并联接入电压22

20、0 V的电路,由于乙灯额定功率大,实际功率大,所用乙灯比甲灯亮,B错误;由R=得,额定电压相同,额定功率大的电阻小,乙灯灯丝电阻小,若灯丝的材料、长度相同,乙灯灯丝比甲灯灯丝粗,C 正确;将两灯串联,由于串联电路电流处处相等,则甲、乙两灯两端的电压不相同,无法达到相同的额定电压值,不能同时正常发光,D 错误.故选 C.6.C解析:此电路小灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片向上滑动时,其阻值增大,电路总阻值:R总=R滑+R灯,也增大,根据欧姆定律可以知道 I 减小.据公式 P=I2R 可知,若 I 减小则灯泡实际功率 P 减小,灯泡变暗,B 错误;该电路中电压表测总电压,即电源电压,所以示数

21、不变,A,D 错误.故选 C.7.41解析:由电路图可知,两电阻并联,电流表 A2测量干路电流,电流表 A1测量通过 R2的电流.电流表 A2的示数大于 A1的示数,通过 R1的电流为 I1,通过 R2的电流为 I2,根据两电流表的指针偏转角度相同,可知;又因为=I1+I2,=I2,所以;所消耗的电功率 P1和 P2的比值为:.8.解:(1)该电炉消耗的电能W=3.6106 J=6104 J;额定功率为:P=1000 W.(2)电路图如图所示.根据公式P=I2R可知功率减为原来的,则电流减为原来的,总电阻变为原来的3倍,定值电阻的阻值为电炉电阻的2倍;电炉电阻为:R=为:R=2R=248.4=

22、96.8.=48.4,所以定值电阻如何比较用电器消耗电能的快慢的教学,可以采用直观的方法,就是演示不同用电器接入电能表上时,观察铝盘转动的快慢,使学生形象地认识到电能表铝盘转动的快慢跟用电器的关系,从而引导学生用类比比较物体运动快慢的方法去比较消耗电能的快慢,克服学生理解电功率意义的困难.教材对于电功没有很好地进行处理,学生对电功和电功率常常会混淆,因此在教学中对这两个概念有必要进行比较,并让学生辨别区分.这部分内容,公式多、计算复杂,在教学时要让学生重视教材中的例题,通过例题加深对各物理量的理解.按照例题的做法写出物理量用什么字母表示,单位是什么.这样做能让学生分清每一个物理量和单位,加深识

23、记和理解.在每天上课时可以对公式进行一下默写,还有对基本公式进行变形处理,以此加深学生的记忆.动手动脑学物理(教材第 95 页)1.解:P=UI,I=4.55 A.2.解:P=0.04 kW=40 W.3.解:由 P=,知 R=60.5 ,P实=661.16 W.4.解:P=UI=2104 A108 V=21012 W,由 P=,知 W=Pt=21012 W0.001 s=2109 J.1.色温,是黑体加热到某温度后所发出光的颜色.温度低白里透红,高些白里透黄,再高些成白,再高些白里透蓝,再高些白的发青.按国家标准,照明灯有六种色温区.见下表:编号F6500F4000F3500F3000名称日

24、光色冷白色白色暖白色符号RRRZRLRBRNRD相关色温643050004040345029402720F5000中性白色F2700白炽灯色常用的有:RR,RL,RD.家中:卧室用 RD 为好,显得温馨;客厅用 RR 为佳,显得大气;餐厅用 RL 为宜,显得平和.2.电功和电功率:电功和电功率概念:电流所做的功电公式:W=UIt(W 为电功,U 为电压,I 为电流,t 为通电时间);功W=Pt(W 为电功,P 为电功率,t 为通电时间)单位:焦耳(J),kWh(度);换算:1 kWh(度)=3.6106 J概念:电流在单位时间里所做的功.表示用电器消耗电能的快慢.电功公式:P=(W 为电功,P 为电功率,t 为通电时间);率P=UI(P 为电功率,U 为电压,I 为电流)单位:瓦特(W)、千瓦(kW)、毫瓦(mW)