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1、第十五章第十五章 电能与电功率电能与电功率认识电功率认识电功率【学习目标】1结合实例理解电功率，知道电功率的单位.2知道电功率和电流、电压之间的关系，并能运用电功率的公式进行简单计算.3经历“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”的实验探究过程，学习应用串、并联电路知识设计电路，体验实验中如何运用控制变量的方法.核心考点：有关电功率的计算，一般考察综合题核心考点：有关电功率的计算，一般考察综合题.【课前预习】1.一个用电器的电功率的大小等于它在内所消耗的，因而“100W”就是表示这个用电器 在内消耗的电能是.2. 小丽的房间里有两盏灯，一盏是照明灯，上面标有“PZ22040”字样，另一盏是夜间应急备
2、用灯，上面标有“36V40W”字样两盏灯正常工作时亮1s电能1s100J一样3. 用电器的功率大表示（）A消耗的电能多B消耗的电能快 C用电器中电流大D用电器工作时间长4. 电功和电功率的单位分别是（）A千瓦和千瓦时B千瓦和瓦特C千瓦时和焦耳D焦耳和瓦特5. 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BDD【课堂精讲】知识点知识点1.电功率电功率在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功跟这段时间的比叫做电功率，电功率用P表示.电功率的大小反映了用电器通过消耗电能后产生的效果大小，如果用电器的电功率大，则单位时间内消耗的电能就多，用公式表示：P=W/t. P电功率瓦特（
3、W） W电流做的功焦耳（J） t所用的时间秒（s） 电功率的国际单位是瓦特（W），简称瓦，常用的电功率的单位还有千瓦（kW）.注意：电功率的作用是描述电流做功的快慢。电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做的功多.电功率可以反映用电器通过电流时产生的效果。如：灯泡的电功率大，说明单位时间内电流通过灯泡做的功多，也就是说单位时间内灯泡消耗的电能多，那么灯泡的亮度就大.【例1】小明利用电能表测量某一家用电器的电功率当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kWh，那么这一个用电器可能是（）A 家庭电扇 B 笔记本电脑C 台灯 D 电饭锅【练习1
4、】甲、乙用电器上分别标着“220V，15W”、“110V，100W”，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，乙用电器完成的功一定少 B知识点知识点2.探究灯泡的电功率跟哪些因素有关探究灯泡的电功率跟哪些因素有关1.猜想与假设： 灯泡的电功率可能跟电压有关，也可能跟电流有关，还可能跟电压、电流都有关.2.实验器材： 电源、两只电压表、两只电流表、两个不同规格的灯泡、开关、若干导线.3.设计实验： 要通过控制变量法来进行实验探究，在研究电功率跟电流的关系时，应控制电压不变；在研究电功率跟电压的
5、关系时，应控制电流不变.a.探究电功率跟电压的关系时，应要保持电流相同，应把用电器串联.实验时把两个规格不同的灯泡串联在电路中（如图甲所示），观察比较灯泡两端的电压大小及灯泡的亮度.b.探究电功率跟电流的关系时，应要保持电压相同，应把用电器并联.实验时把两个规格不同的灯泡并联在电路中（如图乙所示），观察比较通过灯泡的电流大小及灯泡的亮度.4.实验数据：表一：当通过两个灯泡的电流相同时表二：当两个灯泡两端的电压相同时 电压U/V灯泡亮度（明或暗）灯泡L1U1=2 暗灯泡L2U2=4亮电流I/A灯泡亮度（明或暗）灯泡L10.4暗0.90.9亮5.分析与论证 电功率的大小跟通过用电器的电压、电流有关
6、.在电压相等时，电流越大，电功率就越大；在电流相等时，电压越高，电功率就越大.精确的实验表明，电功率等于电压U跟电流I的乘积，即P=UI【例2】同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”以下观点不正确的是（）A实验要选取规格不同的灯泡 B实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同C将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验D将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验【练习2】（2014东莞模拟）如图是某小组的同学探究电功率跟哪些因素有关的实验电路图（图1）：（1）在连接电路时，应将开关，并将变阻器阻值调至端；（2）由图1可以看出，这个组的同学是在探究灯泡的电功率跟的关系（3）如果两个表的示数如图2、图3
7、，则小灯泡L1此时的功率为 ；还可以算出L1的电阻为 （4）如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变，电流表的示数将变；此时灯L1的电功率将变断开b电流0.72w8大大大【知识点3】电功率的计算（重要考点） 1. 电功率和电流、电压之间的关系式是：P=UI.使用公式P=UI时，U的单位为V，I的单位为A，P的单位为W. 2. P= 是根据功率的定义得出的，是功率的的定义式，反映了功率跟功和时间的关系；P=UI揭示了电功率跟电流、电压的关系，适用于电功率的测量和计算. 3. 根据P=UI和欧姆定律，还可以推出另外两个计算电功率的公式：P= 和P=I2R，这两个公式只适用于纯电阻电路或用电器（如
8、电灯、电炉等）【例3】（2015浦东新区一模）如图所示电路中，电源电压不变闭合电键S后，R1两端的电压为2伏，通过R1的电流为0.2安（1）求电阻R1的电功率P1（2）若电阻R2的阻值为5欧，求电源电压U【例4】早餐喝豆浆已经成为许多人的选择如图1所示为某款全自动豆浆机及其铭牌，其主要结构：中间部位是一个电动机带动的刀头，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸如图2所示是该豆浆机正常制作一次豆浆过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图象求： （1）电热管正常工作时的电流；（2）电热管正常工作时的电阻值；（3）豆浆机正常制作一次豆浆，消耗的总电能【练习3】如
9、图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯丝的阻值不变），当S和S1都闭合时，电压表示数为10V；灯泡L正常发光求：（1）电阻R的阻值（2）当闭合S，断开S1时，电路消耗的总功率【练习4】（2014随州）图甲是用来焊接PVC塑料管道的热熔器外观照片其内部电路如图乙，S1是手动电源开关S2是温控开关，作用是完成“加热模式”和“保温模式”之间的切换L是指示灯（在S1闭合情况下L始终能正常发光），R1是限流电阻下表是有关元件的物理参数（1）求R1的阻值；（2）求保温功率（不含L和R1的功率）；（3）求该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能（元件）项目参数（元件）项目参数电源
10、电压220VL灯0.1A 2W加热功率1210W（不含L及R1的功率）R2202 【随堂检测】1. 家用空调的额定电功率约为（）A1 500瓦 B150瓦 C15瓦 D1.5瓦2. （2014广元）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 AC3. （2014云南）冬天来临，小王给奶奶买了一个“暖手宝”该“暖手宝”加热过程中所产生的电热与时间的关系如图所示，由此可知该“暖手宝”加热时的功率约为（）A2400W B400W C40W D24W
11、 图3 图44.（2014广安）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为 ，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 B201:35. 如图所示，电路用来探究电功与哪些因素有关（1）本探究活动中，控制的变量是 和 ，通过观察甲乙两灯泡的亮度以及 得出探究结论（2）在探究活动中，观察甲乙两灯泡亮度的目的是 电压通电时间电流表示数比较相同时间内电流做功的多少（灯泡的实际功率大小）6.（2014汕尾）如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V 0.5A”字样，定值电阻R的阻值为6闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光，求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值； （2）此时电路消耗的总功率