初中物理人教版九年级全册第2节 电功率教案设计

课程基本信息

课例编号

学科

物理

年级

九年级

学期

第1学期

课题

电功率

教科书

书名：九年级全一册                                

出版社：人民教育出版社       出版日期：2013 年6 月

教学人员

姓名

单位

授课教师

指导教师

教学目标

教学目标：在经验、实验及功率概念、电功概念基础上，经历建立电功率概念的过程；

理解电功率概念及公式；理解额定功率、额定电压的概念。

教学重点：理解电功率的概念

教学难点：理解实际功率和额定功率的区别

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

2min

6min

6min

8min

1min

引入新课

电功率

额定电压和额定功率

应用电功率知识解决问题

课堂小结

布置作业

在使用电能表时，同学们会观察到，电能表的铝盘有时转动得快，有时转动得慢。

【播放视频】

为什么电能表铝盘转动的快慢会不同呢？

留心观察的同学会发现，电能表铝盘转动的快慢与接入的用电器有关。

那电能表铝盘转动的快慢究竟表示什么含义呢？

电能表铝盘转动快慢的不同，说明，在相同的时间内，铝盘转动的圈数不同。也就是，在相同时间内，用电器消耗电能的多少不同。即用电器消耗电能的快慢是不同的。消耗电能的过程就是电流做功的过程。

所以，我们发现电能表铝盘转动的快慢反应了电流做功快慢的不同。

电功率的符号为大写字母P。电功率的物理意义表示电流做功的快慢。

电功率的定义就等于电功与时间之比。由电功率的定义，可以得到电功率的定义式：P=W/t

电功率的国际单位为瓦特，简称瓦，符号是 W。

电功率还有两个常用单位千瓦kw、毫瓦mw

1 kW = 103 W   1 W = 103 mW

现在同学们能解释，为什么电能表的铝盘有时转得快，有时转得慢了吗？

没错，与电炉相连的电能表铝盘转动的快，说明电炉的功率大，

相反，与灯泡相连的电能表铝盘转动得慢，说明灯泡的功率小。

实验中，用到的电炉它的功率约1000W，那电炉的功率为1000W表示什么含义呢？根据公式：电功率P=W/t ，我们可以知道1000W=1000J/s。

也就是1s内电流通过电炉做功1000J；当然也可以说电炉1s内消耗的电能为1000J。

生活中常见用电器的电功率：

例如同学们佩戴的电子表，电功率约0.01mW，生活中常用的计算器电功率约0.5mW、手电筒约0.5W。家庭中常见的家用电器：液晶电视的电功率约100W、电热水壶约800W、电暖气约1600W。

同学们已经知道电功的定义式：W=UIt

电功率 P=W/t，将电功的定义式带入，得到P=UIt/t=UI，时间约掉，

可以推导得出：P=UI，我们就推出了电功率的计算式：P=UI

如果知道用电器两端的电压和流过用电器的电流大小，就可以利用P=UI计算出用电器的电功率的大小

同学们观察过用电器的铭牌吗？

在用电器的铭牌上，常常都标有：额定电压和额定功率，

例如：电热水器的额定电压为220V，额定功率为2600W

电饭煲的额定电压为220V,额定功率为600W,

那额定电压和额定功率究竟表示什么含义呢？

实验1：将录音机和接触调压器相连，接入家庭电路中，

转动调压器的圆盘，改变录音机的工作电压

请同学认真听从录音机中发出声音的变化。

【播放视频】

改变录音机的工作电压后，当工作电压过低时，录音机播放出的声音会严重失真，无法正常工作。

因此，用电器铭牌上标注的额定电压220V，表示的是用电器正常工作时电压为220V。

额定功率600W，表示的是用电器在额定电压下的电功率为600W。

那请同学们想一想：

在不同的电压下，同一个用电器的功率相同吗？总等于额定功率吗？

实验2：选择一个规格为“220V、55W”的灯泡，即灯泡的额定电压为220V，额定电功率为55W，将灯泡和调压器相连，接入家庭电路中，利用调压器改变灯泡两端的电压分别为额定电压220V、100V、250V。请同学们认真观察，灯泡亮度的变化和电能表铝盘转速的变化。思考灯泡两端电压改变后，灯泡的实际电功率会如何变化？

【播放视频】

通过实验我们发现：

当灯泡两端的电压为额定电压220V时，我们说灯泡正常发光，电能表铝盘的转速一定，并以此时电能表铝盘的转速作为后续比较的标准。灯泡两端的工作电压等于额定电压，实际电功率等于额定电功率。

当灯泡两端的电压为100V时，与灯泡正常发光时的亮度相比，灯泡发光暗淡，电能表铝盘转速变慢，此时，灯泡的工作电压低于它的额定电压，由电能表铝盘转速变慢，说明，灯泡的实际电功率小于额定电功率。

当灯泡两端的电压为250V时，与灯泡正常发光时的亮度相比，灯泡发光强烈，电能表铝盘转速变快，灯泡的工作电压高于它的额定电压，

由电能表铝盘转速变快，说明，此时灯泡的实际电功率大于额定电功率。

根据以上实验事实和P=UI，我们可以得到：

在不同的电压下，同一个用电器的电功率是不一样的；

而且，用电器的实际电功率会随着它两端电压的变化而改变；

通过实验，我们还发现：灯泡的亮度是由它的实际电功率决定的。

灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮。

由于用电器的实际电功率会随着他两端的电压而改变，

所以，在使用各种用电器的时候，我们一定要注意它的额定电压。

用电器只有在实际电压等于额定电压时，用电器能正常工作；

如果实际电压低于它的额定电压，用电器不能正常工作；

如果实际电压高于它的额定电压，可能会损坏用电器。

学习了电功率的基本知识后，让我们应用电功率的知识解决几个问题。

我们先看例1:

例1.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R2的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。电阻R1的电功率P1=     ；电阻R2的电功率P2=        ；电路中的总电功率P总=      。

（1）P1=U1I=2V×0.4A=0.8W

（2）U2=IR2 =0.4A×10Ω=4V

     P2= U2I =4V×0.4A=1.6W

（3）U=U1+U2=2V+4V=6V

     P总=UI =6V×0.4A=2.4W

通过这道题，我们发现，电路中的总电功率等于两个用电器的电功率之和。即P总=P1+P2

在串联电路中，电路中的总电功率总等于两个用电器的功率之和吗？

当两个电阻串联时，电路中的总电功率等于电源电压U乘以电路中的电流I，即P总=UI。

由于两个电阻串联，电源电压U等于两个电阻两端的电压之和，P总=（U1+U2）I=U1I + U2I =P1+P2

那如果n个电阻串联呢？

P总=UI = (U1+U2 +……+Un)I= P1+P2 +……+Pn

即P总等于这n个用电器的电功率之和。

所以，在串联电路中，电路中的总电功率等于各用电器的电功率之和。

接下来我们来看例2：

例2.某家用电暖器其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。闭合开关S、S1时，电路中的电流 I1=      ；闭合开关S、S2时，R2的电功率P2=       ；S、 S1、 S2都闭合时，电路中的总电功率P总=         。

（1）I1=P1/U=880W/220V=4A

（2）I2=I-I1=10A-4A=6A

     P2=UI2=220V×6A=1320W

（3）P总=UI=220V×10A=2200W

通过这道例题，我们发现，在并联电路中，电路中的总电功率也等于这两个用电器的功率之和。

原因是：

当两个电阻并联时，电路中的总电功率等于电源电压U乘以干路电流I，

即P总=UI=U（I1+I2）=UI1+UI2=P1+P2

那如果n个电阻并联呢？

P总=UI，等于电源电压乘以各支路电流之和，

即电路中的总电功率等于各用电器的电功率之和。

因此，无论用电器串联还是并联接入电路，电路中的总电功率总等于各用电器的电功率之和。

我们来看生活中的一个情景，

例3.某家庭中，正在使用空调、电视机、电饭锅，它们的功率分别为2000W、100W、600W，这些家用电器同时工作30分钟消耗多少千瓦时的电能？

解：P总= P1+P2 +P3=2000W+100W+600W=2700W

W=P总t=2.7kW×0.5h=1.35kW·h

课堂小结：

本节课我们主要学习了

1. 电功率是表示电流做功快慢的物理量

2. 电功率的定义式：P=W/t，计算式：P=UI

3. 认识了用电器的额定电压和额定功率

4. 知道电路中的总电功率等于各用电器的电功率之和

本节课的作业是：

1. 基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习；

2. 拓展性作业：利用家庭电能表、秒表等器材，粗测电饭锅的电功率。