初中人教版第2节 电功率多媒体教学ppt课件

这是一份初中人教版第2节 电功率多媒体教学ppt课件，共58页。PPT课件主要包含了逐点导讲练，课堂小结，作业提升，课时讲解，课时流程，知识点，电功率，两套单位，1电源电压，2R2的阻值等内容，欢迎下载使用。

电功率额定电压 额定功率电功率的测量、电功率的推导公式
1. 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： (求功率)。变形式：W=Pt(求电功)、 (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。
4. 与 的比较(如图1 所示，类比思想)5. 公式：P=UI 。推导：
说明：电功率的定义式 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。
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。
某会议室里安装了100 只相同的LED 节能灯， 这些灯全部正常发光2 h， 且无其他用电器工作， 电能表的示数由 变为 。已知每只灯正常工作时的电压为220 V，则通过每只灯的电流为________ A；实验表明，1 只这样的节能灯与1 只60 W 的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用60 W 的白炽灯相比，100 只这样的节能灯正常发光2 h 可节能________kW·h。
解题秘方：计算相同时间内节能灯所节省电能的一般方法：先分别求出节能灯与白炽灯在这段时间内各自消耗的电能，然后用求差的方法求出可节省的电能。
解析：消耗的电能W=5 863.5 kW·h-5 861.3 kW·h=2.2 kW·h，1 只LED 灯消耗的电能W′= =0.022 kW·h=79 200 J，通过每只灯的电流I= =0.05 A。100 只60 W 的白炽灯正常工作2 h 消耗的电能W ″=P ″t=100×0.06 kW×2 h=12 kW·h。使用LED 灯可节能ΔW=W ″－W=9.8 kW·h。
另解：100 只节能灯的总功率P 总= =1.1 kW，100只白炽灯的总功率P 总′= 0.06 kW×100=6 kW，工作2 h 可节省的电能W 节=(P总′- P总)t =(6 kW －1.1 kW)×2 h=9.8 kW·h。
1-1.[中考·重庆] 将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2 h，屏幕显示如图2 所示，已知电费单价为0.5 元/ (kW•h)， 电热水器的功率为_______W；若该时间内消耗的电能全部给40 kg 的水加热(水未沸腾)，则水温升高 ________℃。[c ＝ 4.2× 103J/(kg•℃)]
[中考·毕节] 如图3 所示，电源电压恒定，R1=30 Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表的示数是0.3 A。当闭合S、S1 时，发现电流表示数变化了0.2 A，求：
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，电源电压U=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V。
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=0.2 A，因并联电路中各支路两端电压相等，R2的阻值R2= =45 Ω。
(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=0.3 A+0.2 A=0.5 A，电路消耗的总功率P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W。
解题通法：求串联和并联电路的总功率可采用以下两种基本思路：(1)先分别求出各用电器的电功率，再用求和关系式P总=P1+P2 求总功率。(2)先求出电路的总电压和总电流，再用计算式P总=U总I总求总功率。
2-1. 如图4 所示， 电源电压恒定， 定值电阻R2=10Ω， 闭合开关S 和S1，电压表的示数为 3 V；闭合开关S、断开开关S1，电压表的示数为 1.8 V。求：
解：闭合开关S和S1，电路为R1的简单电路，电压表测量电源电压为U＝3 V。
(2)开关S闭合、S1 断开， R2 的电功率；
(3)开关S 和S1 均闭合时R1 的电功率。
1. 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电功率。
2. 实际电压与实际功率(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。
3. 用电器的铭牌：以白炽灯的铭牌为例，如图5 所示。(1)220 V——用电器的额定电压。(2)100 W——用电器的额定功率。
知识详解:额定功率与实际功率的联系与区别：
[中考·郴州] 如图6 甲所示，把标有“6 V 3 W”的灯泡L 和滑动变阻器R 串联接入恒定电压为9 V 的电源上，通过L 的电流I 与L 两端电压U 的关系如图乙所示，则L 正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是_____ Ω； 当电路中电流为0.4 A 时，L 的实际功率是_____W。
解题秘方：理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。
解析：灯泡L 与滑动变阻器R串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，R 两端的电压UR=U-UL=9 V－6 V=3 V，此时灯泡正常发光，由图象可知，此时电流为0.5 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R= =6 Ω；当电路中电流为0.4 A 时 ，由图象可知，L 两端的电压UL′=4 V，则灯泡的实际功率PL′=UL′IL′=4 V×0.4 A=1.6 W。
特别提示：当用I - U 图象提供关于灯的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图象找出对应的电压值，然后用公式P=UI 计算灯的实际功率。
3-1.[中考· 荆门] LED 灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“220 V 5 W”的LED 灯每天正常工作10 小时，则30 天消耗的电能是________ kW·h， 这些电能可供“220 V 40 W”的日光灯正常工作________h。
3-2.[ 中考·哈尔滨] 有一只标有“3.8 V 0.3 A” 的小灯泡。其中“3.8 V” 是指小灯泡的 　　　　 。将小灯泡接在3.0 V 的电路中，实际的电功率是 　　 W。(灯丝电阻不变， 结果保留两位小数)
电功率的测量、电功率的推导公式
1. 电功率的测量(1)测量出用电器两端的电压和流过用电器的电流，运用公式P=UI 计算用电器的实际电功率。(2)利用电能表测量出某用电器工作一段时间t 内所消耗的电能W，然后由电功率的定义式 计算它的实际功率。
2. 电功率的两个推导式(1)由P=UI 和 可得： 。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。
3. 在纯电阻电路中，电功率与电阻的关系
深度理解：对比定义式、公式与推导式：
[中考·遂宁] 小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“220 V 100 W”和“220 V 40 W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220 V 100 W”的灯丝较 　　 _____(填“粗”或“细”)，二者串联使用时，该灯泡的亮度较_____(填“亮”或“暗”)。
解题秘方：由推导式 的变形式 分析并比较两灯电阻的大
解题秘方：由推导式 可得 ，电压U 相同时，功率越大的灯泡，其电阻越小，则“220 V 100 W”的灯泡灯丝电阻小。又知道灯丝的电阻与材料、长度、横截面积有关，在其他因素相同时，灯丝越粗，电阻越小，因此“220 V 100 W”的灯丝粗；二者串联使用时，电路中的电流相同，“220 V 100 W”的灯泡灯丝电阻小，由P ＝ I2R 可得，“220 V 100 W”的灯泡实际功率小，所以会暗一些。
特别提醒：若题目标明“灯丝电阻不变”，计算灯丝电阻或求灯的实际功率，都可以用推导式 。
4-1.[中考· 广元] 如图7 所示， 灯泡L 标有 “6 V 3 W” 字样( 不考虑灯丝电阻变化)，定值电阻R1=28 Ω，当开关S1、S2、S3 全部闭合时， 灯泡正常发光，电流表示数为0.75 A。求：
解：当开关S1、S2、S3均闭合时，R1被短路，灯L与R0并联，电流表测干路电流，因为灯L正常发光，则有U＝UL＝U0＝6 V。
(2)定值电阻R0 的大小；
(3)当S1 闭合，S2、S3 断开时，电路消耗的功率。
[中考·毕节] 如图8 所示，电源电压保持不变，R 为定值电阻，灯泡L 标有“6 V 3 W”字样，当开关S、S1 同时闭合时，灯泡L 正常发光；当开关S 闭合、S1 断开时，电流表示数为0.2 A(设灯丝电阻不受温度影响)。求：
解：当开关S、S1 同时闭合时，等效电路如图9 甲所示，灯泡L正常发光，电源的电压U=UL 额=6 V。
(2)电阻R 的阻值。
解：灯丝的电阻RL= =12 Ω。当开关S 闭合、S1 断开时，等效电路如图乙所示，灯泡L 与R串联，电路中的总电阻R总= =30 Ω，电阻R的阻值R=R总－RL=30 Ω－12 Ω=18 Ω。
(3)当开关S 闭合、S1 断开时，灯泡L 消耗的实际功率。
解：灯泡L 的实际功率PL=I2RL=(0.2 A)2×12 Ω=0.48 W。
方法归纳：求串联电路(纯电阻电路)中部分电路的电功率，首选推导式“P=I2R”。
方法归纳：1. 分析开关转换型电路可采用等效法，即先分析出每种情况对应的等效电路，也可画出等效电路图。本例题，开关S、S1 同时闭合的等效电路如图甲所示，开关S 闭合、S1 断开的等效电路如图乙所示。2. 在串联电路中，若求其中部分电路的实际功率，一般运用推导式P=I2R 求解。
5-1.如图10 所示， 电源电压U=6 V 且保持不变，R1=10 Ω，R2是最大阻值为60 Ω 的滑动变阻器，L是标有“6 V 0.72 W”字样的小灯泡，灯泡灯丝电阻不变。
(1)求小灯泡的电阻大小；
(2)当开关S1、S2 都断开时，求小灯泡的实际功率；
(3)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，当电流表示数最小时，这个电路消耗的电功率是多少？
1. 电功率的物理意义：表示电流做功的快慢。可以对比速度所表示的意义来理解电功率所表示的意义。2.电功率的计算：(1)定义式：P＝W/t。(2)计算式P＝UI。