（人教版）九年级物理电功率（教学设计）

18.2电功率（教学设计）年级九年级授课时间课题18.2电功率教学目标1.能说出电功率的物理意义、定义和单位，能利用电功率的公式进行计算。2.能结合实际，说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义，并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。3.能说出“千瓦时”的来历，知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。教材分析电功率是继电流、电压、电阻、电功之后的又一电学量，也是生活中各类用电器铭牌上的一个重要指标，在生活和生产中有着广泛的应用。本节内容既是对上节电能、电功知识学习的深化，又是为后面的学习作知识准备，起到承上启下的作用。本节内容由“电功率”“‘千瓦时’的来历”“额定电压额定功率”“电功率的测量”四部分内容构成。其中，电功率是教学的重点，而额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别，以及灵活应用学过的知识解决简单的电功率问题是本节的教学难点。本节教学内容多，且教学难度较大。虽然在前面的教学中为计算作了一些铺垫，但遇到本节的计算，学生仍然感觉困难较大。顺利进行这部分教学的关键在于，学生对所掌握的物理量及单位有较清楚的再现能力，能够在观察实验现象的基础上进行推理。教学器材电吹风机、电能表一个、电灯多个（额定电压相同，额定功率不同）、移动插排、导线等。多媒体ppt，包含视频：《电功率的概念》、《额定功率与实际功率》等。教学过程教师活动学生活动导入新课【复习】1.电功的概念①公式：电功=电压×电流×通电时间W=UIt②国际单位：焦耳（J），常用单位：千瓦时（kW·h）1kW·h=3.6×106J2.电动车行驶过程中，电能转化为什么能？【回答】电流通过电动机做功，把电能转化为机械能。【提问】（1）同学们都知道，不同的电灯发光亮度是不同的。从消耗电能的角度分析，灯泡发光的亮度不同，说明什么？【分析】灯泡发光越亮，表明在相同的时间内消耗的电能越多→即在相同的时间内电流做功越多→表明电流做功越快。（2）烧开1kg的水，不同的电热壶用的时间不同，说明什么？【分析】消耗的电能相同，即电流做功相同，但用的时间不同→表明电流通过不同的用电器做功的快慢不同。今天学习表示电流做功快慢的物理量—《18.2电功率》。学习新课一、电功率1.探究电流做功的快慢（1）演示实验在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1分钟内转动的圈数。①实验结果：在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风机时，1分钟内转动的圈数多。②实验分析铝盘转过的圈数反映了消耗电能的多少，而在相同时间内铝盘转过的圈数反映的是消耗电能的快慢。显然，消耗电能的快慢与消耗电能的多少是两个完全不同的概念。实验结论：电流做功不仅有多少的问题，还有快慢问题。（2）用电器的铭牌【提问】不同的用电器究竟有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。用电器都有一个铭牌，上面标记了一些重要的参数，不同的用电器参数一般不同。①电炉铭牌：电炉上的字样“500W”是什么意思?②电灯铭牌：电灯上的“25W”字样是什么意思?【总结】不同的用电器，在它们的铭牌中都标有一个类似于“××W”字样的参数，不同的用电器这个数值一般不同。这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）。2.比较电流做功快慢的方法【实例】把一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗的电能是3.6×105J；把一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗的电能是6×104J。谁消耗的电能较多？谁消耗电能较快?【分析】①从题目所给的条件可以直接得到电灯消耗的电能较多，即电流在灯丝上做的功较多。②要比较消耗电能的快慢，参照比较物体运动快慢的方法，分别求出电灯和电炉在1s内消耗的电能多少，就可以比较谁消耗电能较快。电灯1s内消耗的电能：

电炉1s内消耗的电能：6×10结论：在相同时间内电炉消耗电能较快。所以我们可以用“EQ\F(电功,时间)”比较电流做功的快慢。3.电功率（1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。（2）定义：电功率等于电功与时间之比。（3）公式：电功率=EQ\F(电功,时间)P＝EQ\F(W,t)（4）电功率的推导公式:由P=W/tW=UItI=U/R得P=UIP=EQ\F(U2,R)P=I2R（5）电功率单位国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）换算关系：1kW=103W1W=103mW①根据P＝EQ\F(W,t)，若电功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），则电功率P的单位是瓦特（W）。1瓦特=1焦耳/秒②根据P=UI，若电压U单位是伏（V），电流I单位是安（A），则电功率P单位是瓦特（W）。1瓦特=1伏特·安培【播放视频】——《电功率的概念》4.一些用电器的电功率【例题1】下列关于电功率的说法中，错误的是（）A．电功率是表示消耗电能多少的物理量B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量C．用电器的电功率等于它在1s内所消耗的电能D．瓦和千瓦都是电功率的单位，且1kW=1000W【答案】A.【解析】ABC．电功率表示电流做功快慢的物理量，等于电功与时间之比，用电器的电功率等于它在1s内消耗的电能，故A错误，BC正确；D．较大的电功率用更大的单位：kW，较小的电功率用较小的单位W，且1kW=1000W，故D正确。所以选A。【例题2】小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min，电能表转盘转动32r。该家用电器的电功率是_____W，该家用电器最有可能是_______（选填“电视机”“节能灯”或“空调”）。【答案】100，电视机.【解析】由电能表的参数知，每消耗1kW∙h的电能，转盘转动3200r，用电器单独工作6min，消耗的电能323200该用电器的功率P=Wt=电视机的功率约为100W；节能灯的功率较小，几瓦到几十瓦；空调的功率较大，约为2000W。所以该用电器可能是电视机。通过分析实例说明比较电流做功快慢的方法，建立电功率的概念。学习新课【提问】在学习电功时，我们知道电功在生活中的一个单位是——“千瓦时”（即“度”）。你知道这个“千瓦时”怎么来的吗？【引导学生进行归纳】1.电功和电功率的两套单位组合根据电功的公式W=Pt①式中若P、t的单位分别取瓦特（W）、秒（s），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：焦（J）。1焦耳=1瓦特×1秒②式中若P、t的单位分别取千瓦（kW）、小时（h），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位：千瓦时（kW·h）。1千瓦时=1千瓦×1小时2.“千瓦时”的来历1千瓦时可以看作功率为1千瓦的用电器工作1时所消耗的电能。1千瓦时=1千瓦×1小时提示：千瓦是电功率的单位；千瓦时是电功的单位。【例题3】某电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？（按30天计算）【解析】P=150W=0.15kWt=3h×30=90h一个月内消耗的电能是W=Pt=0.15kW×90h=13.5kW·h或P=150Wt=3h×30=90×3.6×103s=3.24×105s一个月内消耗的电能是W=Pt=150W×3.24×105s=4.86×107J=13.5kW·h【分析】5000kW·h是电功，500瓦是电功率，这个记者把电功率和电能混淆了，可以说这个厂节省的电能可以使10000个这样的吹风机工作1小时。3.电功率和电功的区别电功电功电功率物理意义表示电流做功的多少表示电流做功的快慢定义电功等于电压、电流与通电时间的乘积电功与时间之比公式W=UIt=PtP＝EQ\F(W,t)=UI单位焦（J）、千瓦时（kw·h）瓦（w）、千瓦（kw）配合老师推导出电功两个单位的来历，特别是“千瓦时”的来历，理解物理意义。做例题3，会用两套不同单位计算表示电功。完成表格填写，知道电功率和电功的区别。学习新课1.探究用电器的电功率（1）将标有“36V25W”字样的灯泡分别接在24V、36V和40V电路中，观察灯泡在不同电压下的发光情况。（2）实验表明：在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变.2.额定电压与额定功率（1）额定电压U额：用电器正常工作时的电压。（2）额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的电功率。标有“36V25W”字样的灯泡，“36V”表示额定电压为36伏，“25W”表示额定功率为25瓦。3.实际电压与实际功率（1）实际电压U实：实际加在用电器两端的电压。（2）实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率。（3）一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。（4）灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。4.额定功率与实际功率（1）当小灯两端的实际电压等于额定电压时，U实=U额=36V，小灯的实际功率等于额定功率，P实=P额=25W，小灯正常发光。（2）当小灯两端的实际电压小于额定电压时，U实=24V<U额=36V，小灯的实际功率小于额定功率，P实<P额，P实<25W，小灯发光暗淡或不亮。（3）当小灯两端的实际电压大于额定电压时，U实=40V>U额=36V，小灯的实际功率大于额定功率P实>P额，P实>25W，小灯发光偏亮易被烧坏。5.认识理解家用电器的铭牌各种不同的用电器，电功率一般是不同的，翻看用电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。（1）白炽电灯：“220V”是它的额定电压；“25W”是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。（2）电热水器：“220V”是它的额定电压；“1000W”是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。【播放视频】——《实际功率与额定功率》【例题4】小叶在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V40W”的字样。下列说法中正确的是（）A．该灯泡只能在220V电压下工作B．该灯泡的实际功率是40W不变C．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40WD．该灯泡正常发光时每秒消耗的电能是40J【答案】D.【解析】AB．“220V40W”为灯泡的额定电压和额定功率。灯的工作电压不可能恰好220V。若实际电压低于额定电压，则实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故AB错误；CD．若灯正常工作，则每秒消耗的电能W=Pt=40W×1s=40J故C错误，D正确。故选D。【例题5】标有“220V40W”的甲灯和“110V40W”的乙灯，当它们正常发光时（）A．甲灯较亮B．相同时间，它们消耗的电能一样多C．两灯电阻一样大D．通过甲、乙两灯的电流相等【答案】B.【解析】A．甲、乙的额定功率相等，甲、乙灯都正常发光时，甲、乙的实际功率相等，则它们的亮暗相同，故A不符合题意；B．甲、乙灯都正常发光时，甲、乙的实际功率相等，由W=Pt可知，经过相同时间，它们消耗的电能一样多，故B符合题意；C.灯的电阻R=U2PD.通过灯的电流I=PU观看演示实验，得出用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变的结论。建立额定电压与额定功率的概念，知道用电器铭牌上电压值、电功率值的物理意义。知道实际电压与实际功率的关系。认识理解家用电器铭牌上的额定电压、额定功率。做例题并分析，会用电功率公式及推导公式综合分析计算有关问题，加深对额定电压、额定功率的理解。课堂练习课堂练习1．关于电功和电功率，下列说法中不正确的是（）A.千瓦时是电功的单位B.电流在单位时间内做功越多，电功率越大C.电功率是表示电流做功多少的物理量D.电流通过导体消耗的电能越多，电功率不一定越大【答案】C.【解析】A：“千瓦时是电功的单位”；该选项正确。B：“电流在单位时间内做功越多，电功率越大”；该选项正确。C：电功率是表示电流做功快慢的物理量；该选项错误。D：电功率的大小与电功和通电时间有关，因为没有时间，所以无法比较电功率的大小，该选项正确。故选C。2．一只灯泡上标有“220V40W”的字样，“220V”表示_____________，“40W”表示_________，在家庭电路中工作10min，电流做功______焦。【答案】额定电压，额定功率，24000。【解析】“220V”表示灯泡的额定电压，“40W”表示额定功率，t=10min=600s，W=Pt=40W×600s=24000J.3.如图所示分别是小红家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（）A．小红家家庭电路中的干路电流不得超过10AB．小红家上个月消耗的电能为101.1kW·hC．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2JD．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越多【答案】B。【解析】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小红家干路中的电流不得超过40A，故A错误；B．小红家上月消耗的电能为5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h；故B正确；C．指示灯闪烁320次消耗的电能320/1600kW·h=0.2kW·h；故C错误；D．电能表上指示灯闪烁得越快，表明相同时间内消耗的电能越多，即电路中消耗的总电功率越大，故D错误。故选B。4．根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道：①甲灯上的参数“100W”意思是：___________。②二者均正常发光时，甲灯的电阻________乙的电阻。（选填“大于”、“小于”或“等于”）③二者均正常发光半小时，甲灯消耗的电能是乙灯的______倍。【答案】①甲灯在额定电压220V下正常工作，额定功率为100W；②小于；③4.【解析】甲灯100W代表的是甲灯在额定电压220V下，正常工作，此时额定功率为100W。根据P=U2二者均正常发光半小时，根据W=Pt可知，消耗的电能之比即为功率之比为4：1，故甲灯消耗的电能是乙灯的4倍。5.两只灯泡，甲灯标有“6V9W”、乙灯标有“6V6W”，则____灯电阻大。如果将它们串联接在6V的电路上，____灯比较亮一些；如果将它们并联在6V的电路上，____灯比较亮一些。【答案】乙，乙，甲。【解析】由P=UI=U2R甲=U2P甲=（6V）29W

=4ΩR因串联电路处处电流相等，所以由P=I2R可知，乙电阻大，功率大，两灯泡串联时，乙灯泡的实际功率大，因此乙灯泡比较亮。因并联电路中各支路两端电压相等，由P=U26.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A．电流表示数变小，灯泡变亮B．电流表示数变大，灯泡变亮C．电压表示数变小，灯泡变亮D．电压表示数变大，灯泡变暗【答案】D.【解析】闭合开关S，灯泡与变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路中电阻变大，电路中总电阻变大，电流变小，灯泡的电压变小；变阻器电压变大，电压表示数变大。由P=UI得，灯泡的实际电功率变小，灯泡变暗，故ABC错误，D正确。所以选D。7．贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。R1、R2是电热丝，R1=88Ω，R2=44Ω，S为旋转式开关。（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流；（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。【答案（1）2.5A；（2）1.65×103W。【详解】（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有R1的基础电路，此时电路中的电流I1=U1R1（2）如图，当旋转触片接触点2和3时，R1、R2并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过R1的电流不变，通过R2的电流为I2=U2R2通过干路的总电流为I=I1+I2=2.5A+5A=7.5A电路消耗的总功率为P=UI=220V×7.5A=1.65×103W8.在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A