认识电功率

15.2 认识电功率
[易错辨析]有些同学在分析此类问题时，往往对电功和电功率概念产生 混淆，误认为电功率是表示做功多少的物理量，做功越多，电功率就越 大．其实不然，电功是表示做功多少的物理量，电功率是表示做功快慢 的物理量，做功越快，电功率越大．在利用公式分析 W、P、t这三个物 理量之间的关系时，应利用控制变量法进行分析．
15.2 认识电功率
[实验点拨]两个灯泡串联是为了保证通过灯泡的电流相等，研究电功率 与电压的关系；两个灯泡并联是为了保证灯泡两端的电压相等，研究电 功率与电流的关系．也可以用滑动变阻器调节电路，便于多测几组数据 以得出普通规律．
15.2 认识电功率
类型三 电功率的计算
例3 某电水壶工作2 min，使如图15－2－3所示电能表的转盘 转过150 r，则电水壶消耗的电能为___0_.0_5___kW·h，电功率为 ____15_0_0__W，这些电能可供一只“220 V 10 W”的节能灯正常 工作____5____h.
问题4：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．如果用P表示_电__功_率____，用W 表示____电_功_____，t表示___时__间___，电功率的表达式为 _____P_＝__Wt__．
15.2 认识电功率
(1)电流表的示数．
(2)电阻R1消耗的功率．
(3)电路消耗的总功率．
图15－2－4
15.2 认识电功率
解：(1)由于 R1 与 R2 串联，电路中的总电阻：R＝R1＋R2＝20 Ω＋30 Ω ＝50 Ω. 电路中的电流：I＝UR＝560 VΩ＝0.12 A， 即电流表的示数为 0.12 A. (2)电阻 R1 消耗的功率：P1＝I2R1＝(0.12 A)2×20 Ω＝0.288 W. (3)电路消耗的总功率：P＝UI＝6 V×0.12 A＝0.72 W.
15.2 认识电功率
类型二 电功率的影响因素
例2 小明用如图15－2－2所示电路探究“电功率与电压的关 系”，以下观点不正确的是( C ) A．实验时选取的灯泡L1和L2的电阻要不同 B．实验中将两灯串联是为了保证通过灯泡的电流相同 图15－2－2 C．将灯泡L1和L2改成并联连接也可以完成探究实验 D．在实验中，可添加滑动变阻器进行探究
认识电功率
2020/9/24
第十五章 电能与电功率
15.2 认识电功率
导学设计 应用示例 课堂小结 课堂反馈
15.2 认识电功率
导学设计
学点1 电功率
自学教材P91、P92，完成下列问题： 问题1：由教材中提供的灯泡的铭牌和电熨斗的铭牌，我们可以知 道铭牌上7 W、1200 W等数字表示的就是用电器的__电__功_率___． 问题2：将“220 V 15 W”和“220 V 100 W”的两个灯泡同时 接在家庭电路中，观察到比较亮的是_“__22_0_V__1_0_0_W_”__的灯泡，在相 同时间内___“__22_0_V__1_0_0_W_”___的灯泡消耗的电能多．
应用示例
类型一 电功率的概念
例1 关于电功率，下列说法中正确的是( B ) A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功越快，电功率越大 C．电流做功时间越短，电功率越大 D．电流做同样的功，用的时间越长，电功率越大
15.2 认识电功率
[解析]电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，电功率的大小可由做 功的多少和所用的时间长短来计算，所以B正确，A、C错误；根据电功率的 定义，电流做同样的功，用的时间越长，电功率越小，故D错误．
15.2 认识电功率
5．某用电器在25 h内消耗的电能为1 kW·h，则该用电器 的电功率为___0_.0_4___kW，合____4_0___W.
15.2 认识电功率
6．如图19－1所示，手电筒中的电流为0.5 A，电源为两节新干 电池，则该手电筒小灯泡的功率为___1._5__W__．
图19－1
W 0.05 kW·h 节能灯正常工作的时间为 t＝P＝10×10－3 kW＝5
h.
15.2 认识电功率
[方法指导] 电功率公式 P＝Wt及其变形公式两套单位的选用
15.2 认识电功率
例4 如图15－2－4所示，把20 Ω的电阻R1和30 Ω的电阻R2串
联起来，接在电压为6 V的电源上．闭合开关后，求：
问题5：在利用电功率的公式计算的过程中，要做到单位的统一， 电功的单位用__焦__耳_(_J_)___，做功的时间用____秒_(_s_)_____，所以 电功率的单位为___焦__耳__每_秒__(_J/_s_)____．在国际单位制中，1 J/s ＝1__W___．常用电功率的单位还有______千_瓦__(_k_W)____．它们之间 的换算关系是1 kW＝___1_0_3 ___W.
15.2 认识电功率
问题3：在相同时间内，不同的用电器消耗的__电__能___不同，也 就是在这段时间内___电__流__做_功____不同，我们也可以说电流在这 段时间内__做__功_快__慢____不同，故为了比较电流做功的快慢，引入 了___电_功__率____这个物理量．
15.2 认识电功率
图15－2－3
15.2 认识电功率
[解析] 已知电能表每消耗 1 kW·h 的电能，转盘就转过 3000 r；
则转动 150 r 消耗的电能为 W＝3000 r1/5（0 krW·h）＝0.05 kW·h；
电水壶的电功率
W 0.05 kW·h
P＝t＝
2 60
h
＝1.5
kW＝1500
W，由电功率的
计算公式 P＝Wt变形可以求出这些电能可供一只“220 V 10 W”的
15.2 认识电功率
[解析]实验目的是探究电功率与电压的关系，因为串联电路各处的电流相 等，所以在电路中的两个灯泡的电阻要有所不同，故A选项正确，不符合题 意．由图可知，两灯泡的连接方式是串联，在串联电路中，电流处处相等 ，故B选项正确，不符合题意．根据电功率公式P＝UI，如将电路改为并联 ，两灯泡各支路两端的电压相同，无法探究电功率与电压的关系，故C选项 不正确，符合题意．实验中必须多测几组数据以得出普遍规律，因此需要 添加滑动变阻器来完成实验，故D选项正确，不符合题意．
15.2 认识电功率
[方法指导]把握两点，解决电功率、电功计算问题
W
U2
(1)公式选择：对于纯电阻电路，计算电功率时可以用 P＝t＝UI＝ R
＝I2R，计算电功时可以用 W＝Pt＝UIt＝UR2t＝I2Rt；对于非纯电阻
电路，计算电功率时只能用 P＝Wt＝UI，计算电功时只能用 W＝Pt＝
UIt.
15.2 认识电功率
学点2 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关
结合教材P92、P93的内容，完成下列探究：电功率的大小可能与 哪些因素有关？ 问题1：电功率与电压和电流两个因素有关，故在探究的过程中应 该控制电压不变来探究电功率与__电__流__的关系；控制电流不变， 探究电功率与__电__压__的关系．
15.2 认识电功率
2．下列说法中正确的是( C ) A．电流做功越多，电功率就越大 B．电流做功时间越长，电功率就越大 C．电流做功越快，电功率就越大 D．功率越大的用电器做的功一定越多
15.2 认识电功率
3．某半导体收音机消耗的电功率为0.6 W，表示的物理意义：在 ____1__s __内，电流做功__0_._6_J___． 4．两个灯泡的电功率分别为50 W和25 W，它们都消耗100 J的电 能，50 W的灯泡用的时间为___2__s___，25 W的灯泡用的时间为 ____4 _s___．即消耗相同的电能，功率大的灯泡所用时间 ____短____(选填“长”或“短”)，功率小的灯泡所用时间 ____长____(选填“长”或“短”)，所以说电功率是表示电流做功 ___快_慢____的物理量．
(2)单位统一：根据公式及已知量或 认识电功率
课堂小结
实验探究
定义式：P＝Wt
电 功 率
公式：P＝UI=UR2=I2R
电功：W=Pt＝UIt=UR2t=I2Rt
15.2 认识电功率
课堂反馈
1.在物理学中，用电功率表示电流做功__快__慢____的物理量，其 大小等于电流所做的____功____与所用___时_间____的比值，电功率 的国际单位是__瓦_特__(_W)__．电功率大表示用电器消耗电能 ____快____，电功率小表示用电器消耗电能____慢____．
15.2 认识电功率
如图15－2－2(a)所示，为了控制电流相等，让两个小灯泡___串___ 联，发现小灯泡两端电压越大，小灯泡___越_亮____；如图(b)所示， 为了控制电压相等，让两个小灯泡__并__联，发现通过小灯泡的电 流越大，小灯泡___越__亮___．
图15－2－2
15.2 认识电功率