《电功率 第1课时》示范公开课教学设计【初中物理苏科版九年级下册】

二、电功率
第1课时
教学目标
1．理解电功率的定义和物理意义。

2．知道额定电压、额定功率的概念，理解额定电压与实际电压、额定功率与实际功率的区别。

3．知道“千瓦时”的来历，掌握“千瓦时”与“焦耳”之间的换算关系。

4．能灵活地选用电功率的定义式或决定式来解决生活中的相关问题。

教学重难点
教学重点
电功率的定义、额定功率
教学难点
电功率的定义、电功率的定义式和决定式、实际功率和额定功率
教学用具
一只标有“36 V 40 W”字样的灯泡、调压器、电压表、导线、开关。

相关资源
图片资源等。

教学过程
课堂引入
人骑自行车的功率约是75 W，赛车在比赛时的功率约是2×105W，而火箭在升天的过程中，它的功率约是1×1010W。

机械做功是有快有慢的。

那么，电流通过不同的用电器做功是否也有快有慢呢？
新知讲解
一、电功率
教师活动：播放视频《观察电能表铝盘转动快慢》。

教师指出，电流做功有快有慢。

机械做功的快慢用功率来表示，那么电流做功的快慢就用一个叫电功率的物理量来表示。

教师让学生回答如图所示的铭牌上红圈的物理意义。

150 W，这个就是这台电视机工作时的电功率。

电功率定义：如果在t这么长的时间内电流做功为W，那么，电功率P等于电功与时间
之比。

W
P
t
=,又因为W=UIt，则P=UI。

单位：瓦特，简称瓦，符号是W。

教师出示图片（电子手表、台式电脑、微波炉、计算机组），并说明一些用电器的电功率值（如下表）。

教师活动：讲解千瓦时的来历。

前面我们学习电能时曾经提到“千瓦时”这个单位，现在我们可以知道它的由来了。

依
据公式
W
P
t
=，可得W=Pt。

W是t这段时间电流通过用电器所做的功，也是用电器消耗的
电能。

当电功率P和时间t的单位分别是W、s时，得到的电功W的单位是J；如果电功率P和时间t的单位分别是kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：kW·h，即千瓦时（度）。

二、用电器的额定功率
教师提问：如图，请说出铭牌中额定电压和额定功率的含义。

学生回答：由图可知，用电器正常工作时的电压为220 V，正常工作时的功率为50 W。

教师提问：在使用用电器时，为什么需要考虑用电器工作的电压呢？
下面通过实验探究，解答刚才所提到的问题，首先进行实验设计：让某一灯泡在不同的电压下工作，比较它的电功率是否有变化？实验中，我们用的白炽灯的型号是“36 V 40 W”。

大家都知道，灯泡发光时，电流做功，电能转化为光能，所以灯泡的电功率可以反映电能转化为光能的快慢。

我们可以利用灯泡在不同电压下的发光情况，比较电功率的大小。

实验中所需要的器材主要有：调压器，白炽灯，开关等。

教师活动：播放视频《同一用电器在不同电压下的电功率》。

实验中，我们通过灯泡的亮暗程度知道了：灯泡两端的电压越大，实际电功率越大，灯泡越亮。

通过大量的实验我们可以得到：在不同的电压下，同一个用电器的实际电功率不同。

用电器实际的电功率随着它两端电压的改变而改变，而且用电器两端的实际电压越大，用电器实际的电功率也越大。

但是用电器两端的电压不能超过它的承受程度。

物理学中，我们把用电器正常工作时的电压叫做额定电压，把用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。

如：实验中白炽灯的额定电压为36 V，额定功率为40 W。

在我们生活中有很多用电器，它们有各自的额定电压和额定功率。

一般情况下，不同用电器的额定功率是不同的。

比如，某电热吹风的额定功率为1 000 W，某节能灯的额定电压在180 V 到240 V，额定功率为5 W。

根据刚才的实验过程和分析，我们知道了：当用电器的实际工作电压为额定电压时，用电器正常工作，此时用电器的实际功率等于额定功率。

教师提问课后请打大家思考一下，如果用电器的实际工作电压不等于额定电压，对用电器会产生什么影响呢？
实际电压偏低，用电器的功率低，不能正常工作；实际电压偏高，有可能损坏用电器。

典型例题
例1 电视机的电功率为150 W，那么，它工作1 h，消耗多少电能？
解：由电功率的定义得
W=Pt=0.15 kW×1 h=0.15 kW·h
即消耗电能0.15 kW·h。

例2 某文章的节选：“……我国每年总发电量为21 870亿千瓦，年照明耗电则达到了3 280.5亿度，相当于三峡水利发电工程年发电量的四倍左右。

”文章中的表述错在哪里？
解析：文章中的“发电量”是指电功的概念，它的单位是千瓦时，而文章中出现的是千瓦，千瓦是电功率的单位。

这就是文章表述错误的地方，也是我们平时容易忽视的地方。

答案：文章中的“发电量”是指电功的概念，它的单位是千瓦时，不是千瓦。

例3 甲灯标有“PZ-220 V 40 W ”，乙灯标有“PZ-220 V 100 W ”，将两盏灯并联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。

解析：两盏灯并联，则实际工作电压为220 V ，等于额定电压，在额定电压下的电功率为额定功率，U 实=U 额=220 V ，满足正常发光条件。

由此可知：额定功率大的灯泡亮。

答案：乙灯的亮度大
例4 甲灯标有“PZ-220 V 40 W ”，乙灯标有“PZ-220 V 100 W ”，将两盏灯串联接在220 V 电路中，比较两灯的亮度。

解析：两盏灯串联，根据串联电路的特点可知，两个灯泡的实际工作电压均小于额定电压。

实际电压下的电功率小于额定功率，不满足正常发光条件。

两盏灯串联，电流是相同的，哪个灯的电阻越大，哪个灯的电功率就越大，亮度越大。

甲灯的电阻大，所以两灯串联在220 V 的电路中，甲的亮度大。

答案：甲灯的亮度大
课堂小结
一、电功率
1．定义：电流在单位时间内做的功。

2．数学式： 导出式：P =UI
二、用电器的额定功率
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的电功率。

W P t。