电能与电功率.docx

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电能与电功率

第二十二讲电功电功率

［教学目标］

1、认知目标

（1）理解电功率概念，理解电功率和电压、电流之间的关系，并能进行简单的计算；

（2）能区分用电器的额定功率和实际功率；

2、技能目标培养

通过对电能表的观察，了解其用途及各种技术参数的物理意义，能根据电能表的示数变化计算消耗的电能。

利用控制变量法通过实验探究影响电功大小的因素，得出计算电功的公式。

培养学生分析问题和运用知识解决问题的能力，培养逻辑思维能力和创造思维能力。

3、情感目标体现

通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识；通过对实验进行讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度

［重点和难点］

重点：

理解电功率概念，并能进行简单的计算；能区分用电器的额定功率和实际功率；施教策略：

学生自主复习，教师引导分析归纳

难点：

区分用电器的额定功率和实际功率，并能进行简单的计算；

［教具和学具］

多媒体电脑课件

［课时安排］

一课时

［课前准备］

1、电功率是反映什么的物理量?

2、电功率的定义是什么?

电功率的计算公式是什么?

电功率的单位是什么?

3、其他计算电功率的公式有哪些？

有何区别？

4、什么叫额定功率?

额定功率与实际功率有什么不同?

［教学过程］

一、导入

前面我们复习了欧姆定律，知道了电流、电压、电阻三者之间的关系，可是同学们知道你们家的电能表测的是什么吗，电视机的功率又是怎么计算的呢？

我们一起来复习电能和电功率。

二、知识回顾及典型考法

★常考点一电能

1．电功：

电流通过某段导体所做的功叫做电功，消耗电能的过程即电流

做功的过程，实质上是将电能转化为其他形式能的过程．

2．电能（电功）：

国际主单位是

焦耳

，符号

J，日常生活中常用单

位是度

，物理学中叫

千瓦时（kW·h）

，1kW·h＝3.6×106J

。

3．电功的基本计算公式为

W＝UIt

，推导公式为

W＝I2Rt,

W＝

2

URt.

W＝pt

4、电能表,俗称电度表

（1）、单位:

度或千瓦时（kW·h）

2）、参数含义

①220V:

表示该表工作的电压为220V

②10（20）A:

表示电能表的标定电流为10A，最大额定电流为20A。

③3600revs/（kW·h）:

表示接在这个表上的用电器每消耗1度电电能表上

的转盘转过3600转。

（3）计数方法：

①较大电能时，用刻度盘计数，即W=W2-W1

例．电能表的使用：

（1）最后一位有红色标记的数字表示小数位．

（2）电能

表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数．如电能表月初读数

3246.8度，月底读数是3265.4度，这个月用电度，合J.

②测量较小电能时，用转盘转数计数，即W=n/n0kW·h

n表示一段时间内转盘实际转过的转数，n0是表上标定的转数）

例一天，小红看她家电能表的表盘如图所示，此时电能表的读数

是kW·h；该电能表的表盘每转300转，说明小红家的用电

器消耗kW·h的电能．

解析：

电能表的示数：

314.5kW·h；小红家用电器消耗的电能：

300/600kW·h＝0.5kW·h.

W＝

【方法点拨】

（1）电能表读数时，注意最后一位是小数；单位kW·h.

（2）600r/kW·h所表示的物理意义：

电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600r，据此求出表盘转300转消耗的电能．

★常考点二电功率

1．电功率：

反映电流做功快慢的物理量，电功率等于电功与时

间之比。

2．电功率公式：

P＝

W

t

＝

UI

，若是纯电阻电路，由欧

姆定律可得变形公式

P＝

I

2R

或P＝U2/R

3．单位：

国际主单位是

瓦特

，另一个单位是

千瓦，二者换

算关系是

1千瓦=1000瓦。

4．额定电压和额定功率：

额定电压是指用电器在正常工作时的电压，

额定功率是指用电器在

额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率

的关系如下：

P实=（U实/U额）2P额，U实=U额则P实

常工作；若U实

=P额

U实>U额则

，用电器正P实>P额，

损坏用电器。

[帮你归纳]不同的用电器功率一般不同：

空调、微波炉的功率大约为1000

W；电视机、电子计算机的功率大约为200W；电冰箱、电风扇的功率约为

100W.

[易错警示]1.由公式P＝UI可知不能单纯地说电功率与电压U成正比，

与电流I成正比，因为当加在电路两端的电压变化时，通过电路中的电流

也随着变化．

2．电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不

表示电流做功的多少．

3．公式P＝UI的适用条件：

用于一切电功率的计算，是功率的定义

式，适合力、热、电和其他任何情况下的能量转化．功率的计算，对于纯

电阻电路来说还可先用推导式P＝W/t和P＝I2R或P=U2/R来计算．

4．灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的．

5．用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的U实、P实有很

多个，且U实、P实具有同体性、同时性．

典例★对实际功率与额定功率认识

例2[2014巴中，11]如图所示，两只额定电压相同的灯泡L1,L2，串

联在电路中，闭合开关后发现，L1不亮，L2亮，电压表有一定的示数，其

原因可能是（）

A．L的灯丝烧断

B．L的电阻小于L

2

的电阻

1

1

C．L2的实际功率小于L1的实际功率

D．L2的额定功率大于L1的额率

解析：

如果灯泡L1的灯丝烧断，则灯泡L2也不会亮，故A错误；根据电路图可知，两灯泡串联，亮，说明电路为通路；电压表测量L1两端电压，电压表有示数，说明L2完好，灯泡L1不亮，说明灯泡L1的实际功率太小，

由P=I2R知，电流相同时，功率越小，阻值越小，因此灯L1的阻值要小于灯L2的阻值，故B正确；综合B选项中的分析可知，不亮，L2亮，说明

L2的实际功率较大，的实际功率较小，故C错误；由B项分析可知：

R1

2

那么在额定电压相同时，由P=U/R可得出阻值越大，其额定功率越小，即

灯L2的额定功率要大于灯L1的额定功率，故D错误，故选B.

【方法点拨】知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率是正确解题的前提与

关键，熟练应用串联电路的特点、功率公式及欧姆定律即可解题．

典例★电功率的相关计算

例3[2014南京，19]LED灯具有节能、环保等特点，如图是额定电压为

220V、额定功率为4.4W的LED灯泡，该灯泡的额定电流是0.02A，

若它每天正常发光5h，一个月（30天）消耗的电能是0.66kW·h，与

普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约90%的

电能，则这个LED灯与功率为44W的白炽灯亮度相当．

解析：

该灯泡的额定电流是I=P/U=4.4W/220V=0.02A；消耗的电能W＝

Pt＝0.0044kW×5h×30＝0.66kW·h；设两种灯泡正常发光的时间为t，

∵P=W/t，

∴LED消耗的电能为W1=P1t=0.0044kW·t，

白炽灯消耗的电能为

W2=P2t

，

∵在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，

∴（P2t-0.0044KW·t）/P2t＝90%，解得：

P2=0.044Kw=44W

三、学生随堂巩固

1．如图是一电能表面板的图片，据此你认为下面有关该表的几个参数的

说法正确的是

（

）

A．220V

说明该电能表只能在

220V

的电路中使用

B．10（20）A

表明该表在工作时，流过的电流可以是

10A

也可以是

20A

C．50Hz是说该表在50Hz的交流电路中使用

D．600revs/（kW·h）是说，当电能表上的圆盘转过

耗了1kW·h的电能

600转时，该表已消

解析：

220V告诉我们该电能表应该在多高电压的电路中工作，但稍高或

稍低于此电压时，电能表仍旧可以使用，且不影响工作，故A错；10（20）A表明该表正常工作时，通过的电流为10A或10A以下，短时间应用时电

流可大些，但不能超过20A，故B错误；50Hz是说这个电能表应在50Hz

的交流电路中使用，不同国家交流电频率不同，我国交流电频率为50Hz，

故C正确；

600revs/（kW

·h）说的是接在这个电表上的用电器，每消耗

1kW·h

的电

能，电能表的表盘转过

600转，故

D错误，故选

C.

2．通过测量小灯泡的电功率的实验，我们了解了实际功率与额定功率的

区别，以下关于电功率的说法中正确的是（B）

A．用电器的实际功率一定大于其额定功率

B．同一用电器的实际功率可有无数个值，而额定功率只有唯一值

C．将标有“220V40W”的灯泡接在110V电路上时，它的实际功率为

20W

D．额定功率大的用电器，电流做的功也越多

3．如图所示电路，电源电压保持不变．只闭合开关S，电流表的示数为

0.2A

，再闭合开关

S1，电流表的示数变化了

0.3A

．那么闭合

S、S1

后，

R1与

R2

的电功率之比是

（

）

A．2∶3B．3∶2

C．5∶2D．1∶2

解析：

当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1

的电流，即I1＝0.2A；

当再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，

∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，∴闭合开关S1时通过R1的电

流不变，

∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴通过R2的电流等于电流表

的示数变化量，即I2＝0.3A.

∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴闭合S、S1后，R1与R2的电功

率之比：

.

四、实验强化过关

实验一测定小灯泡的电功率

★命题角度：

1.实验电路图的连接.2.在连接电路时，开关应该断开

.3.滑

动变阻器的使用.4.电路故障分析.5.电流表和电压表的使用和读数

.6.电

功率的计算公式的应用．

例1

在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为

6V，小灯泡的

额定电压为3.8V.

（1）小明同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请你用笔

画线代替导线把图甲中的电路连接好（导线不得交叉）

如答图所示

（2）

在连接电路时，开关应该是

断开的．

（3）

小明同学在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到

B端（选

填“A”或“B”）．另一同学小红接好电路后，闭合开关，发现电流表和

电压表指针的转向情况如图乙所示，则可能的原因是：

电流表正负接

线柱接反了，电压表量程太小．

（4）要使小灯泡正常发光，小明应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数

为3.8V，若此时电流表的示数如图丙所示，其示数为

那么小灯泡的额定功率是1.14W.

0.3A

，

解析：

（1）如答图所示．

（2）在连接电路时，开关应该是断开的；（3）

由实物电路图知，滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此

在检查电路连接时，滑动变阻器的滑片应该移到B端；由图乙知，电流表

指针反向偏转——向左偏转，是因电流表正负接线柱接反造成的；由图乙知，电压表指针超过电压表的最大刻度线，这是所选电压表量程太小造成

的；（4）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光；由图丙

知：

电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W.

五、作业

课时达标22课时

六、板书设计

第二十二讲电功电功率

★常考点一电能

★常考点二电功率

电功率公式：

P＝

W/t

＝

UI

，若是纯电阻电路，由欧

姆定律可得变形公式

P＝

I

2R

或P＝U2/R