人教版九年級(jí)物理上冊(cè)第十八章第2節(jié)_第2課時(shí)《額定電壓與額定功率》電子教案

1、第十八章電能電功第1節(jié)電能電功第2課時(shí)額定電壓與額定功率一、知識(shí)與技能【知識(shí)與技能】1. 深刻理解電功率是表示電流做功的快慢，知道電功率的單位是WOIV2. 會(huì)用電功率的公式P=y=UI進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3. 掌握額定功率和實(shí)際功率的意義。二、過程與方法觀察體驗(yàn)電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢跟用電器電功率的關(guān)系，通過科學(xué)探究用電器 的電功率與用電器兩端電壓的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心觀察周圍事物的能力，使學(xué)生懂得科學(xué)就在我們身邊。2通過有關(guān)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，滲透新課程標(biāo)準(zhǔn)中“從生活走向物理，從物理走 向社會(huì)”的理念及科學(xué)技術(shù)社會(huì)(STS)教育。3.形成節(jié)約用電的意識(shí)和習(xí)慣。

2、掌握電功率的概念，理解額定電壓與額定功率，理解電功率和電壓、電流之 間的關(guān)系。理解電功率和電壓、電流之間的關(guān)系，能綜合運(yùn)用學(xué)過的知識(shí)解決簡(jiǎn)單的電 功率問題。燈泡、電能表、電壓表等。1 讓學(xué)生觀察（或課件展示、實(shí)物投影）手中的兩個(gè)燈泡（其中一個(gè)是IOOW 的，另一個(gè)是15W的），看上面有哪些數(shù)據(jù)？你能從中發(fā)現(xiàn)什么？（PZ220-100, 220是什么意思？ 100是什么意思？）由學(xué)生討論交流：15度（度：生活中常用的說法）和100度是代表了什么？ 先讓學(xué)生猜想：如果接入電路將會(huì)怎樣？（此時(shí)大部分學(xué)生會(huì)知道IooW的比15 W的燈亮,此時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生的思路: 為什么IooW的燈泡亮？做功的快慢即消耗

3、電能的快慢）2. 實(shí)驗(yàn)演示：分別將15 W和IooW的燈泡接在電路中。注意提醒學(xué)生：要觀察燈泡的亮度（通過觀察培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和自 信心），更要觀察電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。談話與引導(dǎo)：電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟什么有關(guān)系？（說明了什么？）（引導(dǎo)得出：電能表鋁盤走的快慢不同，表示用電器消耗的電能的快慢不一 樣）3. 談話導(dǎo)入課題：可見只有做功的多少還不行，還有做功的快慢。那么我 們應(yīng)如何表示不同用電器的做功快慢呢？知識(shí)點(diǎn)額定電壓、額定功率（1）投影展示：你想過嗎，物理就在我們身邊。在用電高峰時(shí)，電壓較低，這時(shí)電燈會(huì)怎樣？你能提出什么問題或有什么想 法呢？（啟發(fā)學(xué)生討論、思考）（2）猜想與假設(shè)：你

4、的猜想：你認(rèn)為當(dāng)電壓變化（變大或變?。r(shí)電功率如何變化呢？你的依 據(jù)是什么？（3）制訂計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如何來驗(yàn)證我們的猜想呢？（引導(dǎo)學(xué)生討論、交流，此處應(yīng)給學(xué)生足夠的時(shí) 間去交流討論）最后山學(xué)生描述自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路和方法（應(yīng)盡可能讓學(xué)生自己去說出思 路，讓每個(gè)學(xué)生都要明白設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的Ll的是什么？）書r圖 18-2-1（4）展示教師的實(shí)驗(yàn)思路：（5）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)（應(yīng)告訴學(xué)生：實(shí)驗(yàn)所用的小燈泡正常工作的電壓是4 V） 投影出示實(shí)驗(yàn)表格：提示學(xué)生：將有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在如下的表格中。燈泡兩端 的電壓/V流過燈泡 的電流/A小燈泡 的功率/W發(fā)光程度4.543分析、論證與評(píng)佔(zhàn)：實(shí)驗(yàn)完畢，讓學(xué)

5、生計(jì)算有關(guān)這三次的小燈泡的實(shí)際功率, 并讓學(xué)生討論，著重使學(xué)生理解以下問題： 用電器的功率是如何隨電壓變化的？ 為何用電器的功率是變化的，但用電器上面卻都標(biāo)著電功率？（如IooW 的燈泡）通過學(xué)生討論：引出額定電壓和額定功率的概念。（6）額定電壓（U額）：用電器正常工作時(shí)的電壓。額定功率（P額）：用電器在額定電壓下的功率。（7）投影展示：小燈泡的亮度取決于一一實(shí)際功率（P實(shí)）。U實(shí)與U怨的關(guān)系P實(shí)與P額的關(guān)系t/實(shí)=U額實(shí)與U聯(lián)的關(guān)系與P額的關(guān)系U實(shí)=UtaP 實(shí)=PfnP"（/.夂: 幀P實(shí)p鄰1電功率的概念。2“千瓦時(shí)”的來歷。3. 應(yīng)用電功率公式及推導(dǎo)式進(jìn)行計(jì)算。4. 額定電壓

6、、額定功率電功率'意義：電功率是表示川電器消耗電能快慢的物 理量概念:用電器在1 S內(nèi)消耗的電能叫用電器的 電功率公式:P=¥UZ消耗的電能一焦耳(J)I所用的時(shí)間秒(S)P用電器功率一瓦特(W) 電功率單位：瓦特(W) (kW)1 kW=10, WIr測(cè)量:利用P=*測(cè)量或利用P=Iu測(cè)量額定功率:用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后練習(xí).這節(jié)課內(nèi)容較多、概念較多，是以后學(xué)習(xí)的關(guān)鍵章節(jié)，起著非常重要的作用。 對(duì)電功率的理解,可以通過與速度的類比加強(qiáng)功率的理解，但不能耽誤太長(zhǎng)時(shí)間, 讓學(xué)生提及速度的概念、公式即可類比引出電功率的概念及公式。對(duì)公式、原理 的理解多通

7、過訓(xùn)練解決。設(shè)置課堂的習(xí)題不要太難，重在對(duì)公式的應(yīng)用，并讓學(xué) 生熟悉公式的單位換算即可，更多的習(xí)題可以放在后面進(jìn)行，對(duì)數(shù)值的設(shè)計(jì)也應(yīng) 以便于計(jì)算的數(shù)值為主，不涉及過難、過深的純數(shù)學(xué)式的計(jì)算，以節(jié)約課堂時(shí)間。 注意讓學(xué)生多動(dòng)手，在學(xué)生動(dòng)手計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)一些共性的問題，統(tǒng)一解決，以提高課堂效率。類型一電功的估算例1下列用電器正常工作20 min消耗電能最多的是(A)A. 電飯煲B.電熱毯C.電視機(jī) D.電風(fēng)扇解析:電飯煲的功率約為1 OooW,電熱毯的功率約為IoOW,電視機(jī)的功率約 為130 W,電風(fēng)扇的功率約為60 W,山此可見,電飯煲的功率最大,山W=Pt可知,用 電器正常工作相同時(shí)間,電飯煲消

8、耗電能最多。點(diǎn)撥：本題要求判斷在相同時(shí)間內(nèi)哪個(gè)用電器消耗的電能多，用電器正常工 作時(shí)間相同，則估計(jì)出各用電器的功率大小是解題的關(guān)鍵。而對(duì)于家用電器的功 率大小需要在日常生活中留心觀察并結(jié)合用電情況進(jìn)行估計(jì)。類型二電功率的比例計(jì)算例2如圖18-2-2所示電路,電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù) 為0.2 A,再閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)變化了 0.3 AO那么閉合開關(guān)S、Sl后Rl 與&的電功率之比是(A)RIRr Sl圖 18-2-2A. 2 ： 3B.3 : 2C.5 : 2D.1 : 3解析:當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí),電路中只有電阻R,由歐姆定律I=UR的變形式 U=IR可有U=0

9、.2 AXRI,再閉合開關(guān)SlR與R?并聯(lián),由于電流表的示數(shù)變化了 0.3 A,所以通過R2的電流為0.3 A,則有U=O.3 A× R2JJI此可得0.2 AXRl=O.3 AXR2,TJ 2所以有竺=2；根據(jù)電功率公式P=厶可知,蘭二蟲=2,故A選項(xiàng)正確。Ri 2RP2 R 3類型三電功和電功率的綜合計(jì)算例3小明的奶奶住在徐聞農(nóng)村，她家的樓道燈泡在深夜時(shí)很容易燒壞。為解 決這一問題,小明設(shè)計(jì)了如圖18-2-3所示的電路,Li和L2都是"220V40W”。請(qǐng) 回答下列問題：(設(shè)燈泡的電阻不變,電源電壓變化忽略不計(jì))圖18-2-3(1) LI燈泡的電阻是多少？閉合開關(guān)S和S

10、lL1正常發(fā)光,工作5 h消耗的電能 是多少？(2) 斷開開關(guān)閉合S,讓兩燈泡都發(fā)光,深夜燈泡就不容易燒掉了,請(qǐng)計(jì)算此 時(shí)LI兩端的電壓。(3) 請(qǐng)計(jì)算兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率是多少？答案:(I)LI燈泡的電阻為1 210 ,L正常工作5 h消耗的電能為0.2 kWh。LI兩端的電壓為IIOVO (3)兩盞燈泡都亮?xí)r電路消耗的總功率為20 Wo解析:(I)LI燈泡的電阻R=I 2io Q ;Ll正常工作5 h消耗的P40W電能 W=P堿=0.04 kW×5 h=0.2 kWh。(2)斷開開關(guān)Si,閉合S時(shí),電流U11I=a；LI兩端的電壓Ul=IRi= _Laxi 2io =h

11、o VO兩盞燈泡RI + Rl1111都亮?xí)r電路消耗的總功率P總=Ul 220 VX丄A=20 WOZ=11點(diǎn)撥：此題是由開關(guān)斷開、閉合引起的變化電路題，解決該類題目的關(guān)鍵是： 一要分析好電路；二要注意燈泡的電阻不變。1. 下列數(shù)據(jù)中最接近實(shí)際情況的是(D)A. 普通居民樓一層的高度約為6 InB. 個(gè)小鐵釘受到的重力約為5 NC. 成年人正常步行速度約為5 m/sD. 家用電飯煲的額定功率約為800 W解析:普通居民樓一層的高度在3 m左右，故A錯(cuò)誤;一個(gè)小鐵釘?shù)馁|(zhì)量約5 g, 受到的重力G=Ing=5× 10-s kgX10 Nkg=0. 05 N,故B錯(cuò)誤;成年人步行的速度在

12、1. lm/s左右，不會(huì)達(dá)到5 m/s,故C錯(cuò)誤;一個(gè)家用電飯煲的額定功率約為800 W, 故D正確。故選D。2. (2013 福建莆田)下列四只燈泡,各自在額定電壓下正常發(fā)光,其中最亮的 是A. “220 V 25 W”B. “220 V 100 W”C. “110 V60 W”D. “36 V40 W”解析:燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡的功率為額定功率,額定功率越大,燈泡亮度越 亮。3. 小明幫爺爺在院落裝照明燈，為了延長(zhǎng)燈的使用壽命,他將兩盞標(biāo)有“220 V60W”的口熾燈串聯(lián)接在家庭電路中,通電后兩燈都比正常發(fā)光時(shí)暗,原因是(C)A. 每盞燈的額定電壓變小了B. 每盞燈的額定功率變小了C. 每

13、盞燈的實(shí)際功率變小了D. 家庭電路的電壓變小了4. 在圖18-2-4所示的電路中，閉合開關(guān)S后，電流表扎的示數(shù)為0. 2 A,電流 表的示數(shù)為0.8 A,此時(shí)，電阻R：和乩消耗的功率之比是(B)A. 1 ： 3B. 3 ： 1C. 1 ： 4D. 4 ： 1圖 18-2-4解析：等效電路圖如圖18-2-5所示。兩電阻并聯(lián)，且I=Q. 8 A, I2=O. 2A, =I-I2=0. 8 A-0. 2 A=0. 6 A;因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,且P=UIy 所以 Pl : P2=I1 : I2=Q. 6 A ： 0. 2 A二3 ： 1。故選 Bo0.如圖18-2-6所示，電源電壓為6

14、V,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電壓表的示數(shù)為2 V,電流表的示數(shù)為0.5 A,則小燈泡的額定功率是(D)A. 8 W B. 4 WC. 3 W D. 2 W解析：山題圖知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓， 電流表測(cè)量電路中的電流。已知電源電壓和滑動(dòng)變阻器兩端電壓,可以得到燈泡 兩端電壓,燈泡兩端電壓U額二6 V-2 V二4 VO已知燈泡兩端電壓和通過的電流， 并且燈泡正常發(fā)光,所以利用公式P=Ul得到燈泡的額定功率,燈泡的額定功率P額=P=Ul=A V×0. 5 A二2 WO6. 將額定電壓相同的兩個(gè)燈泡L、J串聯(lián)后接入電路中，如圖18-2-7所示。 接通電路后發(fā)現(xiàn)LI

15、要亮一些,則下列判斷正確的是(C)r-00-1LI L2圖 18-2-7A. Li的電阻比J的小B. Li的額定功率比J的大C. 兩燈正常工作Ll發(fā)光更暗一些D. 若將兩燈并聯(lián)接入電路,L,發(fā)光要?dú)ひ恍┙馕?兩燈串聯(lián)時(shí)電流相等丄比L2亮,說明P1>P2, 111 P=I2R可得,RAR2,故A 錯(cuò)誤;兩燈的額定電壓相等,則III P¾R可得,P次,即兩燈正常工作時(shí) 丄要比Ir5暗一些,故B錯(cuò)誤,C正確;若將兩燈并聯(lián),則兩燈兩端的電壓相等，由尸=可 R得,L的實(shí)際功率要小于L：的實(shí)際功率,L發(fā)光要暗一些，則D錯(cuò)誤。7. 在圖18-2-8屮所示的電路中，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)為

16、2 V,兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)至表盤的同一位置(如圖乙)，貝9 (D)圖 18-2-8A. Li中的電流為O. 2 AB. L1. J中電流之比為A : I=5 : 1C. 電路的總電阻是IO QD. LI和J消耗的電功率之比PI : P2=4 : 1解析:測(cè)量總電流的電流表量程是O3 A,所以干路中電流表的示數(shù)為1 A, 測(cè)量燈泡L,電流的電流表量程是O0.6 A,所以支路中電流表示數(shù)為0.2 A,也 就是燈泡L2中的電流I2=O. 2 A,所以Ll的電流為I1=I-I2=I A-O. 2 A=O. 8 A,A項(xiàng) 錯(cuò)誤;通過兩只燈泡的電流之比為II ： I廠0.8 A ： 0.2 A二4 :

17、1, B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路總 電流I=I A,兩燈并聯(lián)，電源電壓等于燈泡LJ兩端電壓,U¾=2 V,所以總電阻U 2VR二一二二一二2 ,C項(xiàng)錯(cuò)誤;兩燈泡消耗的電功率之比PI : P3 =UII : UI=二0.8I IAA ： 0. 2 A =4 ： 1,D項(xiàng)正確。故選DO8. 一盞標(biāo)著“PZ220100”的電燈,正常工作時(shí)的電流是0.45A;l kWh的電 能可使該燈正常工作IohoP解析：因?yàn)?U二220 V, P=IOO W,所以 I=IOO W220 Vao. 45 A, 乂因?yàn)?W=II W YkWhkW h, P=IOO W=O. 1 kW,則 t二一二=10 h。P OAk

18、W9. 將標(biāo)有“220 V40 W”的燈泡接在200 V的電路中,燈泡消耗的實(shí)際功率塵 土（填“大于”“等于”或“小于”）額定功率;如果該燈泡正常發(fā)光5 h,將會(huì)消 耗O. 2kWh的電能。解析:燈泡接在200 V的電路中,燈泡的實(shí)際電壓小于額定電壓,燈泡消耗的 實(shí)際功率小于額定功率。燈泡正常發(fā)光5 h消耗的電能W=Pt=O. 04 kW×5 h二0.2 kW ho10. 家庭電路的電壓是220 V,某空調(diào)器處于制冷狀態(tài)時(shí)的功率PI是2. 2kW,送風(fēng)狀態(tài)時(shí)的功率匕是0. 22 kW,它們是交替運(yùn)行的,現(xiàn)測(cè)得此空調(diào)器在某時(shí)段內(nèi) 的電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖18-2-9所示。(1) 空調(diào)器在前5 min內(nèi)處于什么狀態(tài)?此時(shí)通過它的電流是多少？(2) 在1 h內(nèi)，空調(diào)器將消耗的電能是多少？電功率kWnun圖 18-2-9答案：(1)空調(diào)器在Iifj 5 IIlin內(nèi)處于送風(fēng)狀態(tài),此時(shí)通過它的電流是1A。在Ih內(nèi)，空調(diào)器將消耗的電