第十六章电流做功与电功率第二节电流做功的快慢★【知识与技能】1.知道电功率的定义、定义式、单位．2.知道额定电压与额定功率．3.会用的电功率的公式进行简单的计算．★【过程与方法】1.观察体验电能表铝盘转动和盘跟用电器电功率的关系．2.观察体验用电器的额定功率和实际功率的关系．★【情感、态度与价值观】感受科学就在我们的生活中．★【重点】掌握电功率的概念；理解额定电压与额定功率；理解电功率与电流电压之间的关系．★【难点】理解电功率与电流电压之间的关系．【教学过程】情境导入商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开“总开关就跳闸！”．应该怎样用科学术语表达他们的意思？你能解决他们的矛盾吗？合作探究探究点一：电功率教师投影洗衣机半小时做功180000J，电流通过公共电车2s做功120000J．并讲述：可见电流做功不但有多少，还有快慢．1.电功率的意义、定义提出问题物理学中我们用哪个物理量描述电流做功的快慢？什么叫电功率？讨论交流物理学中，把电流所做的功与所用时间之比叫作电功率．归纳总结电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，它的大小与“电流做功的多少”和“做功所用的时间”
两个因素有关，因此，因此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．2.电功率的计算提出问题如何计算电功率的大小？教师讲解如果用P表示电功率，用W表示电功，用t表示时间，则电功率的表达式为P＝W/t．探究活动借助电功的公式W=IUt推导出电功率的决定公式，即P＝W/t=IUt/t=IU．教师强调若加在用电器上的电压为1V，通过的电流为1A，则该用电器消耗的电功率为1W．探究活动利用欧姆定律推导电功率的其他公式．讨论交流P=IU=I2R；P=IU=U2/R．教师强调P=W/t──①是功率的定义式，可用于计算机械功率和电功率，将计算电功的普适公式W=UIt代入①得：P=IU──②，②是计算电功率的普遍适用公式．根据欧姆定律，将I=U/R、U=IR分别代入②得：P=U2/R──③，P=I2R──④，③④两个公式仅适用于求纯电阻电路（将电能全部转化为内能的电路）的电功率．知识拓展（1）不管串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流在各部分用电器上所做功的之和．即：P总=P1+P2；（2）在串联电路中，用电器电阻越大，电流所做的功越多，即：P1/P2=R1/R2；在并联电路中，用电器电阻越小，电流所做的功越多，即P1/P2=R2/R1．3.电功率的单位提出问题电功率的国际单位是什么？常用单位是什么？它们间的换算关系又是怎样的？交流总结单位：瓦特，简称瓦，符号是“W”．常用单位：千瓦，符号是“kW”．探究活动推导电功单位kW·h和J的关系．交流总结由P=W/t得W=Pt=1000W×3600s=3.6×106J．知识拓展电炉丝为什么没有白炽灯亮？电炉丝是绕成单螺旋状，螺旋的直径在7mm～8mm左右，便于集中热量；电炉丝较粗，它的螺距比较大，便于散热，因此电路工作时，电炉丝的温度只在200℃左右，远没有达到白炽状态，但足以满足加热的需要，电炉是将消耗电能的绝大部分转化为热，可见光很少．白炽灯的灯丝比较细，是电炉丝直径的1/10～1/20左右，将电灯丝绕成双螺旋状，灯丝间的螺距很小，便于集中热量．这样，电流通过灯丝产生的热量，很快使灯丝温度达到2500℃以上，并保持温度不变，灯丝处于白炽状态，灯丝向外发射白光．虽然灯丝将消耗的电能转化为热，用以维持灯丝的白炽状态，白炽的灯丝只将7%～8%的电能转化为光，但这部分光是可见光，比电炉丝转化的可见光要多得多，因此白炽灯比电炉丝亮就不足为奇了．
探究点二：额定电压与额定功率教师演示展示一个标有“2.5V0.5W”字样的小灯泡．提出问题“2.5V0.5W”表示什么含义？把它接到不同电压两端，它的功率会变化吗？演示实验把“2.5V0.5W”的小灯泡接在2.5V、2V和1.5V的电压下，观察灯泡的亮度．实验结论灯泡越来越暗．说明灯泡的功率在减小．归纳总结当加在灯泡上的电压等于灯泡上的标示电压时，灯泡正常发光；若略大于标示电压时，灯泡发光较亮；若小于标示的电压时，灯泡发光较暗．在物理学中，将用电器正常工作时的电压值和电流值，分别叫作额定电压和额定电流．在额定电压下工作时所消耗的功率叫作额定功率．知识拓展根据I=P/U可以算出电热水器正常工作时的电流；根据R=U2/P可以算出节能灯的电阻大小．探究点二：实际电压和实际功率教师讲解在实际使用时，加在用电器上的电压，有时略高于或低于额定电压，用电器也能工作，此时的电压叫作实际电压，用电器在实际电压下工作时所消耗的功率叫作实际功率．探究活动一只标有“2.5V 0.3A”的小灯泡，如果把它接入2V的电路中使用，测得通过它的电流是0.25A，则这只灯泡的额定功率是多少W？实际功率是多少W？交流总结小灯泡上标注的是小灯泡的额定电压和额定电流．并且据此可以求得小灯泡的额定电功率为：P额＝U额×I额＝2.5V×0.3A＝0.75W．(2)题目中提供了小灯泡的实际电压和实际电流，此时根据电功率的计算公式P＝UI可以求得小灯泡消耗的实际电功率为：P＝UI＝2V×0.25A＝0.5W．探究活动将“PZ220-60”的灯泡分别接入220V和200V的电路中，求灯泡工作时的电阻以及对应电压下的实际功率．交流总结方法一：由P额=U额I额，得I额=P额/U额求出I额，再由欧姆定律推导式R=U额/I额，求出电阻；方法二：把欧姆定律代入功率公式，由P额=U额I额=U2额/R得，R=U2额/P额求出电阻．分析怎样求灯泡的实际电功率：（1）当灯泡接在220V电路中时，P实1=P额=60W；（2）当灯泡接在200V电路中时，假设灯丝电阻不变．方法一：先根据I实=U实/R求出I实2，再根据P实2=U实2I实2求出P实2；方法二：把欧姆定律代入功率公式得：P实2=U实2I实2=U2实2/R．
教师强调(1)进行计算时，一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的；(2)用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的P实、U实可以有多个，但具有同体性、同时性．知识拓展不要误认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮．实际上用电器的实际功率与加在它两端的电压有关，与它的额定功率无关，在判断灯泡的亮暗时，主要比较它们的实际功率．【练习设计】完成本课对应训练．教学视频见课件．
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