2018年九年级物理上册第十五章电能与电功率电能表参数在解题中的应用新版粤教沪版

15.2 认识电功率【教学目标】（1）知道电功率是表示消耗电能的快慢，理解电功率的概念；（2）知道电功率的单位有W和kW；（3）会用电功率的公式进行简单的计算；（4）了解电功率的大小是仪器的主要指标之一.【教学重点】电功率的概念、公式【教学难点】电功率的概念，用电功率的公式进行计算.【教学过程】一、引入新课师: 用幻灯片展示一些用电器的铭牌.1．观察桌面上的灯泡铭牌，你们发现了什么？2．如果此灯泡两端加的电压小于220V，那么灯泡的电功率是25W吗？生: 灯泡发光时的电压是 220V，电功率是25W.生: 不是，可能会变小.通过一、二两个阶段，引出课题，开始实验探究小灯泡的电功率.二、认识电功率教师：演示60W和25W灯泡正常工作情况；问1：电灯泡工作时能量是如何转化的？从刚才实验看出60W的电灯泡比25W的更亮，这说明什么问题呢？问2：怎样来比较电流做功的快慢呢？学生观察灯泡亮度电能转化为光能和热能；这表明相同时间内60W的电灯泡把更多的电能转化为光能和热能.（也就是说电流做功有快慢之分）教师类比启发：（1）怎样比较物体运动的快慢？（2）怎样比较力对物体做功的快慢？（3）可以怎样来比较电流做功的快慢呢？学生思考并回答：（1）利用物体单位时间内通过的路程（即速度）；（2）利用物体单位时间内完成的功（即功率）；（3）单位时间电流所做的功.教师：物理学中就引进了一个十分重要的物理量来描述电流做功的快慢，它就是电功率.从刚才的比较中得出应该怎么来描述电功率呢？ 电功率就是电流在单位时间内所做的功.如果用Ρ表示电功率，用W 表示电功，用t 表示通电时间，用数学公式就应该这样表示：tW P 引导学生说出其物理意义、数值和单位.教师：但在工农业生产上的用电器，如起重机上的电动机，功率往往很大，这时就要用更大的单位千瓦（kW ）来表示.1kW=1000W如农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间. 电功率在数值上等于电流在单位时间内所做的功.当电功的单位是焦（J ），时间的单位是秒（S ），电功率的单位就是焦/秒（J/S ），常用瓦特（W ）来表示.学生熟悉电功率的常用单位.平常我们说40W 的灯泡、150W 的电视机说的就是电功率.电功率是家用电器的一项重要性能指标，在各种用电器的铭牌和说明书中都有标示.三、探究电功率跟哪些因素有关.教师：不同的用电器工作时其电功率一般不同，请同学们猜想一下影响电功率大小的因素可能是什么？把你的猜想写下来，然后与组员讨论，提出共同猜想的影响因素. 教师在教室里巡视，引导督促学生进行猜想，避免学生盲目猜想.1、猜想假设：（1）可能与两端的电压有关；（2）可能与通过的电流有关；（3）可能与用电器的电阻有关.…………学生各自猜想后，与小组成员进行讨论，提出小组成员共同赞成的猜想，在班级里进行交流，每个小组选出一位代表与全班同学交流本组的猜想.教师将学生主要提出的猜想列在黑板上.帮助学生排除掉一些不必要的因素，确定出需要探究的猜想.学生在教师的指导下，确定出可能影响的因素.明确只需探究电功率跟电压、电流的关系.2.设计实验，进行实验教师：以小组为单位进行讨论，设计一个验证我们提出的猜想的实验方案，画出电路图. 学生思考讨论，设计实验方案，画出电路图，各小组内进行方案交流.教师：每组派代表与大家交流你们小组的实验方案.教师指导学生交流，强调研究方法---控制变量法.学生交流讨论得出实验方案.通过观察灯泡的亮度来判断灯泡电功率的大小，操作如下：（1）将小灯泡串联，保持电流相等，测量灯泡两端的电压；（2）将小灯泡并联，保持电压相等，测量灯泡的电流.教师：根据实验方案，选择实验仪器，分小组进行实验.教师巡视指导学生实验.学生进行实验.3.收集数据、分析论证教师：请设计表格，记录实验数据，并且进行分析.教师对学生进行适时指导.学生设计表格，收集数据，进行分析，得出小组结论.4.交流讨论教师组织、指导学生交流讨论得出实验结果.小组选出代表汇报实验结果，全班进行交流讨论，得到结论：（1）通过用电器的电流相同时，用电器上的电压越大，电功率越大；（2）用电器两端的电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大.5.评估教师：实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据与所得结论是否可靠？学生审查思考教师：进一步实验发现：电功率等于电压与电流的乘积. 即P=UI公式中I 表示电流，单位是安(A)，U 表示电压，单位是伏（V ），P 表示电功率，单位是瓦（W ）．学生领会两个计算电功率的公式：（1）tW P（2）P=UI推导出公式：W=UIt .四、例题讲解：结合最新中考题【课堂小结】本节课我们探究了电功率，知道了电功率的概念、计算公式、单位；并能利用所学知识进行计算，解决实际问题.。

电能表参数在解题中的应用一段时间内用电器消耗电能的多少可以通过电能表计量出来，配合钟表还可以计算出用电器的电功率。

常见的电能表有机械式电能表和脉冲式电能表。

机械式电能表是利用通电时铝盘转动来计数，计算电能时用某段时间内前后两次数字相减。

脉冲式电能表没有铝盘转动，靠内部的电子电路计量电能，记下指示灯闪烁的次数和有关数据可以计算电能了。

结合消耗电能所用的时间，利用电功率定义式就可以计算出用电器的实际功率。

例1 子式电能表表盘上标有“3000imp/kW·h”的字样（imp 表示电能表指示灯闪烁次数），将某用电器单独接在该电能表上，正常工作30min ，电能表指示灯闪烁了300次，则该用电器在上述时间内消耗的电能是 kW·h ，该用电器的功率是 W 。

解析 电能表表盘上标有“3000imp/kW·h”的意义是：接在这个电表上的用电器，每消耗1 kW·h 的电能，电能表指示灯闪烁3000次。

那么，电能表指示灯闪烁了300次，该用电器在上述时间内消耗的电能为h k 1.0h imp/k 3000imp 300⋅=⋅=W W W 。

计算电功率时，单位的处理有两种方法。

方法一：W 200W k 0.2h0.5h W k 0.1==⋅==t W P 方法二：W 200s6030J 103.60.16=⨯⨯⨯==t W P 答案 0.1 200点拨 计算电能时，理解了指示灯闪烁次数的含义，就可以利用倍数关系求解了。

计算电功率时，电功与时间的单位要统一，要么都用主单位，要么都用常用单位。

例2 小明家电能表上个月底表盘数字是，这个月底表盘数字如图1所示，可知他家本月用电 度，他只让某电水壶工作，发现在10分钟内该电能表转盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为 W 。

解析 本月的用电量用月末示数减去月初示数，即W =W 末—W 初=1362.5kW·h －1262.5 kW·h=100 kW·h 。

2018年九年级物理上册第十五章电能与电功率电功率释疑解难新版粤教沪版20180901358电功率释疑解难在求解电功率题时，若我们善于把“恒量”（不变的物理量或相等的物理量）设为参数，再利用它牵线搭桥列出等式或构建方程求解，可使解题思路清晰，运算过程简单，达到事半功倍的效果。

以下结合实例分类解析。

一、让不变量——电源电压搭桥例1 （2019贵阳）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联。

滑动变阻器的滑片P置于最右端时，闭合开关S，电流表示数为0.2A，R2消耗的电功率为0.8W；移动滑片将其置于某位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为0.9W。

则滑动变阻器的最大阻值R2= Ω，定值电阻R1= Ω。

解析滑动变阻器的最大阻值：R2=2IP=()2A2.0W8.0=20ΩS图PRA R2第 2 页第 3 页第 4 页（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？ 解析（1）开关闭合后，电压表示数即为电源电压，U=12V 。

因为2L UU =22L LR I R I =2L R R=Ω12R L=12，所以R L ＝24Ω 设灯泡L 的额定电压为U 额，则由串联电路中电流处处相等、欧姆定律和I=P/U 得 I=LR U 额=滑滑U P =2U U U P --额源滑=额源滑U 23U P -即Ω24U 额=额U 23V 12W1-解之得 U 额=4V I=1/6A 所以 P 额=LL 2R U =()Ω24V 42=0.67W(2) 由P 1=I 221R 1得 R 1=21I P 2=2A 61W 12⎪⎭⎫⎝⎛⨯=72Ω答案（1）灯泡L 的额定功率是0.67W ；(2) 滑动变阻器的最大阻值是72Ω。

三、让相等量——并联电路中电压搭桥 例3（2019遵义）如图3所示，电源电压恒定不变，当开关S 接a 时， 图3A R1R 2 A R 3S a b第 5 页电流表A 1与A 2的示数之比为3：5；当开关S 接b 时，电流表 A 1与A 2的示数之比为2：3，则R 2与R 3的电阻之比为( )A. 9:10 B ．4:3 C. 5:2 D. 3:4解析 当开关S 接a 时，R 1与R 2并联，电流表A 1测通过R 1的电流，电流表A 2测干路电流。

2018年九年级物理上册第十五章电能与电功率多挡电热器的分析与计算新版粤教沪版20180901356第 2 页第 3 页第 4 页解析 电源电压恒定，根据公式RU P 2=可知，电热靴的低、中、高温挡由电阻决定电阻丝R 1、R 2规格相同且阻值不变，设电阻丝R 1、R 2的阻值为R金属片M 拨至a 处，电阻丝R 1、R 2串联，电热靴为低温挡即 W 122=R U金属片M 拨至b 处，电阻丝21R 1、R 2串联，电热靴为中温挡金属片M 拨至c 处，只有电阻丝R 2工作，电热靴为高温挡答案 A 二、电热丝并联对于电热丝并联的多挡电热器，开关都闭合时两个电热丝并联都工作电热器处于高温挡，单独一个电热丝工作时电路处于中温或低温挡。

例 2 某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图2所示的电路图，其两段电热丝的阻值分第 5 页别为R 1和R 2，且R 1> R 2，说明书的部分参数如下表。

（1）在低温挡工作时，电路中的电流多大?（结果保留一位小数）（2）请直接判断当开关S 1断开、S 2闭合时，电炖锅处于哪个挡位，并求出R 2的阻值。

（3）小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生怀疑，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的其他用电器，只让电炖锅在高温挡单独工作，她观察到家中的电能表标着“1800 revs ／(kW •h)”，且在l min 内电能表的转盘转了15转。

请帮助她计算出电炖锅在高温挡工作时的实际功率，如与额定功率有差异，试写出一种可能原因。

解析 (1)由于R 1＞R 2，只闭合S 1时，电阻R 1工作，根据公式R U P 2=可知，电炖锅为低温挡电路中的电流A 9.0V220W 200≈==U P I 低温低温(2)开关S 1断开、S 2闭合时，电阻R 2工作，图第 6 页因R 2＜R 1，所以电炖锅为中温挡由表知W400=中温P电阻Ω===121W400V)220(222中温P U R(3)开关S 1、S 2都闭合时，电阻R 1、R 2并联进入电路，电炖锅为高温挡消耗的电能J 103J 106.3180015h 1800r/kW 15r 46⨯=⨯⨯=⋅==N n W 实际功率W600W 500s60J1034<=⨯==t W P 实答案 (1)0.9A (2)中温 121Ω (3)500W 差异的原因可能有：实际电压偏低，电热丝的阻值不符合设计要求，电能表的测量存在误差等三、串、并联转换对于串、并联转换电路，电热丝并联时电热器处于高温挡，一个电热丝单独工作时处于中温挡，电热丝串联工作时处于低温挡。

15.3 怎样使用电器正常工作【教学目标】1、知识与技能：会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率.理解额定电压与额定功率.2、过程与方法：通过探究，体验小灯泡的电功率随它两端电压的改变而改变，并发现其变化的规律.3、情感、态度与价值观：认识用电器正常工作和正常工作对用电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识以及节约用电的意识.【教学重点难点】重点：用伏安法测量小灯泡实际功率的方法.加深对实际功率和额定功率的理解.难点：学生自己设计实验电路和实验步骤.【教学互动设计】（一）创设情境导入新课同学们，你们可知道灯泡的铭牌上标明的瓦数是什么意思吗？它的意思是灯泡的额定功率，那么额定功率和实际功率又有怎样的关系呢？今天我们就来测量小灯泡的额定功率和实际功率，大家想一想我们用什么方法来测量呢？归纳：电功率的测量有两种方法：家庭中根据P=W/t，用电能表和钟表测；（2）在非专业实验中根据P=UI，用电压表和电流表来测——叫做伏安法.（二）合作交流解读探究1、设计实验实验目的：测定小灯泡的电功率.实验原理：利用P=UI，通过测量U和I，得出P.（讨论）测小灯泡的电功率，必须那些器材？（师）电压用电压表测量，电流用电流表测量，如要多次测量，应在电路中放置滑动变阻器.实验器材：每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，小灯泡一个，导线若干..A V实验步骤：按设计的电路图连接实物，并设计实验数据记录表格；检查电路无误后，闭和开关S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止滑动，并记下电流表的示数，代入P=UI公式，算出小灯泡的额定功率.（3）调节滑动变阻器，使小灯炮两端的电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯泡此时的实际功率.（4）调节滑动变阻器，使小灯炮两端电压低于额定电压的1∕5，观察小灯炮的发光情况，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI，算出小灯炮此时的实际功率.（5）整理实验器材.实验记录表格：额定电压实际功率低于额定电（思考）（1）连接电路时应该把滑动变阻器的哪两个接线柱连入电路？（2）闭和开关前，滑片应放在什么位置？（3）电压表和电流表的正负接线柱的连线是否正确？量程选择是否正确？（4）小灯泡两端的电压能高出额定电压很多吗？（5）开始实验前，要检查电路并进行试触吗？（学生讨论交流后明确答案）2、进行实验学生分组实验，记录数据，教师巡回辅导，指导学生计算出电功率.3、评估交流（讨论）谈谈你在实验过程中有什么感想，发现了什么问题？引导学生计算三次测量的电阻的大小，大小相同吗？与什么因素有关？小组间进行交流.（三）应用迁移巩固提高的灯泡的额定功率的电路图a是表，b是表.按图连接电路，测量前，开关应，滑片P应滑到点.闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向端移动,才能使电压表示数为 V,此时灯泡的实际功率就是额定功率.【课堂总结】总结伏安法测灯泡的电功率的原理、步骤、注意事项等.。

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单表法“测小灯泡额定功率”单表法测小灯泡额定功率即可考查同学们基本实验技能，又可考查同学们创新思维能力，因此备受中考命题者青睐,我们要特别关注。

一、根据P =UI 测得小灯泡额定功率例1 （2015 南京）现有两只小灯泡L 1、L 2,它们的额定电压分别为2。

5V 和3。

8V 。

小华利用图1所示的电路测出了灯泡L 2的额定功率.图中R 0为阻值已知的定值电阻， 还缺两个开关和一只电表（电流表或电压表），请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，实验操作简单。

解析 实验过程中需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，而由图知，R 0与L 2串联，若通过开关转换设法让电压表即可测出灯泡两端电压，又可测出定值电阻两端电压，这样便可利用欧姆定律间接测出通过定值电阻的电流,进而求得通过灯泡的电流，然后由P =UI 求出灯泡额定功率。

为了测量灯泡L 2的额定功率，电压表应与灯泡L 2，由此可得实验电路图如图2所示。

答案 如图2所示。

点拨 单表法测功率时,只给电流表通常使用并联电路，只给电压表时通常使用串联电路，利用开关、已知阻值的定值与电表的组合间接测电压或电流达到实验目的.二、根据P =U 2/R 测得小灯泡额定功率例2 （2015 长春）要测量标有“2.5V"字样的小灯泡的额定功率，现有器材:电压恒为6V 的电源,一个电压表,标有“50Ω 1A"的滑动变阻器A 和标有“×Ω 1A”的滑动变阻器B （阻值不变），实验过程如下：图1S L 2 R 0 P 图2SL 2R 0P V甲VSL乙15 105 0 321－ 3 15V图3（1）选用滑动变阻器A，设计电路如图3甲所示，正确连接电路，闭合开关，移动滑片,当电压表示数为2。

2018年九年级物理上册第十五章电能与电功率功能多多的“电能表”新版粤教沪版20180901355第 2 页第 3 页第 4 页答案 60功能二、配合钟表测用电器消耗的实际功率例 2 一天晚上，小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在10min 内转了60转。

如图2所示，小华利用物理课上学到的知识，计算出了此时爷爷家用电器的总功率为 kW 。

如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kW •h 。

假设爷爷家平时用电时，用电器的总功率和此时总功率相同，平均每天用电4h ，一个月按30天计算，爷爷家一个月的电费是 元。

解析 10min 内转了60转，家用电器消耗的电能为：W =h •kW r 72060r / =121kW•h=3×105J ，故用电器的总功率是：P =tW =60s×10J 10×35=500W=0.5 kW 。

30天消耗电能为：W 实=Pt =0.5kW×4h ×30=60kW•h，他家5月份电费为：0.5元/kW•h×60kW•h=30元。

答案 0.5 30第 5 页功能三、配合钟表测用电器两端的实际电压例3 小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图3甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图3乙）。

（1）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？ （2）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2019r/kW·h”字样的电能表转盘在3min 内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）解析 （1）电热丝电阻:R =W605V 220=22)（额额P U =80Ω；（2）电热丝3min 即0.05h 内消耗的电能：乙型 号：Ya-B71额定电压：220V 频 率：50Hz 电机功率：100W 加热功率：605W 容 量：800mL图3甲第 6 页W =h)•2000r/(kW 50r=0.025 kW•h，电热丝实际功率：P 实=W /t =0.025kW•h/0.05h=500W，由P 实= U 实2/R可知，他家电路的实际电压是：U 实=RP 实=80Ω×500W =200V 。

15.3 怎样使用电器正常工作教学目标【知识与能力】1.知道用电器铭牌上标出的一些参数的意义,能区分额定电压和实际电压,能区分额定功率和实际功率。

2.学会用伏安法测量用电器的功率。

【过程与方法】1.通过观察比较小灯泡亮度变化的实验过程,会使用滑动变阻器控制灯泡的亮度,知道灯泡正常发光的亮度有差异的原因。

2.通过测量小灯泡额定功率的过程,知道什么是“伏安法”。

【情感态度价值观】培养学生观察实验的兴趣和动手做实验的习惯,从观察实验中感悟实验的意义。

教学重难点【教学重点】能区分额定电压和实际电压,能区分额定功率和实际功率；学会实验设计、测算小灯泡的电功率。

【教学难点】学会实验设计、测算小灯泡的电功率。

课前准备多媒体课件等。

教学过程一、新课导入师：同学们,根据你们的经验,用两节干电池能让电视机工作吗？能将普通的MP3直接接到家用电器中使用吗？你知道灯泡铭牌上所标示数的意义吗？生：思考后回答。

二、新课教学(一)研究额定电压和额定功率[活动1]：观察小灯泡的亮度变化1.观察小灯泡的标出值,U＝________V。

2.根据课本电路图连接电路,并按要求进行实验,一要观察电流表、电压表的示数；二要观察灯泡亮度的变化。

启发学生总结得出以下结论：(1)当加在灯泡上的电压等于灯泡上标出的电压时,灯泡能正常发光。

(2)若高于标出的电压时,灯泡发光很强,甚至被烧毁。

(3)若低于标出的电压时,灯泡发光很弱,甚至看不出发光。

通过实验,使学生认识到用电器上标明的电压值,指灯泡正常工作时的电压；用电器上标明的电功率值,指灯泡正常工作时的电功率,在此基础上引出：额定电压U额：用电器正常工作时的电压。

额定功率P额：用电器正常工作时的功率。

额定电流I额：用电器正常工作时的电流。

实际电压U实：用电器实际工作时的电压。

实际功率P实：用电器实际工作时的功率。

实际电流I实：用电器实际工作时的电流。

结论：(1)若U实>U额,则P实>P额；(2)若U实＝U额,则P实＝P额；(3)若U实<U额,则P实<P额。