初中物理沪科版(2024)九年级全册第二节 电流做功的快慢精品课件ppt
展开1. 理解电功率的物理意义、定义和单位.2. 理解电功率和电流、电压之间的关系,能利用电功率的公式进行相关 计算.
小明在网上查找关于灯具的资料,发现不同灯具上的标注不尽相同,分别有32 W、47 W、152 W等,这个符号“W”代表什么?
小明先后使卧室灯和客厅灯单独工作5分钟,并观察电能表转盘转动的圈数或脉冲闪烁的次数,测得数据如下:
电流做功的多少电流做功的快慢
在物理学中用电功率表示电流做功的快慢;
国际单位:瓦特,简称瓦,符号是W;
常用单位:千瓦 (kW)
换算关系:1 kW = 1 000 W
物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率.
t :时间 —— 秒( s )W:电功 ——焦耳( J )P :电功率 ——瓦特( W )
结合欧姆定律,电功率的公式还能变形为
仅适合纯电阻电路,即电能全部转化为内能的电路
由此公式可知,若加在用电器上的电压为1 V,通过的电流为1 A,那么,该用电器消耗的电功率为1 W.
客厅灯的电功率为152 W 表示什么含义呢?
1 s内电流通过客厅灯做功152 J;客厅灯1 s内消耗的电能为152 J.
152 W=152 J/s
思考:上节课我们学习了1 kW·h=3.6×106 J, 为什么?
W= P t
注:计算过程中注意单位统一
思考:有人说电灯“瓦数”越大,越费电.这种说法正确吗?
答:不正确. 用电器的“瓦数”越大,表示其功率越大,消耗的电能越快,根据W=Pt 可知,因时间未知,则不能判断消耗电能的多少.
例1 接在家庭电路上的一盏灯,在10 min内消耗的电能是2.4×104 J, 那么,这盏灯的电功率是多少瓦?
例2 一只44 W的电灯,接入家庭电路后时,通过这个电灯的电流是多少?
解:由 P=UI 得,
已知小明家客厅灯的电功率为152 W,这盏灯工作 3 小时的用了多少度电呢?
方法一:可以将时间单位由“小时”换算成“秒”,带入W = Pt 计算灯 3 小时的 耗电量,再将消耗的电能单位由“J”换算为“度”.
方法二:可以将电功率单位由“W”换算成“kW”,带入W = Pt 计算灯 3 小时的 耗电量.
解:3 小时=3×3600 s=1.08×104 s,客厅灯的电功率P=152 W由W = Pt 这盏灯工作 3 小时耗电量W =Pt =152 W×1.08×104 s=1.6416×106 J =0.456 kW·h(度)
小明家卧室的灯功率为40 W,多长时间消耗的电能是1 kW·h?
1. 电功率的两个推导式
(1)由于并联电路 U = U1 = U2 = …… = Un
拓展:串、并联电路中电功率的简单计算
(2)由于并联电路 I= I1 = I2 = …… = In
P=I2R 通常用于串联电路中部分电路的电功率计算
2. 串、并联电路的电功、电功率关系对比
P总 = UI= (U1+U2)I= U1I + U2I = P1+P2
P总=UI=(U1+U2+……+Un)I= P1+P2+……+Pn
3. 求串联和并联电路的总功率
P总=UI=U (I1+I2)=UI1+UI2 =P1+P2
P总=UI=U (I1+I2+……+In)=P1+P2+……+Pn
无论用电器串联还是并联接入电路,总功率等于各用电器的电功率之和
例 将阻值为4 Ω的小灯泡L(不计温度对灯丝电阻的影响)与阻值为6 Ω的定值电阻R0接入如图所示的电路中.闭合开关S,当电压表的示数为6 V时,求:(1)电源电压.(2)定值电阻R0消耗的 电功率.
第二步:根据串、并联电路中电流、电压规律计算各用电器两端的电压和电流.
第三步:利用电功率的计算公式P=UI计算用电器的电功率.利用电功率的计算公式P=UI计算用电器的电功率.
第一步:根据电路图判断电路的连接情况.
(2)定值电阻R0消耗的电功率P0=U0I=6 V×1 A=6 W
(2)定值电阻R0消耗的电功率.
如图甲所示是某品牌暖手宝,图乙为该暖手宝的工作原理图,电源电压为6 V,定值电阻R1的阻值为10 Ω,闭合开关后,通过电路中的电流为1.8 A,求:(1)电阻R1、R2 消耗的电功率之比. (2)该电路30 s 消耗的电能.
甲 乙
(1)电阻R1、R2消耗的电功率之比.
(2)该电路30 s消耗的电能.
(2)电路30 s消耗的电能W=UIt=6 V×1.8 A×30 s=324 J
_______,_________.
物理学中把_____________与_________之比叫做电功率.
表示_______________.
____________
适用于_____电路功率讨论
仅适用_______于电路.
1. 下列关于电功率的说法中正确的是( )
A. 用电器消耗的电能越多,它的电功率越大B. 用电器工作的时间越短,它的电功率越大C. 电功率是表示电流做功多少的物理量D. 相同时间里消耗电能越多的用电器,它的电功率越大
2. 如图所示的电路中,电源电压不变,R1∶R2=2∶1. 当开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2,电路消耗的总电功率为P. 则下列选项中正确的是( )A. U1:U2 =2:1B. I1:I2 =2:1C. P1:P =2:1D. P2:P =2:3
3. 以下两种充电桩的充电功率为多大?一辆电动汽车电池能量为77 kW·h,耗尽后想要用这两种充电桩充满电的话,分别需要多长时间呢?
4. 如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.3 A. 当闭合S、S1 时,发现电流表示数变化了0.2 A,求:
解:(1)闭合开关S,断开开关S1 时,电路为R1 的简单电路,电流表测通过R1 的电流则由欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V
(2)当闭合S、S1 时,R1 与R2 并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过R1 的电流不变,电流表示数的变化量即为通过R2 的电流,则I2=0.2 A因并联电路中各支路两端电压相等,R2的阻值R2= =45 Ω
(3)当闭合S、S1 时,电路消耗的总功率.
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当闭合S、S1 时,干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A电路消耗的总功率P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W
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