《电功率》电功率PPT教学课件(第课时)

第十八章电功率第2节电功率第1课时公式的简单应用、公式使用中两套单位问题1．电功率物理意义：电功率是表示电流做功的物理量，即表示用电器消耗电能的物理量。定义：电流在单位时间内所做的功。单位：基本单位为瓦(W)，常用单位有千瓦(kW)，1kW＝W。知识管理快慢快慢10002．电功率的计算定义式：P＝Wt(普遍适用)。计算式：P＝(普遍适用)。推导式：P＝＝U2R(只适用于纯电阻电路)。UII2R说明：(1)将公式P＝Wt变形得W＝Pt，运用此公式可以求出电流所做的电功。(2)将公式P＝UI变形得I＝PU或U＝PI，运用这两个公式可以求出电流和电压。(3)将公式W＝Pt和公式P＝UI结合可得：W＝UIt，运用这个公式可以求出电流所做的功。注意：(1)将电能全部转化为内能的用电器称为纯电阻用电器，如电阻丝等；(2)当电流一定时(如串联电路)，由P＝I2R知，电功率与电阻成正比；(3)当电压一定时(如并联电路)，由P＝U2R知，电功率与电阻成反比。类型之一电功率的理解[2018·湖南株洲]智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是()A．降低了电池的输出电压B．减小了电池的输出电流C．减小了电子线路的电阻D．增大了电池的输出功率归类探究B【解析】手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A错误；手机电池储存的电能是一定的，由公式W＝Pt知，要延长手机工作时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P＝UI知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B正确；手机内部电子线路的结构是不变的，所以电阻也是一定的，故C错误；由公式W＝Pt知，增大电池的输出功率，手机的工作时间会缩短，故D错误。故选B。【归纳总结】由公式W＝Pt知，手机“省电模式”是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率延长使用时间的。类型之二串、并联电路的电功率规律[2017·广西河池]如图所示，电源电压为12V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S，当滑片P在端点a时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V，R1消耗的电功率为3.2W。下列说法正确的是()A．滑片P在a点时，R1消耗的电功率为2WB．滑片P在b点时，R1消耗的电功率为0.6WC．滑片P在c点时，R2消耗的电功率为1.6WD．滑片P在c点时，电路消耗的总功率为4WC【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P在端点a时，电流表示数为0.1A，串联电路中电流处处相等，即I＝I1＝I2＝0.1A，R2消耗的电功率为1W；根据P＝UI，则此时R2两端电压：U2＝P2I＝1W0.1A＝10V，因R1与R2串联，所以R1两端电压：U1＝U－U2＝12V－10V＝2V，R1消耗的电功率：P1＝U1I1＝2V×0.1A＝0.2W，故A错误；当滑片P在端点a时，由欧姆定律的变形公式，变阻器连入电路中的电阻：R2＝U2I＝10V0.1A＝100Ω，R1＝U1I＝2V0.1A＝20Ω；滑片P在另一端点b时，即变阻器连入电路中的电阻为0时，电路中只有R1，消耗的电功率：P1＝U2R1＝12V220Ω＝7.2W，故B错误；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数U2′＝4V，根据串联电路电压的规律，R1两端的电压：U1′＝U－U2′＝12V－4V＝8V，根据P＝UI，此时电路中的电流：I′＝P1′U1′＝3.2W8V＝0.4A，滑片P在c位置时，R2消耗的电功率：P2′＝U2′I′＝4V×0.4A＝1.6W，故C正确；滑片P在c位置时，电路消耗的总功率：P总＝UI′＝12V×0.4A＝4.8W，故D错误。【方法归纳】注意串联电路中电流处处相等，搞清楚不同电压下的电流就能解决用电器消耗的电功率问题。当堂测评1．表示电流做功快慢的物理量是()A．电流B．电压C．电功D．电功率D2．[2019·福建莆田]两电阻丝电阻R1＞R2，它们通电后电功率的大小关系是()A．由P＝I2R可知，P1＞P2B．由P＝U2R可知，P1＜P2C．当通过R1、R2的电流相等时，P1＞P2D．当R1、R2两端的电压相等时，P1＞P2【解析】因为两电阻丝电阻R1＞R2，当通过R1、R2的电流相等时，由P＝I2R可知P1＞P2；当R1、R2两端的电压相等时，由P＝U2R可知P1＜P2。C3．[2019·河北张家口]某导体两端的电压由3V增大为6V，导体中的电流增大了0.6A，则该导体的电阻及其电功率的改变量分别为()A．5Ω，1.8WB．5Ω，5.4WC．10Ω，16.2WD．10Ω，1.8W【解析】因电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压由3V增大为6V时，导体的电阻不变，因导体中的电流增大了0.6A，所以，由I＝UR可得ΔI＝U2R－U1R＝6VR－3VR＝3VR＝0.6A，解得R＝5Ω，由P＝U2R可得导体电功率的增加量ΔP＝U22R－U21R＝6V25Ω－3V25Ω＝5.4W。B4．[2018·四川自贡]有一只电烙铁，如果在同一个照明电路里，要使其电功率小些，下列改装方法可行的是()A．把电阻丝剪去一小段B．更换一根较粗的电阻丝C．与电阻丝串联一个电阻D．与电阻丝并联一个电阻C【解析】家庭电路电压为220V保持不变。把电阻丝剪去一小段时，电阻丝的阻值变小，由P＝UI＝U2R可知，电烙铁的电功率变大，故A错误；更换一根较粗的电阻丝时，电阻丝的阻值变小，由P＝UI＝U2R可知，电烙铁的电功率变大，故B错误；与电阻丝串联一个电阻时，电路的总电阻变大，通过电阻丝的电流变小，由P＝UI＝I2R可知，电烙铁的电功率变小，故C正确；与电阻丝并联一个电阻，电阻丝阻值不变，它两端电压不变，由P＝UI＝U2R可知，电烙铁的电功率不变，故D错误。5．[2019·福建莆田]电功率是表示的物理量，它是电流在单位时间内做的功。甲电动机在5s内做功15000J，乙电动机在2s内做功8000J，则(选填“甲”或“乙”)电动机做功较快。【解析】电功率是表示电流做功快慢的物理量；甲、乙电动机的电功率分别为：P甲＝W甲t甲＝15000J5s＝3000W，P乙＝W乙t乙＝8000J2s＝4000W，P甲＜P乙，所以乙电动机做功快。电流做功快慢乙6．[2018·宁夏]电视机正常工作时的功率为100W，待机状态时的功率为8W，按每天待机20h，一个月(按30天计算)在待机状态下消耗电能为kW·h；这些电能可供电视机正常工作h。请你说出节约电能的办法：(写出一种即可)。4.848关机时断开电视机的电源开关【解析】由P＝Wt可得，电视机一个月在待机状态下消耗的电能为W＝Pt＝0.008kW×20h×30＝4.8kW·h；这些电能可供电视机正常工作的时间为t′＝WP′＝4.8kW·h0.1kW＝48h；电视机处于待机状态时，也在消耗电能，为显著降低电视机这种不正常的电能消耗，关机时要断开电视机的电源开关；另外，用电器工作完毕及时断开开关，如人走灯灭；或者在可能的前提下减小用电器功率，如将功率较大的白炽灯更换成节能灯等，都可以节约电能。7．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为60Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求：(1)电源电压；(2)闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率。解：(1)如图所示，电阻R1和电阻R2并联，只闭合开关S1时，电阻R1单独接入电路，则电源电压为U＝U1＝I1R1＝1.2A×20Ω＝24V。(2)闭合开关S1和S2，电阻R1和电阻R2并联，由I＝UR可得电路中电流为I＝I1＋I2＝I1＋U2R2＝1.2A＋24V60Ω＝1.2A＋0.4A＝1.6A，电路消耗的总功率为P＝UI＝24V×1.6A＝38.4W。答：(1)电源电压是24V。(2)闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率是38.4W。分层作业1．[2019·江苏盐城]下列关于电功与电功率的说法正确的是()A．电功率表示消耗电能多少的物理量B．电功率表示电流做功快慢的物理量C．用电器的电功率越大，做功越多D．通电时间长的用电器耗电一定多B2．[2019·山西运城]旭洋同学利用电能表测量某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时，测得在10min内，其消耗的电能为0.2kW·h，则这个用电器可能是()A．空调B．电冰箱C．电视机D．收音机【解析】用电器的功率为P＝Wt＝0.2kW·h1060h＝1.2kW，以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调，故A正确。A3．[2018·辽宁沈阳]如图所示，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列判断正确的是()A．P1∶P2＝2∶3R1∶R2＝2∶5B．P1∶P2＝2∶3R1∶R2＝3∶2C．P1∶P2＝3∶2R1∶R2＝2∶5D．P1∶P2＝3∶2R1∶R2＝3∶2B【解析】由电路图可知，闭合开关S1，断开开关S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流；同时闭合开关S1、S2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，所以通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流为I2＝I－I1＝0.5A－0.2A＝0.3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由I＝UR可得，两电阻的阻值之比为R1R2＝UI1UI2＝I2I1＝0.3A0.2A＝32，故A、C错误；由P＝UI可得，两电阻的电功率之比为P1P2＝UI1UI2＝I1I2＝23，故B正确、D错误。4．[2018·天津]如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为。2∶12∶3【解析】已知电阻R1与R2的阻值之比为2∶1，则R1＝2R2，开关S断开时，电阻R1、R2串联，因串联电路中电流处处相等，则R1与R2的电功率之比P1P2＝I2R1I2R2＝R1R2＝21；开关S断开时，电阻R1、R2串联，此时电路中的电流I＝UR1＋R2＝U2R2＋R2＝U3R2，此时电压表测R1两端的电压，由I＝UR可得电压表的示数为U1＝IR1＝U3R2×R1＝U3R2×2R2＝2U3；开关S闭合后，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的示数为U，所以开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为2U3U＝23。5．[2019·江苏南京]一小灯泡上标有“6V3.6W”字样，其电流I随两端电压U变化关系的曲线如图所示。当小灯泡两端的电压为3V时，小灯泡的电阻为Ω，电功率为W。61.5【解析】由图象可知，当小灯泡两端的电压为3V时，通过小灯泡的电流是0.5A，所以小灯泡的电阻为R＝UI＝3V0.5A＝6Ω；小灯泡的电功率为P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。6．[2018·广西玉林]如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则()A．电路消耗的最小功率为2.5WB．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4WC．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2WD．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10JB【解析】当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，由I＝UR可得灯泡正常发光时的电阻为RL＝UIL＝10V0.5A＝20Ω，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率为P最小＝U2R＋RL＝10V220Ω＋20Ω＝2.5W，由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以