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1、第二节 电功率的计算教学目标： （1）理解额定电压与额定功率 （2）会应用功率的定义式 P=及公式P=IU进行简单的计算.教学重点： （1）理解额定电压与额定功率 （2）理解电功率和电流、电压之间的关系教学难点： 会应用功率的定义式 P=及公式P=IU进行简单的计算知识点1：额定功率和实际功率 1、额定电压和额定功率：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率。 2、实际电压和实际功率：用电器实际工作时的电压叫做实际电压。用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率。 说明：（1）一个用电器的额定电压和额定电功率是确定的。各种用电器的铭牌上一般都标明了它的额定电
2、压和额定电功率。（2）实际功率可能与额定功率相等，也可能大于或小于额定功率。 3、用电器所消耗的功率与其两端电压的关系： （1）当U实U额时，P实P额，会影响用电器的寿命，还可能烧坏用电器； （2）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； （3）当U实U额时，P实P额,用电器不能正常工作。 说明：额定功率和实际功率的区别：物理量区别联系额定功率实际功率区 别 概 念是 否变 化在额定电压下的功率在实际电压下的功率是确定的，唯一的，不随实际工作电压的改变而改变是不确定的，随两端所加电压的改变而改变当用电器两端的实际电压等于额定电压时，用电器的实际功率等于额定功率联 系二电功率、电能的计算P=
3、UII=U/RP=U2/RP=I2RP=UIU=IR 说明：（1）利用欧姆定律I=U/R推导出的公式：电功率定义式电 能测量式推导式2推导式1P=W/tW=PtP=UIW=UItW= I2Rt P=U2/RW= U2/RP=I2R （2）上述公式中定义式可以用于所有的电路，测量式是在已知电流、电压的情况下常用于求电路总 功率或电路消耗的电能，推导式是由欧姆定律推导得出的，所以只能用于纯电阻电路。 4、用实际功率比较灯泡的明暗程度 1、若灯泡正常发光，则额定功率大的灯泡较亮 2、根据PI2R,在串联电路中，电阻大的灯泡较亮 3、根据P，在并联电路中，电阻小的灯泡比较亮。例题讲解例题1、某灯泡上标
4、“PZ220-40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是 W，正常发光 时灯丝的电阻是 ，工作电流是 A.解析：灯泡上标220表示额定电压是220V，40表示灯泡的额定功率是40W，已知灯泡的额定电压和额定功 率，可利用P=UI=40W/220V=0.182A，在根据公式R=U/I=220V/0.182=1210答案：40 1210 0.18总结归纳：用电器正常工作时满足额定值，且额定值是唯一的。例题2、一个灯泡上印着“PZ220-40”，他正常工作时的电阻 ，如果把他接入一个110V电压的电路中，他实际消耗的电功率是 。（不考虑灯丝电阻的变化）解析：灯泡铭牌上标出额定功率和额定电压
5、。可以利用公式P=U2/R的变形公式R=U2/P算出灯泡电阻，又 知灯泡实际工作电压，故可依据P实=U2实/R算出实际功率。 解法一：灯泡电阻R=U2额/P额=（220V）2/40W=1210,灯泡实际功率P实=U2实/R=（110V）2/1210=10W. 解法二：由P=U2/R知，同一灯泡实际功率与电压的平方成正比， 即 P1:P2=UI2:U22,P2=(U2/U1)2P1=(110V/220V)2/40W=10W总结归纳：对于一段电路或一段导体，只要知道一组对应的P、U、I、R四个物理量中的任意两个，即可求出另外两个；通常利用比例的方法进行计算要简单一些。答案：1210 10W例题3、
6、（2011赤峰）两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度， 下列说法正确的是（） A.甲一定比乙亮 B.乙一定比甲亮 C.都正常工作时，甲比乙亮 D.都正常工作时，乙比甲亮解析：因为灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，而甲乙两灯的实际功率没法比较，所以A、B选项是错误 的；因为当灯泡正常发光时，实际功率等于额定功率；所以比较额定功率即可比较灯泡的亮度；又 知甲灯的额定功率为40W，乙灯的额定功率等于25W，所以正常发光时甲比乙亮知道铭牌的含义 和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键.总结归纳：灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，实际功率大于额定功率的灯
7、泡就亮；当实际功率等于额定功率灯泡正常发光时；实际功率小于额定功率的灯泡就暗些。答案:C例题4、甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（）例4图 A.两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B.两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C.两灯串联在220 伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D.将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率 为50瓦解析：A项中两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗 的电能的多少，故A错；B项两灯均正常发光时，额定电压相同都等于220V，因为灯丝电阻R=U2/P， 甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，所以甲灯的电阻大于乙
8、灯的电阻，故B错；C项由R= U2/P知 道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等，因为P=I2R，所以甲灯的实际功 率比乙灯的大，所以当两灯串连接在220V电路中，甲灯比乙灯亮，故C正确；D项将乙灯接在110V 的电路中，因为R乙= U2/P乙=484；所以P乙= U2/R乙，故D错 答案：C例题5总结归纳：1.串联电路：常用公式：P=I2R 特点：P1:P2=U1:U2=W1:W2=R1:R2 2.并联电路：常用公式：P=U2/R 特点：P1:P2=I1:I2=W1:W2= R2:R13.无论是串联还是并联电路总功率P=P1+P2 、在使用家用白炽灯时，会有下面一些现象，请
9、你做出解释： （1）买回的新灯泡使用时较亮，灯泡用久后变暗。 （2）灯丝烧断通常在开灯的瞬间。 （3）灯丝烧断后，重新搭上会更亮 （4）傍晚时，灯较暗，深夜时灯较亮解析：（1）灯泡用久后，由于灯丝升华变细，电阻变大，依据P=U2/R，灯泡两端电压不变，电阻变大，功率变小，又因为钨丝升华后遇见冷的灯泡壁发生凝华，使灯泡的透明度比较差。所以变暗。 （2）在开灯瞬间，由于灯丝温度低，电阻小，依据公式P=U2/R，电压一定时，灯丝电阻比正常发光时小得多，灯泡功率比额定功率大得多，所以容易烧断灯丝。 （3）灯丝烧断后重新搭上，长度变短，电阻变小，依据P=U2/R，U不变，R变小，P变大，所以灯变 （4）
10、傍晚时，家庭使用的电器增多且导线也有一定的电阻，根据公式U=IR，导线上的电流增大，导线分得的电压也变高，灯泡两端电压变小，依据P=U2/R，灯丝电阻不变，电压变小，灯泡功率变小所以灯泡变暗，深夜则相反。总结归纳：比较功率大小时，先选准恰当的公式，判定不变的物理量，在看改变的量对电功率的影响。例题6、如图所示的是某研究性学习小组利用“PZ220-60”的灯泡L1和“PZ220-15”的灯泡L2所设计的四 个电路图当把它们分别接入同一个家庭电路时都能发光，则消耗电功率最大的是（） A、甲图 B、乙图 C、丙图 D、丁图例6图解析：由灯的铭牌，根据R= U额2/P额求出两灯的电阻：R1= (220
11、V)2/60W，R2= (220V)2/15W，由此可知：R1R2-,丙图中两灯串联，R串R2R1-丁图中两灯并联，R并R1R2-,由可得：R并R1R2R串，因为接入同一个家庭电路上，所以它们两端的电压U相同，又因为P= U2/R，所以四种连接消耗的电功率：P并P1P2P串，所以按丁图连接时消耗的电功率最大答案：DS3VAS1S2例7题图R1R2L总结归纳：由P= U2/R可知，在电压一定的情况下，电阻和电功率成反比，且无论是串联还是并联电路总功率P=P1+P2例题7、（2014潍坊）如图所示的电路中，电源电压为5V且保持不变，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V，R1为滑动变阻器，R2
12、=20，灯泡L标有“4V1.6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率；（2）开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范围解析：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1和R2并联，滑动变阻器R1两端的最大电压为5V， 由I=，可得流经R2的电流I2=0.25A， 电流表测干路中的电流， 流经滑动变阻器R1的最大电流I1=0.6A0.25A=0.35A， 则滑动变阻器R1消耗的最大功率P1=U1I1=5V0.35A=1.75W；（2）灯泡L的电阻RL=10， 开关S1闭合
13、，S2和S3断开时，R1与L串联， 由电压表量程为03V，可知滑动变阻器R1的最大电压为3V，则灯泡两端电压为2V， 则电路中的最小电流I1=0.2A； 则滑动变阻器R1的最大阻值R最大=15，当灯泡L两端电压为4V时，滑动变阻器R1的最小电压为1V，此可求得电路中的最大电流=0.4A，滑动变阻器R1的最小阻值R最小=2.5即滑动变阻器R1允许的取值范围在2.515之间答案：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率为1.75W； （2）开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范围在2.515之间L1L2S例8图例题8、如图所示，标有“3V6W”的灯L1
14、与标有“3V3W”的灯L2串联 闭合开关时，有一只灯泡能够正常发光，此时灯L1、L2的实际功率分别（ ） A、1.5W，3W B、3W，3W C、6W，1.5W D、6W，3W解析：由于亮灯串联，能够正常发光的灯泡应该是额定电流较小的一只。灯L1的电阻R1= U额12/P额1=(3V)2/6W=1.5；灯L1正常工作时的电流I额1= P额1/U额1= 6W/3V=2A；灯L2的电阻R2= U额22/P额2=(3V)2/3W=3；灯L2正常工作时的电流I额2= P额2/U额2= 3W/3V=1A；要让L1和L2两个灯泡中的一个灯泡正常发光，就要让灯L2正常发光，电路中的电流为1A；灯L1的实际功率P1=I2R1=（1A）21.5=1.
