9年级下册物理 电功率 第1课时 逐字稿-3,816字
师:同学们,上节课我们学习了电能的相关知识,现在思考一个问题:电水壶和电灯各工作30秒,谁消耗的电能多?用什么来测量?上节课我们学过,测量电路中消耗电能的多少,可以用电能表。利用感应式电能表测量时,我们可以通过数转盘转动的圈数来比较消耗电能的多少,下面我们就通过实验来验证一下。请看视频。
(将电水壶接入电路,闭合开关,转盘开始转动)
师:电路中正在消耗电能,计时30秒,请同学们数一数转盘转了多少圈。
(30秒后,电水壶实验结束,再将灯泡接入电路)
师:同样计时30秒,大家数一数灯泡工作30秒,电能表转盘转了多少圈。
(实验结束)
师:我们发现电水壶工作30秒转盘转了21圈,电灯工作30秒转盘只转了一圈。这说明工作相同时间,电水壶消耗的电能更多。我们再看看其他常见家用电器的待机耗电量,从表中可以发现,平时不起眼的待机电量,累计一年下来的耗电量也很可观,所以我们要养成减少待机、节约用电的好习惯。回到刚才讨论的问题,不同家用电器在相同时间内的耗电量一般是不同的。例如液晶电视待机一年的耗电量是4.2千瓦时,而数字机顶盒待机一年的耗电量是148.8千瓦时,这说明了什么?
生:说明了电流做功有快有慢。
师:对,当工作时间相同时,消耗的电能越多,说明电流做功越快;若消耗的电能相同,用的时间越少,说明电流做功越快。若工作时间不同,消耗的电能也不同,如何比较电流做功的快慢呢?我们在力学中曾经用功率去描述力做功的快慢,那么在这里,同学们能不能用类比功率的概念来认识一下电功率呢?我们可以从以下5个方面来进行类比,请同学们先思考一下表格中应该怎么填写。
(一段时间后)
师:我们先回忆一下功率的物理意义,它表示的是物体做功快慢的物理量。功率的符号是P,功率的定义是功与做功时间的比值,公式是P = W / t,单位是瓦特,常用单位还有千瓦,利用P = W / t,我们还能推导出一个复合单位焦耳每秒。类比功率的这5个方面,大家能用类比法将电功率的这5个方面也填写在表格中吗?思考一下。
(一段时间后)
师:好,电功率的物理意义就是表示电流做功快慢的物理量,符号依然是P,定义是电流做功与做功时间的比值,按照这个定义,公式也是P = W / t,单位是瓦特,常用单位是千瓦,也可以用复合单位焦耳每秒。麻雀飞行时的功率为8瓦,我们之前学过,它表示麻雀飞行时每秒做功为8焦耳,那么白炽灯的功率是200瓦,它表示什么含义呢?
生:它表示白炽灯工作时每秒钟电流做功200焦耳。
师:很好。我们在上节课已经学习过电功W = UIt,把它代入P = W / t这个式子,就可以得到电功率的另外一个表达式P = UI。利用这个公式,我们还能推导出电功率的另一个单位,电压的单位是伏特,电流的单位是安培,它们俩相乘,伏特×安培,也是电功率的单位。1伏特×安培表示当用电器两端的电压为1伏,通过用电器的电流为1安培时,用电器的电功率为1瓦,因此1瓦 = 1焦耳 / 秒 = 1伏特×安培。
下面我们通过例题一来巩固一下。请看题,第一小问,要我们求出这只电熨斗的电功率为多大?刚才我们讲过,电功率有两种计算方法,分别是P = W / t和P = UI。由于题中已知量给出了电压和电流,所以我们选择使用公式P = UI = 220伏×5安培,即可算出这只电熨斗的电功率为1100瓦。那么第二小问要求电流做了多少千瓦时的功,也就是求电功。根据电功率的公式P = W / t,我们可以得到变形公式W = Pt,只要代入电功率和时间,就能算出电流做了多少功。这里要注意单位问题,在公式W = Pt里面,如果P的单位用瓦特,那么时间t的单位就要用秒,算出来电功的单位就是焦耳。因此这里我们首先要将6分钟换算成360秒,代入公式W = Pt,就能算出做了多少焦耳的功。可是题目中让我们求的是电流做了多少千瓦时的功,因此这里还涉及电功单位之间的换算。在第一节我们就已经学过1千瓦时 = 3.6×10?焦耳,因此从焦耳换算到千瓦时,我们还要除以3.6×10? 。这样我们就能算出来电流一共做了0.11千瓦时的功,同学们,听懂了吗?其实电功有两个单位,一个是国际单位焦耳,如果电功单位取焦耳,那么电功率单位就要用瓦特,时间单位就要用秒;电功还有一个常用单位是千瓦时,如果我们选择千瓦时来做电功的单位,那么此时电功率单位要用千瓦,时间单位要用小时,也就是说这里的单位一定要配套使用。因此这道题的第二小问还有另一种解法,我们可以将时间t = 6分钟换算成0.1小时,把电功率1100瓦换算成1.1千瓦,这样代入W = Pt里面,即1.1千瓦×0.1小时,就能直接得出0.11千瓦时的答案。明白了吗?