师：同学们好，今天我们来学习第十五章第二节——认识电功率。大家注意到没有，各种家用电器的铭牌上一般都有这样的标志，比如这台电视机标有95瓦，这台电风扇标有60瓦，这台电压力锅标有1千瓦，这台电水壶标有1500瓦。这些参数有什么含义呢？同学们可能已经注意到了，它们表示用电器的电功率。
那什么是电功率呢？其大小又与哪些因素有关呢？今天这节课，我们就一起来研究这些问题。首先，来看老师做的一个小实验。将标有“220伏 40瓦”和“220伏 100瓦”的两只白炽灯同时并联接入家庭电路中，请同学们注意观察，哪一个灯泡更亮一些。好，同学们，请注意观察。
现在，这两盏灯处于并联状态，上面这一盏是“220伏 100瓦”，下面这一盏是“220伏 40瓦”。下面我们把开关闭合，再断开。好的，再来一遍，开关闭合，开关断开。
师：好，同学们，通过刚才这个实验，你们有什么发现呢？
生：我们发现“220伏 100瓦”的灯泡比“220伏 40瓦”的灯泡更亮一些。
师：那同学们，你们能从能量转化的角度分析一下，在相同时间内，哪一个灯泡消耗的电能更多一些呢？我们知道，灯泡是把电能转化为光能的电器。
生：在相同时间内，100瓦灯泡比40瓦灯泡转化成的光能更多一些，因而更亮一些，所以100瓦灯泡消耗的电能也更多。
师：同学们，你们能进一步分析一下，这两只灯泡哪一个做功的速度更快一些呢？我们知道，能的多少可以用功来衡量，灯泡在某段时间内所消耗的电能，就是电流在这段时间内所做的电功。
生：100瓦灯泡所做电功比40瓦灯泡要多一些，但是两次灯泡做功花的时间是一样的，因而100瓦灯泡做功的速度更快一些。
师：通过这个实验，我们认识到电流做功不仅有多少之分，还有快慢之分。刚才我们通过比较在相同时间内电流做功的多少，从而比较出电流做功的快慢，这与我们曾经学习过的比较物体运动快慢的方法是相同的。我们在比较运动快慢的时候，有相同时间比路程。
那么在比较电流做功快慢的时候，我们也有相同的方法，即相同时间比电功。显然，时间相同的时候，电流做的功越多，电流做功的速度就越快。比较运动快慢的时候，我们还有相同路程比时间。同样，在比较电流做功快慢的时候，我们也有相同的方法，即相同电功比时间。显然，做一样的电功所花的时间越短，电流做功的速度就越快。在实际中，我们往往会遇到电功和时间都不一样的情况，那么该如何比较电流做功的快慢呢？下面我们来看这样一个例子，甲灯工作60秒消耗电能2400焦，乙灯工作180秒，消耗电能4500焦。
那么甲乙两灯中，电流做功哪一个更快一些呢？其实这个问题，我们仍然可以回到比较物体运动快慢的方法上。同学们还记得我们是如何比较物体运动快慢的吗？当路程和时间都不一样的时候，我们该如何比较呢？
生：我们是用路程比时间，从而得到单位时间内物体运动的路程，从而比较出它们的运动快慢。
师：对，同样，今天我们在比较电流做功快慢的时候，也可以采用这样的方法。
下面我们来看甲灯，2400焦除以60秒，得到甲灯每秒钟做功40焦；乙灯用4500焦比上180秒，等于25焦每秒，即乙灯每秒钟做功25焦。通过计算，我们得到单位时间内甲灯比乙灯做功多一些，因而甲灯做功的速度更快一些。刚才我们是用电功比时间的办法，得出了单位时间内甲灯和乙灯做功的多少，从而进一步比较出这两个灯做功速度的快慢不同。
那么在物理学中，我们就把这个比称为电功率。下面我们来看电功率的概念和计算公式。物理学中，把电流在某段时间内所做的电功与所花时间的比叫做电功率，即电功率等于电功比时间。用公式表示就是P = W / t。该公式我们可以把它变形成W = P×t，t = W / P。电功率和电功率的符号，与我们曾经学习过的机械功率和机械功的符号是一样的。刚才我们是用电功比时间的办法定义了一个新的物理量——电功率，这就是用比值法来定义一个新的物理量。相应地，我们学习过的还有速度，即v = s / t，单位时间内物体运动的路程就是速度；密度ρ = m / V，单位体积内物体的质量就是密度；压强p = F / S，单位面积内物体所受的压力就是压强。今后我们还将学习其他一些用比值法来定义的新的量。
我们再来看电功率的单位。电功率单位有焦耳每秒、瓦特和千瓦。这个单位与我们曾经学习过的机械功率的单位也是一致的，其关系是这样的，1焦耳每秒等于1瓦特，1千瓦 = 1000瓦。同学们，现在你知道用电器铭牌上的95瓦、1500瓦等等是什么含义了吗？下面我们来看，95瓦即95焦耳每秒，表示这台电视机一秒钟可以做功95焦耳；1500瓦即1500焦耳每秒，表示这台电水壶一秒钟可以做功1500焦。电功率在实际中有什么样的意义呢？电功率是反映用电器工作能力的一个重要指标之一，是我们选择用电器的一个重要参数。比如正常工作时，100瓦灯泡比15瓦灯泡更亮一些；100瓦的电风扇比50瓦的电风扇风力要更大一些。在生活中，我们有时候会说某某用电器比较费电，那对“费电”一词，我们该如何进行科学的理解呢？实际上，我们生活中所说的“费电”，就是指在相同时间内，这台用电器消耗的电能比较多一些。按照刚刚我们学习过的电功率的概念，“费电”实际上就是指该用电器工作的时候电功率比较大。
好，同学们，通过前面的学习，我们知道不同的用电器，它的电功率大小一般是不一样的，即使是同一个用电器，在不同的工作状态下，它的电功率大小也是有差别的。那用电器的电功率大小与哪些因素有关系呢？今天我们就以小灯泡为例，来研究小灯泡的电功率大小与哪些因素有关系。好，首先还是来看老师做的一个小实验。
首先，我们用一节干电池给小灯泡供电，电源电压是1.5伏，下面我把开关闭合。大家看一下，灯泡亮度较暗，开关断开。下面用两节干电池给灯泡供电，电源电压为3伏。开关闭合。同学们注意看，亮度比刚才亮多了，开关断开。
师：同学们，通过刚才这个实验，你们发现了什么？
生：我们发现小灯泡第二次比第一次更亮一些。
师：那么它们的功率相同吗？
生：灯泡亮一些表明它当时的实际功率就大一些，所以第二次的实际功率更大。
师：第二次为什么比第一次灯泡更亮一些呢？
生：第二次比第一次多了一节干电池，对灯泡而言，无论是其电流还是其两端电压都比第一次要大一些。
师：同学们受到这个实验的启发，你们觉得电功率大小可能和什么因素有关系呢？
生：我们猜想用电器的电功率大小可能和这个小灯泡的电流和电压都有关系。
师：刚才只是我们的一个猜想，那我们的猜想是否正确呢？我们知道，实验是检验真理的唯一标准，下面我们就通过设计一个实验来验证我们的猜想是否正确。
由于刚才我们猜想用电器的电功率大小可能和电流、电压都有关系，因此我们在研究的时候还要用到控制变量法。也就是说，这个实验我们可以分成两大步骤进行。首先来看步骤一，探究小灯泡的电功率大小与两端电压的关系。按照控制变量法，我们应该在实验的时候保持小灯泡的电流相同，同时改变其电压。于是我们需要准备两个规格不同的小灯泡。那怎样控制小灯泡的电流相同呢？当然，我们可以像这样把两只小灯泡分别接入两个电路中。为了控制两个小灯泡的电流相同，我们还必须在两个电路中分别接入滑动变阻器，并通过电流表监测它们的电流是否相同。
同学们有什么更好的方法吗？
生：为了保持两个小灯泡的电流相同，我们可以把两个小灯泡连接成串联，这样就可以保证两个小灯泡的电流相同了。
师：好，我们另外用电压表分别测出两个小灯泡的电压，再通过观察灯泡的亮度，我们就应该能够得到小灯泡的电功率大小与它电压的关系了。好，第二个步骤，探究小灯泡的电功率大小与其电流的关系。同样，按照控制变量法，在这个实验中，我们应该使得两个小灯泡的电压相同，并且改变其电流。那么最好的做法当然是把两个小灯泡连接成并联，并且用电流表分别测出它们的电流，同时再观察灯泡的亮度，我们就应该能够得到小灯泡的电功率大小与其电流的关系了。下面我们就来探究小灯泡的电功率大小与电流、电压的关系。好，我们来看老师做的一个探究实验。