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1、第十八章 电功率第2节 电功率复习引入u电能u电能的计量u电功电功率u分别把一只24 W节能灯和一只500 W的电吹风机接在同样的电路里,比较电能表铝盘转动的快慢。u电能表的铝盘转得快,说明电流做功快;电能表的铝盘转得慢,说明电流做功慢。电功率u在物理学中,用电功率(electric power)表示电流做功的快慢。电功率用P表示,它的单位是瓦特(watt),简称瓦,符号是W。前面提到的24 W、500 W,说的就是用电器的电功率。u各种不同的用电器,电功率各不相同。翻开任何电器的说明书,都可以看到“电功率”这样的参数。常用的家用电器中,空调、微波炉、电热水器的电功率比较大,手电简的电功率比较
2、小。电功率u工农业中使用的用电器功率往往很大,这时就要用更大的单位千瓦来表示。千瓦的符号是kW,它跟瓦的关系是1 KW=103 W,有时也需要用比瓦小的单位毫瓦来表示功率。毫瓦的符号是mW,它跟瓦的关系是 1W=103 mW,农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间。大型发电站的发电功率可达一百万千瓦以上。发光二极管的功率约为50 mW。电功率u作为表示电流做功快慢的物理量,电功率等于电功与时间之比。如果电功用W表示,完成这些电功所用的时间用t表示,电功率用P表示,则 。u将电功W=UIt 代入上式得P=UI。“千瓦时”的来历u前面我们讲到电能时曾经提到“千瓦时”这个单位
3、,现在可以知道它的由来了。u将公式 变形后,可得到W=Pt,W是t这段时间电流通过用电器所做的功,也是用电器消耗的电能,式中W、P、t 的单位分别是焦、瓦、秒。u如果P和t的单位分别用千瓦、小时,那么它们相乘之后,就得到电能的另一个单位千瓦时(度)。1千瓦时可以看做电功率为1 kW的用电器使用1 h所消耗的电能。额定电压 额定功率u大家已经知道,不同用电器的电功率一般不相同。那么,在不同的情况下,如同一个用电器工作在不同的电压下,它的电功率总是一样的吗?u取一个标有“36 V 25 W的灯泡。把它接在36 V的电路中,它正常发光;把它接在24 V的电路中,它发光暗淡;把它接在40 V的电路中,
4、它发光强烈。额定电压 额定功率u实验表明,在不同的电压下,同一个用电器的电功率不一样大;用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。u既然如此,我们就不能泛泛地说一个用电器的电功率是多大,而要指明电压。u用电器正常工作时的电压叫作额定电压(rated voltage),用电器在额定电压下工作时的电功率叫作额定功率(rated power)。额定电压 额定功率u节能灯上标着220 V 24 W,表示额定电压是220 V,额定功率是24 W。电熨斗上标着“220 V 500 W,表示额定电压是220 V,额定功率是500 W。其他用电器的铭牌上也标着额定电压和额定功率。u我们使用各种用电器一定要注意
5、它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低,用电器的电功率低,不能正常工作。实际电压偏高,有可能损坏用电器。电功率的测量u测量电功率可以使用专用的功率表,但是在非专业的实验中,常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。u由电功率公式P=UI 可以看出,测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流,就可以知道用电器实际的电功率。电功率u定义:电流在单位时间内做的功叫作电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示。u单位及公式:电功率的单位是瓦特,简称瓦,用符号W表示。常用单位是千瓦(kW),换算关系:1 kW=1000 W。公式 ,其中P 表示电功率,单位是瓦特(W
6、);W 表示电功,单位是焦耳(J);t 表示通电时间,单位是秒(s)。变形式为W=Pt,可计算电功。知识点一:初识电功率电功率u电器铭牌:如右图所示是用电器铭牌。其中额定电压就是用电器正常工作时的电压;额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率,则用电器可能会损坏;若实际功率小于额定功率,则用电无法正常运行。用电器的额定功率是唯一的,而实际功率则随着不同的具体情况而不相同。知识点一:初识电功率电功率u实验原理:直流电功率P=UI,U 为被测电路部分两端的电压,I 为流过该部分的电流。测量时,可用电压表和电流表分别测出U 和I,将两者
7、相乘得到P;也可用功率表直接测得P。若负载电阻R 已知,则只需测出U或I,再按公式 计算出功率。知识点二:电功率的测量课堂练习例题1:对下列物理量的认识中,最接近实际的是()。A.中学生的正常体温约为41 B.考试专用的中性笔长约为10 dm C.一节新干电池的电压为1.5 V D.家用电风扇的额定功率约为2000 WC知识点一:初识电功率课堂练习【解析】常情况下,人的体温在37 左右,变化幅度很小,选项A错误;考试专用的中性笔长约为20 cm=2 dm,选项B错误;一节新干电池的电压为1.5 V,选项C正确;家用电风扇的额定功率约为60 W左右,选项D错误。故选C。课堂练习例题2:某同学利用
8、如图(a)所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变,灯泡上标有“3 V 1 W”字样。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,电压表的指针指示的位置如图(b)所示。下列说法中错误的是()。A.灯泡的额定功率为1 WB.灯泡正常发光时的电阻为9 C.灯泡的实际功率为0.64 WD.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8:7C知识点一:电功率的测量课堂练习实战演练例题1:(多选)LED灯是一种新型的环保节能灯。小明妈妈为他买了一款LED护眼灯,此款灯额定电压为24 V,额定功率为8 W,它正常发光时与“PZ220-60”的白炽灯正常发光时的亮度相当。关于这款灯,下列说法中正确的是()。
9、A.该灯发光柔和,可减缓用眼疲劳 B.该灯工作时主要将电能转化为内能 C.该灯正常工作时的电压为24 V D.1度电可供该灯正常工作12 hAC知识点一:初识电功率实战演练例题2:如图所示电路中,电源电压为6伏,电阻R为5欧。S接通时电流每分钟在R产生的热量是12焦,灯泡的额定功率是0.25瓦,若灯泡电阻不变,则灯泡的额定电压为()。A.2.5 VB.3 V C.6 VD.12 VA知识点一:初识电功率实验探究【解析】实战演练例题3:如图所示是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分。根据此电路图,可直接研究的问题是()。A.测小灯泡的功率B.测电流流过小灯泡所做的功C.测小灯泡消耗的电能D.测
10、小灯泡产生的热量A知识点二:电功率的测量实战演练例题4:某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,下列说法中错误的是()。B知识点二:电功率的测量A.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了C.闭合开关前,滑片P应滑到B 端D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮实验探究【解析】当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率,故选项A正确;闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路、灯座接触不良等,不一定是小灯泡灯丝断了,故选项B错误;闭合开关前
11、,滑动变阻器应滑到B 端,即其电阻最大位置,故选项C正确;小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮,故选项D正确。知识要点1.电功率表示电流做功的快慢。定义式:P=W/t,P=UI。2.电功率的国际单位是瓦特,简称瓦,符号是“W”。常用的电功率单位还有千瓦(kW)和毫瓦(mW)。换算关系:1 kW=1000 W,1 W=1000 mW。3.影响电流做功快慢的因素:电功率随着电压、电流的增大而增大当用电器两端的电压为1 V,通过用电器的电流为1 A时,此用电器的电功率为1 W。知识要点4.用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率,只有在这种情况下使用,用电器工作才是正常的。5.同一用电器的额定电压是唯一的,但实际电压不是唯一的。额定电压下用电器的额定功率也是唯一的,实际电压的实际功率是不同一的。知识要点6.当实际电压大于额定电压时,实际功率大于额定功率。7.当实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率。8.当实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率。9.灯泡的亮暗决定于灯泡消耗的实际电功率等。