资料简介
第十八章 电功率
第2节 电功率
• 一、复习提问:
• 1.什么叫做电功?它的两个单位是什么
?
• 换算关系怎样?• 答: 电流所做的功叫做电功;
• 单位有
• 焦耳 (J)和度
• 1度=3.6×106焦(J)
• 1度=1千瓦·时(kW·h)
问题思考
展示两个白炽灯(25 W和100 W),大家
见过吗?请一组学生观察,你们观察到了什
么?请告诉我们大家.
……
在力学中我们用功率来描述力做功的快
慢。同样,在电学中我们用电功率来描述电流
做功的快慢.这节课我们就来学习有关电功率
的知识。
学 习 新 知
分别拿一只 25 W 和一只 100 W 的电吹风机,接
在电路上,比较电能表铝盘转动的快慢。
电能表铝盘转的快慢不同,表示用电器电流做
功的快慢不同。
“800 W”比“40 W”灯泡电流做功快!物理学
中用电功率表示电流做功的快慢!
演示实验
2.物理意义:表示电流做功的快慢。
3.单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。
单位换算:1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
一、电功率(P )
1、 符号 :P
常用单位 kW mW
家用电器的电功率
空调
微波炉
电炉
电热水器
吸尘器
电吹风机
电熨斗
洗衣机
约 1 000 W
约 1 000 W
约 1 000 W
约 1 000 W
约 800 W
约 500 W
约 500 W
约 500 W
电视机
电子计算机
抽油烟机
电冰箱
电扇
手电筒
计算器
电子表
约 200 W
约 200 W
约 140 W
约 100 W
约 100 W
约 0.5 W
约 0.5 mW
约 0.01 mW
P = W
t
4.定义:电功率等于电功与时间的比值。电
功率P 就是
W —— 消耗的电能(电功) —— 焦耳(J)
t —— 所用的时间 —— 秒(s)
P —— 用电器的功率 —— 瓦特(W)
符号的意义及单位:
5.定义式:
W = Pt
t =
W
P
——
—— K W ·h
—— h
—— KW
P = W
t
电功率
又因为W=UIt,则
P =UI 6.计算式:
U ——电压—— 伏特 V
I —— 电流—— 安培 A P
——电功率——瓦特W
1瓦=1伏 .安
U=P/I
I=P/U
和 P=U·I 都普遍适
用
P = W
t
电功率计算公式: P=UI
7.电功率的推导公式:
P=UI
P=UI= U2/R
P=UI = I2R (已知I和R求
P)
(已知U和R求
P)(已知U和I求P)
注:⑴推导公式同样只适用于纯电阻电路。
⑵单位必须配套使用,方可保证计算正确。
I = U
R
例1:某用电器20 min消耗的电能是1 kW·h.
此用电器的功率是多少?
2.一盏电灯连在电压是220V的电
路中,电灯中通过的电流68mA,
这个灯泡的电功率是多少瓦?
解:P=UI=220V×0.068A=15W
如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h,那么它们相乘之
后,就得到电能的另一个单位:千瓦时(度)。
W = Pt
1 千瓦时意义: 1 千瓦时可以看作功率为 1 kW
的用电器使用 1 h 所消耗的电能。
二、“千瓦时”的来历
P = W
t
W = Pt= 1 kW × 1h= 1 kW·h
想一想:1 kW·h的物理含义是什么?
千瓦时是电功和电能的单位。
感悟笔记
而千瓦是电功率的单位。
千瓦时与千瓦的区别
kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。
例 1 某电视机的电功率是 150 W,每
天使用 3 h,一个月用电多少千瓦时? (按
30 天计算)
解:P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
W = Pt = 0.15 kW×90 h = 13.5 kW · h
由 得
例2.一台电视机 5 h 耗电 1 度,这台电视机
的功率是多少?
解: 1度=1 kW·h,
例3:某电能表的参数为 220v.10(20),说明家用
电器的总功率不能超过多少瓦?
不同用电器的电功率一般不同,那么,在不同情
况下,比如在不同电压下,同一个用电器的功率总
是一样的吗?
想想议议
取一个标有“36v 25w”灯泡。把它接在36v的电路
中,它正常发光;把它接在24v的电路中,它发光暗
淡;把它接在40v的电路中,它发光强烈。
观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌,理解其中的含义。
想想议议
1.额定电压:用电器正常工作时的电压。
2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的电
功率。 P额
U额
P实
3.实际电压、实际功率
实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率。
三、额定电压、额定功率
实际电压:用电器实际工作时的电压。U实
例如:“36V 25 W”
U实 = U额,则 P实 = P额;(灯泡正常发光),用电器正常工
作。
U实 > U额,则 P实 > P额;(灯泡强烈发光),可能烧毁用
电器
U实 < U额,则 P实 < P额;(灯泡发光较暗).用电器不能 正常工作. 例如:“36V 25 W” 4.实际功率与额定功率的关系:
将两只灯泡甲:“PZ220 40”和乙:“PZ220
100”先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的
发光情况。
5.结论:
灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。
演示实验
现象:在并联电路中乙灯亮;在串联电路中甲灯。
在并联电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而变暗。
用电器的实际电功率随着它两端的电压而改变。
1.一种彩色灯泡的额定电压是 36 V,要接在
220 V 的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?
因不能超过额定电压,所以应该串联 7个这种灯
泡。
解:
练一练
2.一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电
5 000 kW · h 的时候,手举一只理发用电吹风机说:
“我这只电吹风是 500 瓦的,也就是 0.5 千瓦,这
个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹
风”。这位记者错在哪里?
这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。
练一练
注意:
①凡是用电器标牌或说明书上,标有电压、
电功率、电流等值,都叫额定值。
②对于同一个用电器各物理量只有一个额定
值,但可以有多个实际值。
③灯泡无论额定电压是否相同,只要额定功
率相同,它们正常工作时,亮度一样。
如:“36v、60w”“220v、60w”的两个灯正
常发光时一样亮。
四.电功率的测量
1.实验室用伏安法:测出用电器两端
电压和通过用电器的电流,利用电
功率公式:P=UI,计算出实际功率。
2.测量家用电器的功率:用电能表测出用
电器消耗的电能W,用停表测出用电时
间t,由 计算出电功率P = W
t
小明在家用电炉想知道电炉的功率但铭牌不清晰了,你有办法帮他利
用家中的电能表和其他器材测出电炉的功率吗?写出你要用到的器材、实
验步骤和表达式。
方案一:
器材:电能表 停表
步骤:
(1)记下电能表上的N转/千瓦时
(2)关闭家中其它用电器,只让电炉接入电路中
(3)让电炉单独工作,用停表记下电能表转过n转所用的时间t
表达式:
方案二(1)关闭家中其它用电器,只让电炉接入电路中
(2)记下电能表上的示数w1,让电炉开始工作一段时间,用停表记
下工作时间 t 同时记下电能表的示数w2
Nt
n
P=
表达式:
t
W2-W1P=
3.从公式W=Pt中你想到了节能的办法吗
?
可以在不改变用电时间的情况下,尽
可能的减小用电器的功率,也可以在不减
小用电器功率的情况下,减少用电时间。
也可以同时减小用电器的功率和用电
时间
U实=U额 P实=P额
U实P额
一、电功率
1.意义:表示电流做功快慢的物理量.
2.国际单位:瓦特,简称瓦,符号:W.
3.定义:电流在单位时间内所做的电功.
4.定义式: 推导得到:P=UI.
5.千瓦时的来历:1 kW·h=1 kW×1 h(W=Pt).
二、额定功率和实际功率
1.额定电压——用电器正常工作时的电压.
额定功率——用电器在额定电压下工作时的功率.
2.实际功率与额定功率的关系:
五.电功和电功率公式归纳:
1、电功的公式:
①W=UIt (它们都普遍适用)
②W=Pt
③变形公式W=I2 Rt, (只适用于存电阻电路)R
U④W=
2
t
2、电功率的公式:
①定义是: (它们都普遍适用)
②计算式:P=UI
③变形公式 p=I2 R ( 适用于存电阻电路)
P =W
t
R
U④P=
2
3、计算公式:P=UI
P额=U额I额
P实=U实I实
P总=U总I总
4、电功率与用电器电阻关系:
①串联电路中,电功率与电阻成正比 P2
P1 R2
R1=
②并联电路中,电功率与电阻成反比
P2
P1 R1
R2=
5、电路中总功率与用电器电功率的关系:
无论用电器串联或并联,总功率都等于各用电器电
功率之和:P=P1+P2
6、串、并联电路中,总电能等于各用电器
消耗电能之和: W=W1+W2
7、串、并联中,由W=Pt,相同时间电能的比等
于电功率的比
W2
W1
P2
P1=
8.由P=U2/R
R= P实
U2实
9.由灯泡上的额定功率可判断灯丝的粗细
U额
2
R= P额
R= P额
U额
2 当U额一定时,P额越大,R越小灯丝
越粗。
10.串联电路 电流相同 用 p=I2R分
析
并联电路 电压相同 用 分析
R
UP=
2
5.一用电器接在电路上工作时,通过它的电流
是0.5A,在10min内消耗的电能是66000J,
试求用电器两端的电压是多少?
解:t=10min=600s
P= W
t
= 66000J
600s =110W
U= P
I
= 110W
0.5A =220V
答:用电器两端的电压是220 V.
6. 小明家有一只电熨斗,接入220V的电路中工作
时,通过的电流为4.5A,这只电熨斗的电功率
多大?熨烫一件衣服需10min,电流做了多少功?
合多少kW·h?解:P=UI
=220V× 4.5A
=990W
W=Pt
=990W ×600s
=5.94 ×105J
=0.165kW·h
答:这只电熨斗的电功率为990W。熨烫一件
衣服需10min,电流做了5.94 ×105J的功
,合0.165kW·h。
1.甲、乙两用电器电功率之比为1∶2,通电时
间之比为3∶4,则消耗电能之比为( )
A.1∶2 B.3∶8
C.3∶4 D.2∶3
B
检测反馈
2. 1 kW·h的电能可以使 ( )
A.“220 V 40 W”的电灯正常工作50 h
B.“220 V 80 W”的电灯正常工作20 h
C.“220 V 100 W”的电灯正常工作10 h
D.“220 V 100 W”的电灯正常工作3 h
C
R/Ω 5 10 15 20 25 30
P/W 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50
3.如表是小丽在实验过程中记录的实
验数据,请根据表中的数据归纳出电功率
P和电阻R的关系:P= .
解:分析表中数据可知,电阻的电功率与电阻成
反比例关系,设P=kR+b,当R=5 Ω时,P=2.75 W;当
R=10 Ω时,P=2.5 W.则2.75 W=k×5 Ω+b,2.5
W=k×10 Ω+b,解得:k=-0.05,b=3 W,所以电功率P和
电阻R的关系式是:P=3 W-0.05 R.
3 W-0.05 R
4.一个标有“220 V 40 W”的灯泡
接入某电路,测得通过它的电流是0.1 A,
则灯泡的实际功率是 W.
解:灯泡的电阻为:
通过它的电流是0.1 A时,灯泡的实际功率为
:
12.1
查看更多