第六章

電功率第2節(jié)

電功率1.知道電功率的含義及其單位換算。2.通過實(shí)驗(yàn)探究理解電功率與電流、電壓的關(guān)系，并能利用P=UI

進(jìn)行簡單的計(jì)算。3.知道日常生活中電路電流過大的原因。1.物理意義：從做功角度看，電功率是表示電流做功快慢的物理量；從能量角度看，電功率是表示消耗電能快慢的物理量。知識點(diǎn)1認(rèn)識電功率2.定義：消耗電能與時(shí)間之比(比值定義法)。知識鏈接比值定義法：就是用兩個(gè)(或多個(gè))基本的物理量的比來定義一個(gè)新的物理量的方法。初中階段用到比值定義法進(jìn)行定義的物理量有速度、密度、壓強(qiáng)、功率、比熱容和熱值。

5.單位：瓦特(W)(1W=1J/s)、千瓦(kW)(1kW=103W)。易錯(cuò)提示電功率是表示電流做功快慢的物理量，而不是表示電流做功多少的物理量。用電器功率大，說明用電器消耗電能快，但不一定消耗電能多。某會議室里安裝了100只相同的LED節(jié)能燈，這些燈全部正常發(fā)光2h，且無其他用電器工作，電能表的示數(shù)由變?yōu)?。已知每只?jié)能燈正常發(fā)光時(shí)的電壓為220V，則通過每只節(jié)能燈的電流為______

A；實(shí)驗(yàn)表明，1只這樣的節(jié)能燈與1只60W的白熾燈正常發(fā)光時(shí)亮度相同。與使用60W的白熾燈相比，100只這樣的節(jié)能燈正常發(fā)光2h可節(jié)能______

kW·h。0.059.8解題秘方：計(jì)算相同時(shí)間內(nèi)節(jié)能燈所節(jié)省的電能時(shí)，先分別求出節(jié)能燈與白熾燈在這段時(shí)間內(nèi)各自消耗的電能，然后用求差的方法求出可節(jié)省的電能。

1.實(shí)驗(yàn)探究電功率跟電流、電壓的關(guān)系

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)不同規(guī)格的小燈泡L1(2.5V0.3A)、L2(3.8V0.3A)，分別串聯(lián)和并聯(lián)在電路中，比較兩燈的發(fā)光情況，并用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過它們的電流，分析電壓或電流與電功率的關(guān)系。知識點(diǎn)2電功率的大小連接方式串聯(lián)并聯(lián)電路圖現(xiàn)象L2亮，L1

暗；U2>U1L1

亮，L2暗；I1>I2分析L1、L2

組成串聯(lián)電路，故通過L1、L2

的電流相同，U2>U1

說明L2

兩端的電壓大于L1兩端的電壓；L2

亮說明L2

的電功率大L1、L2

并聯(lián)在電路中，故L1、L2

兩端的電壓相同，I1>I2

說明通過L1

的電流大于通過L2

的電流；L1亮說明L1的電功率大結(jié)論通過用電器的電流相同時(shí)，用電器兩端的電壓越大，電功率越大用電器兩端的電壓相同時(shí)，通過用電器的電流越大，電功率越大方法技巧電功率的大小和電壓、電流都有關(guān)系，在探究時(shí)必須控制電壓或電流中的一個(gè)量不變來研究另一個(gè)，所以采用控制變量法分析電壓或電流與電功率的關(guān)系。在該實(shí)驗(yàn)中電功率的大小無法直接測量出來，可以借助轉(zhuǎn)換法把電功率的大小轉(zhuǎn)換為燈泡的亮度進(jìn)行判斷。2.電功率等于電壓與電流的乘積，即P=UI(1)公式P=UI

中U

的單位用伏(V)表示，I的單位用安(A)表示，P

的單位用瓦(W)表示，1W=1V·A。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，電功率的單位通常用千瓦(kW)來表示，1kW=1000W。

②由P=UI和U=IR

可得，P=I2R。該推導(dǎo)式通常用于串聯(lián)電路中部分電路電功率的計(jì)算，或用于分析串聯(lián)電路的電功率大小。(2)在純電阻電路中，電功率與電阻的關(guān)系(3)在串聯(lián)和并聯(lián)電路中，總功率P總=P1+P2+P3+…+Pn。串聯(lián)電路并聯(lián)電路深度理解定義式、公式與推導(dǎo)式的對比：表達(dá)式適用范圍定義式任何電路公式P=UI任何電路推導(dǎo)式純電阻電路

特別提醒對電功計(jì)算公式的理解：1.注意公式中各物理量的單位：電壓的單位為V，電流的單位為A，時(shí)間的單位為s，電功的單位是J。2.應(yīng)用公式時(shí)，注意各物理量的同一性。在如圖所示的電路中，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣(不計(jì)溫度對燈絲電阻的影響)。當(dāng)開關(guān)S1、S2

均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電流表示數(shù)為1.5A，并且燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P

在中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A。求：

(1)電源電壓；解析：當(dāng)開關(guān)S1、S2

均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時(shí)，燈泡L與定值電阻R

并聯(lián)，此時(shí)燈泡L正常發(fā)光，由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓U=UL=6V。(2)定值電阻R

的阻值；

(3)開關(guān)S1閉合后，電路中的最小功率。

方法點(diǎn)撥求串聯(lián)電路(電路為純電阻電路)

中部分電路的電功率，首先想到用推導(dǎo)式P=I2R

來進(jìn)行解答，然后圍繞這個(gè)推導(dǎo)式，先設(shè)法求出電流，再找出對應(yīng)的電阻值，最后利用該推導(dǎo)式求電功率。電功率的物理意義：表示消耗電能的快慢。公式：單位：瓦（W）、千瓦（kW）電功率等于電壓與電流的乘積，即P=UI電功率的大?。阂弧㈦姽β?.物理意義:表示電流做功的

。

2.概念:一個(gè)用電器功率的大小等于

。

公式:P=

=

。其中P表示功率,W表示電功,t表示時(shí)間。

二、“千瓦時(shí)”的來歷1kW·h=1kW×1h,1kW·h可以看作_________________________________________________________________________。

三、額定電壓

額定功率1.額定電壓:用電器

時(shí)的電壓。

2.額定功率:用電器在

下工作時(shí)的電功率?？炻?/p>

電功與時(shí)間之比

UI電功率為1kW的用

電器使用1h所消耗的電能

正常工作

額定電壓

【例題1】

下列關(guān)于電功率的說法正確的是(

)A.電流做功越多,電功率越大B.電流做功時(shí)間越短,電功率越大C.在相等時(shí)間內(nèi),消耗電能越多的用電器電功率越大D.電功率越大的用電器,消耗電能越多解析:電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量,即單位時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少。沒有明確通電時(shí)間長短,做功多,電功率不一定大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;同樣道理,只知道做功時(shí)間,也不能判斷電功率大小,故選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的;時(shí)間相同,則消耗電能多的電功率就大,選項(xiàng)C正確;用電器的功率越大,消耗的電能越快,因用電器工作的時(shí)間長短未知,故消耗的電能不一定多,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:C二、額定功率和實(shí)際功率額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓,常用U額表示;額定功率是用電器在額定電壓下工作時(shí)的功率,常用P額表示。用電器銘牌上標(biāo)出的就有這兩個(gè)值。實(shí)際電壓是用電器在實(shí)際工作時(shí)的電壓,常用U實(shí)表示;用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率是實(shí)際功率,常用P實(shí)表示。如果實(shí)際電壓跟額定電壓不相等,實(shí)際功率跟額定功率也不相等。

一、電功率1.電功和電功率的單位分別是(

)A.千瓦時(shí)和焦

B.瓦和千瓦C.焦和瓦

D.千瓦和千瓦時(shí)C焦和千瓦時(shí)是電功的單位,瓦和千瓦是電功率的單位。2.小明利用電能表測量某個(gè)家用電器的電功率,當(dāng)電路中只有這個(gè)電器連續(xù)工作時(shí),測得在1h內(nèi),消耗的電能為1.2kW·h,那么這個(gè)用電器是(

)A.液晶電視機(jī)

B.臺式計(jì)算機(jī)C.家用空調(diào)

D.電冰箱C

3.手電筒中小燈泡的電功率約為1W,它表示(

)A.小燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是1WB.小燈泡在1s內(nèi)消耗的電功率是1JC.小燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是1JD.小燈泡在1s內(nèi)消耗的電能是1J/sC電功率是指1

s內(nèi)消耗的電能或1

s內(nèi)電流做的功,因此電功率為1

W的小燈泡通電時(shí),1

s內(nèi)消耗的電能是1

J,故選項(xiàng)C正確。二、“千瓦時(shí)”的來歷4.小敏家新買了一個(gè)自動電飯鍋,銘牌上部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示,此電飯鍋正常工作時(shí)的電阻是

Ω,正常工作2h耗電_______kW·h。60.51.6解析

由銘牌中的數(shù)據(jù)可求出電飯鍋正常工作時(shí)的電阻=60.5

Ω,正常工作

2

h

耗電為W=Pt=0.8

kW×2

h=1.6

kW·h。額定容量5L額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率800W5.小明家的電能表上月底的示數(shù)為08116,本月底的示數(shù)如圖所示,他家本月消耗的電能為

kW·h。若按0.5元/(kW·h)計(jì)費(fèi),本月應(yīng)付電費(fèi)

元。他家同時(shí)使用的用電器總功率不得超過

W。140702200解析

消耗電能為W=W2-W1=951.6

kW·h-811.6

kW·h=140

kW·h;電費(fèi)的單價(jià)為0.5元/(kW·h),所以應(yīng)交電費(fèi)為140

kW·h×0.5元/(kW·h)=70元;U=220

V,I=10

A,則使用的用電器總功率不得超過P=UI=220

V×10

A=2

200

W。三、額定電壓

額定功率6.家用白熾燈上標(biāo)有“220V

40W”字樣,當(dāng)該燈正常工作時(shí),它的功率(

)A.大于40W B.小于40WC.等于40W D.等于220WC白熾燈上標(biāo)的“220

V

40

W”的含義是該燈的額定電壓是220

V,額定功率是40

W,而額定功率就是指燈泡在正常工作時(shí)的功率。7.如圖所示,開關(guān)S閉合后,移動滑動變阻器的滑片P,