(共55张PPT)
第十八章 电功率
第2节 电功率
1
2
教学目标
3
能结合实际,说出用电器铭牌上额定电压、额定功率所表示的含义,并能区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。
能说出电功率的物理意义、定义和单位,能利用电功率的公式进行计算。
能说出“千瓦时”的来历,知道“千瓦时”与“焦耳”的换算关系。
教学重点
教学难点
教学重点与难点
电功率的概念和电功率的计算。
教学重点与难点
区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。
复习
W = UIt
②公式:
电功=电压×电流×通电时间
① 物理学规定:电功等于电压、电流与通电时间的乘积。
③国际单位:焦耳(J)
电功的概念
常用单位:千瓦时(KW·h)
1kw·h=3.6×106J
1焦 =1伏·1安·1秒
①同学们都知道,不同的电灯发光情况是不同的。
灯泡发光越亮,表明在相同的时间内消耗的电能越多
灯泡发光越亮,表明在相同的时间内电流做功越多
灯泡发光越亮,表明电流做功越快
课堂导入
②在相同的时间内,电流通过不同的电动机做的功不同
电流通过不同的电动机做功的快慢不同
课堂导入
在相同的时间内,电流通过不同电动机做功的多少不同
电动自行车
电动公交车
电动起重机
③烧开1千克的水,不同的电热壶用的时间不同
电流通过不同的用电器做功的快慢不同
今天我们一起学习表示电流做功快慢的物理量——电功率。
课堂导入
第2节 电功率
消耗的电能相同,即电流做功相同,用的时间不同
一
电功率
①在家庭电路中,分别让一盏电灯、一台电炉单独工作;
一、电功率
做一做
②观察记录电能表铝盘在1分钟内转动的圈数;
会发现在使用电炉时1分钟内转动的圈数多
电能表铝盘转动的快慢与用电器的种类有关!
①电炉铭牌
电炉上的字样“500W” 是什么意思
500W
一、电功率
不同的用电器究竟有什么不同?下面我们来看它们的铭牌。
用电器都有一个铭牌,上面标记了一些重要的参数,不同的用电器参数不同。下面我们来看几种用电器的铭牌。
电灯上的“15W”、“40W”、“30W”字样是什么意思
②电灯铭牌
15W
40W
30W
一、电功率
不同的用电器,在它们的铭牌中都标有一个类似于
“× × W”字样的参数,不同的用电器这个数值一般不同。
这个数值反映出该用电器消耗电能的快慢(即电流做功的快慢)。
一、电功率
860W
“500W”的电炉比“30W”的电灯消耗电能快!
灯泡上的“30W”和电炉上的“500W”表示用电器消耗电能的快慢。
电流通过“500W”的电炉比“30W”的电灯做功快!
1
在物理中用电功率表示电流做功的快慢。
一、电功率
怎样比较电流通过用电器做功的快慢?
下面是把电灯、电视机、电饭煲分别接入家庭电路中,记录工作一段时间后所消耗的电能(即电流做的功)。
用电器 消耗的电能(焦) 所用时间(秒)
电灯 2000 50
电视机 5000 50
电饭煲 5000 10
比较电流做功快慢的方法
你能比较电流通过三个用电器做功的快慢吗?
一、电功率
2
用电器 电流做功(焦) 所用时间(秒)
电灯 2000 50
电视机 5000 50
电饭煲 5000 10
①电灯和电视机:通电时间相同,电流对电视机做功多,做功快;
每秒做功(焦/秒)
40
500
100
②电视机和电饭煲:做功相同,电饭煲所用时间少,电流做功快;
③电灯和电饭煲:
用“电功/时间”,可以比较电流对电饭煲每秒做功多,做功快
一、电功率
功与时间都不相同,怎样比较做功的快慢?
③电流做功与通电时间都不同时
②电流做功相同,比较时间长短,
①通电时间相同,比较做功多少,
做功多的电流做功快。
时间短的电流做功快。
比较电流做功的快慢方法
用 可以比较电流做功的快慢。
电功/时间
一、电功率
总结
①定义:电流在单位时间内所做的功叫电功率。
电功率 =
电功
时间
②公式:
④ 电功率的推导公式:
由 P=W/t
③ 电功率是表示电流做功快慢的物理量。
电功率
一、电功率
3
P=UI
P=U2/R
P=I2R
I=U/R 得
W=UIt
W—焦耳(J)
t — 秒 (s)
P —瓦特(W)
1瓦特=1焦耳/秒
⑤电功率单位:
Ⅰ. 国际单位:瓦特(W)
Ⅱ. 常用单位:千瓦(kW)
Ⅲ. 换算关系: 1kW = 103 W
1瓦特=1伏特·安培
U —伏(V)
I —安(A)
P—瓦特(W)
一、电功率
P=UI
视频观看《电功率的概念》
一些用电器的电功率
电饭煲600W左右
洗衣机约300W
电视机约100W
白炽灯约15-40W
一、电功率
4
空调约2000W
冰箱约100W
笔记本约30W
一、电功率
一些用电器的电功率
视频观看《常见家用电器的电功率》
电能是一种重要的能源,我们在使用用电器时,一定注意节约电能。
一、电功率
想想议议
①在不改变用电时间的情况下,尽可能减小用电器的功率;
②可以在不减小用电器功率的情况下,减少用电时间;
③也可以同时减小用电器的功率和用电时间。
根据公式 W=Pt 你想到了节能的办法吗?
二
“千瓦时”的来历
在学习电功时,我们知道电功在生活中的一个单位是
——“千瓦时”(即“度”)。
二、“千瓦时”的来历
想一想
电能的单位为千瓦时
你知道这个“千瓦时”怎么来的吗?
②若 P 和 t 的单位分别用千瓦、时,就得到电功的另一个单位:
千瓦时(KW · h)(度)。
1千瓦时=1千瓦×1时
电功和电功率的两套单位
W —— 千瓦时(kW·h )
t —— 小时(h)
P ——千瓦(kW)
电功 W ——焦耳(J)
时间 t —— 秒(s)
电功率P ——瓦特(W)
①若 P 和 t 的单位分别用
瓦、秒,就得到电功的一个单位:
焦(J)。
1焦耳= 1瓦特×1秒
W = Pt
二、“千瓦时”的来历
1
W = Pt =1千瓦×1时=1千瓦时
1千瓦时可以看作功率为1千瓦的用电器工作1时所消耗的电能。
“千瓦时”的来历
则电功W的单位为:
时间t 的单位用: 小时(h)
如果电功率P 的单位用:千瓦(kW)
W = Pt
二、“千瓦时”的来历
2
1千瓦时=1千瓦×1时
根据电功的计算公式:
【例1】一台电视机的电功率是 100 瓦,平均每天使用 5小时,一个月用电多少 (按 30 天计算)
解一:P = 100 W = 0.1 kW
t = 5 h×30 = 150h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.1kW×150h = 15 kW·h
解二:P = 100 W
t=5 h×30 =150h =150×3600S=5.4×105S
一个月内消耗的电能是
W=Pt =100W×5.4×105S =5.4×107J
① P 和 t 的单位分别用千瓦、时,电能的单位:
千瓦时(度)。
② P 和 t 的单位分别用 瓦、秒,则电能的单位:
焦(J)。
二、“千瓦时”的来历
电功率和电功的区别:
电功 电功率
物理意义 表示电流做功的多少 表示电流做功的快慢
定义 电功等于电压、电流与通电时间的乘积 电流在1秒内做的功
公式 W=UIt P=W/t=UI
单位 焦(J)、千瓦时(kw·h) 瓦(w)、千瓦(kw)
二、“千瓦时”的来历
3
三
额定电压 额定功率
我们知道:不同用电器的电功率一般不同,那么同一个用电器的功率是否不变呢
三、额定电压 额定功率
想一想
分别用一节干电池和二节干电池做电源,给同一个灯泡供电,观察亮度的变化,这说明什么?
二节干电池做电源时灯泡更亮,说明灯泡的电功率变大 。
①将标有“36V 25W”字样的灯泡分别接在24伏、36伏和40伏电压下,观察灯泡亮度。
实验
三、额定电压 额定功率
1
发光偏暗
正常发光
发光偏亮
②观察灯泡在不同电压下的发光情况
实验表明:在不同的电压下,同一个灯泡的亮度不一样;灯泡的亮度随着它两端的电压而改变。
三、额定电压 额定功率
①额定电压:用电器正常工作时的电压U额。
②额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率P额。
标有“36V 25W”字样的灯泡
③额定电流:用电器在额定电压下工作时的电流I额。
36V 25W
三、额定电压 额定功率
2
额定电压、额定功率
“25W”表示额定功率为25瓦
“36V”表示额定电压为36伏
实际电压、实际功率
①实际加在用电器两端的电压叫实际电压U实。
②用电器在实际电压下工作时的功率叫实际功率P实。
实际电压24伏
实际电压40伏
实际电压36伏
三、额定电压 额定功率
3
①当小灯两端的实际电压
等于额定电压时:
U实 = U额 = 36V ,
小灯的实际功率等于额定功率:
P实 = P额=25W
三、额定电压 额定功率
小灯正常发光
额定功率与实际功率
4
36V 25W
三、额定电压 额定功率
36V 25W
②当小灯两端的实际电压
小于额定电压时:
U实=24V 小灯的实际功率小于额定功率:
P实 < P额 P实 < 25W
小灯发光暗淡或不亮
额定功率与实际功率
4
三、额定电压 额定功率
③当小灯两端的实际电压
大于额定电压时:
U实=40V >U额 = 36V
小灯的实际功率大于额定功率:
P实 > P额 P实 > 25W
小灯发光偏亮易被烧坏
额定功率与实际功率
4
正常工作
①当小灯两端的U实 = U额 时,P实 = P额 ,小灯正常发光。
三、额定电压 额定功率
结论
5
②当小灯两端的U实 < U额 时,P实 < P额 ,小灯发光暗淡或不亮。
③当小灯两端的U实 >U额 时,P实 >P额 ,小灯发光偏亮易被烧坏。
40V
① 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率,但可以有多个实际电压和实际功率。
②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的,实际功率越大,灯泡越亮。
进一步理解实际电压、实际功率
三、额定电压 额定功率
6
220V 40W
一个额定电压220V
一个额定功率40W
认识家用电器的铭牌,理解其中的含义。
“220V” 是它的额定电压;
“100W” 是该灯泡在额定电压220V工作时的额定功率。
①白炽电灯
各种不同的用电器,电功率一般是不同的,翻看用电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。
三、额定电压 额定功率
7
②电热水器
“220V” 是它的额定电压;
“1000W” 是该热水器在额定电压220V工作时的额定功率。
1000W
三、额定电压 额定功率
③电风扇
“220V” 是它的额定电压;
“60W” 是该电风扇在额定电压220V工作时的额定功率。
三、额定电压 额定功率
视频观看《实际功率与额定功率》
四
课堂练习
1. 以下家用电器正常工作时,电功率最大的是( )
D
A.电风扇 B.电脑 C.电灯 D.电饭煲
四、课堂练习
2. 下列关于电功率的说法中,正确的是( )
A. 电功率是表示电流做功多少的物理量
B. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
C. 电功率大的用电器消耗电能一定多
D. 电功率大的用电器工作时间一定短
B
四、课堂练习
3.1 度电可以供“220V 40 W” 的灯泡正常工作多长时间?
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
解一:
t = = = = 25 h
W
P
1 kW·h
40 W
1 kW·h
0.04 kW
t = = =9×104 S
W
P
3.6×106j
40 W
解二:
答:1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 9×104 S。
四、课堂练习
4. 分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 40W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下使用时( )
A.“220V 25W”最亮 B.“36V 40W”最亮
C.“110V 25W”最亮 D. 三个灯泡一样亮
三个灯在额定电压下使用,都正常工作,额定功率分别为:
25W、25W、40W。
灯泡的额定功率越大,灯泡越亮,所以“36V 40W”灯最亮。
B
四、课堂练习
5.一台电视机工作10 小时耗电1度,这台电视机的功率是多少
解:
P = = = 0.1 kW = 100 W
W
t
1 kW·h
10 h
答:这台电视机的功率是 100 W。
四、课堂练习
6. 一只灯泡接在220V的电路中,正常工作25h,消耗1KW·h的电能,求:这只灯泡正常工作时的电流。
解:
=
P =
W
t
1KW·h
25h
= 0.04kW=40W
=
I =
P
U
40W
220 V
= 0.18A
答:这只灯泡正常工作时的电流是0.18A 。
四、课堂练习
7.小明家中的电热水器单独连续正常工作0.3小时后,家中电能表的示数变化了0.33___________(选填单位),该热水器的额定功率为_______瓦,正常工作的电流为_____安。
电能表的单位是千瓦时,所以示数变化了0.33千瓦时,
即电功 W=0.33KW·h
=
P =
W
t
0.33KW·h
0.3h
= 1.1kW=1100W
=
I =
P
U
1100W
220 V
= 5A
千瓦时
1100
5
解:
四、课堂练习
8. 一只灯标有“PZ220~100”,根据标识的信息,可以求得哪些物理量?
①灯的额定电压:220V
② 灯的额定功率:100W
④灯泡发光时的额定电流:
P额=U额I额
③灯泡正常发光时的电阻:
R
U额2
P额
=
=
R
P额
U额2
=
(220V)2
100W
= 484Ω
I额=
U额
P额
=
100W
220V
=0.45A
四、课堂练习
9. 一只标有 “PZ220~40”的灯泡,若现测得它两端的电压为200V,则这只灯泡的实际功率是多少?(设它的电阻不随温度而变化)
解:
U实2
P实=
R
=
(200V)2
1 210Ω
=33.1W
灯泡的电阻:
=
R
P额
U额2
=
(220V)2
40W
=1210Ω
灯泡的实际功率:
灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定。
四、课堂练习
换算关系 1kW=103W
1. 意义:
表示电流做功快慢的物理量.
2. 定义:电流单位时间内所做功的多少叫电功率。
电功率
4. 单位:
3. 公式:
瓦特 (W) 、千瓦(KW)
6. “千瓦时”是电功的单位,千瓦是电功率的单位。
5. 额定电压和额定功率
P=UI
课堂总结
P=U2/R
P=I2R