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第十八章 电功率
第2节 电功率
学习目标
1. 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相关计算。
2. 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。
3. 能说出“千瓦时”的来历,知道“千瓦时” 与“焦耳”之间的换算关系。
重点
难点
一、电功率
电能表上的铝盘在使用一只灯泡时转得慢,在使用电吹风时转得快。这是为什么呢?
铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关。
一、电功率
观察:这两种用电器究竟有什么不同?
单独工作时,接电吹风的电能表铝盘转动得快;
24W的灯泡
2000W的电吹风
说明电吹风消耗电能更快。
一、电功率
那么,这个24W是什么意思呢?
该灯泡的电功率是24W。
(1)物理意义:表示电流做功的快慢。
(2)定义:电流在单位时间内所做的功。
P =
W
t
功率 =
电功
时间
即:
一、电功率
(3)单位:
国际单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。
常用单位:千瓦 (kW),毫瓦(mW)
换算关系: 1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
1W=1J/s
一、电功率
电吹风的电功率为2000W表示什么含义呢?
2000W=2000J/s
1s内电流通过电吹风做功1000J;
电吹风1s内消耗的电能为1000J。
一、电功率
常用电器的电功率
天河一号巨型计算机 4.04×106W 液晶电视机 约100W
家用空调 约1000W 排风扇 约20W
吸尘器 约800W 手电筒 约0.5W
电吹风机 约500W 计算器 约0.5mW
台式计算机 约200W 电子表 约0.01mW
一、电功率
(4)计算式:
电功:W =UIt
电功率:
P =
W
t
=
UIt
t
=
UI
P =UI
1瓦特 =1焦耳/秒
= 1伏特·安培
1W=1J/s=1V·A
二、千万时的来历
W = Pt
J
W
s
1 J = 1 W s
kW h
h
kW
1kW·h= 1kW×1h
千瓦和千瓦时是两个不同的物理量的单位,不能混淆
1kW h=3.6×106J
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。
三、额定电压额定功率
两种用电器铭牌标识有何含义?
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。
(3)实际电压、实际功率:
实际加在用电器两端的电压U实。
用电器在实际电压下工作时的功率P实。
三、额定电压 额定功率
取一个“36V 25W”的灯泡。分别接在24V、36V、40V 的电路中,观察灯泡的亮度。
36V 正常发光
24V 发光暗淡
40V 发光强烈
功率与电压的关系
U实=U额 P实=P额 用电器正常工作
U实<U额 P实<P额 用电器不能正常工作
U实>U额 P实>P额 用电器容易损坏
三、额定电压 额定功率
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。
四、电功率计算公式
我们学习了功率的公式
P =
W
t
P=UI
和
结合欧姆定律U=IR,电功率的公式还能变形为
P=I 2R
P =
U 2
R
和
仅适合纯电阻电路,即电能全部转化为内能的电路。
五、随堂练习
【例1】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
【例2】如图所示的电路中,电源两端电压保持不表,电阻R2的阻值为10Ω。当开关s闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A。电阻R1的电功率P1=________;电阻R2的电功率P2=________;电路中的总功率P总=________。
五、随堂练习
0.8W
1.6W
2.4W
P总=UI=(U1+U2+......+Un)I=P1+P2+......+Pn
【例3】某家用电暖器其外观如图甲所示,其电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时,电路的电功率P1为880W,当闭合S、S1和S2时,干路电流为10A。闭合开关S、S1时,电路中的电流I1=_______;闭合开关S、S2时,R2的电功率P2=_______;S、S1和S2都闭合时,电路中的总功率P总=_______。
4A
1320W
2200W
P总=UI=U(I1+I2)=UI1+UI2=P1+P2
五、随堂练习
【例4】一个“220V 800W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?假如电路中的电压降低到200V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率有多大?
解析
五、随堂练习
【例5】某电子式电能表表盘上标有“3200r/(kW·h)”字样,将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表指示灯闪烁了320次,该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h,此时该用电器的电功率为________W。
五、随堂练习
0.1
200
解析
六、课堂小结
电功率
电功率
定义:表示电流做功的快慢
表达式:
P =
W
t
推导式:
P=I 2R
P =UI=
U2
R
额定电压和额定功率
电功率的测量:P=UI
电路中的总功率:P总=P1+P2+......+Pn
六、课后作业