(共22张PPT)
第3节 电功率
九年级
初中物理
第十四章 电功率
学习目标
1.知道电功率的物理意义、定义和单位。
2.能利用电功率的公式进行相关计算。
4.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.了解电功率的测量方法。
电流做功的快慢
知识点一
1.比较消耗电能快慢的两种方法
(2)消耗相同的电能,比较所用时间的长短,用的时间越短,表示消耗电能越快。
(1)相同时间,比较消耗电能的多少,消耗电能越多,表示消耗电能越快。
(1)物理意义:表示电流做功的快慢。
(2)定义:电功率等于电功与时间之比。
P =
W
t
W ——焦耳(J)
t —— 秒(s)
P ——瓦特(W)
(3)公式:电功用 W 表示,完成这些电功所用时间用 t 表示,电功率用 P 表示,则
1 W=1 J/s
2.电功率
(4)单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。
常用单位:千瓦,符号是kW ; 毫瓦,符号是mW。
单位换算关系:1 kW=103 W、1 W=103 mW。
3.常见用电器的电功率
家用空调: 约1000 W 吸 尘 器: 约800 W
电吹风机:约500 W 台式计算机:约200 W
抽油烟机:约140 W 电 冰 箱: 约100 W
电 视 机: 约100 W 排风扇:约20 W
计 算 器: 约0.5 mW 电 子 表:约0.01 mW
P =
W
t
P =
W
t
U2
R
P =
普遍适用
= I2R
推导公式适用纯电阻电路
= UI
UIt
t
=
I =
U
R
4.公式及其推导
某家用空调的电功率是1 000 W,每天使用3 h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
解析:P =1 000 W = 1 kW;t = 3 h×30 = 90 h。
一个月内消耗的电能是W = Pt = 1 kW×90h =90 kW·h。
典例1
答案:90 kW·h
测量电功率的方法
(1)直接测量:功率表。
电功率的测量
知识点二
(2)间接测量——电能表+秒表
P =
W
t
(3)间接测量——伏安法
通过电流和电压来测量,即测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流,根据电功率表达式P =UI 求出。
额定电压 额定功率
知识点三
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压,用U额表示。
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率,用P额表示。
(3)额定电流:用电器在额定电压下工作时的电流,用 I额表示。
(4)实际电压、实际功率:实际加在用电器两端的电压叫实际电压(U实);用电器在实际电压下工作时的功率叫实际功率(P实)。
P额 = U额I额 P实 = U实I实
1.相关概念
普通照明灯
此灯的额定电压是220 V
此灯的额定功率是100 W
注意:一个用电器只有一个额定电压和额定功率(唯一);
但可有多个实际电压和相对应的实际功率(不唯一)。
2.利用图中实验器材演示小灯泡分别在等于额定电压、高于额定电压、低于高电压时,观察灯泡的亮度有什么不同。
有什么实验现象? 能得到什么结论?
结论:在不同电压下,同一个灯泡的电功率不一样大;
用电器实际的电功率随它两端电压的改变而改变。
当U实 = U额,则 P实 = P额;用电器正常工作。
当U实 < U额,则 P实 < P额;用电器不能正常工作。
当U实 > U额,则 P实 > P额;可能烧毁用电器。
3.额定功率和实际功率的计算
(1)由U额、P额,根据P=可求出用电器的电阻R=。
(2)若用电器电阻不变,则P额=U额I额=,P实=U实I实==I实2R。
(3)阻值不变的用电器的功率之比等于两端电压(或通过电流)的二次方之比,=。
甲、乙两只灯泡分别标有“220 V 40 W”和“220 V 60 W”的字样,并联在 220 V 的电源上,通过灯丝的电流大的是 ______ 灯泡, 灯丝电阻较大的是 ______ 灯泡。 如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较粗的是 _____。 使用相同时间,甲、乙两灯泡消耗的电能之比是 ______。
典例2
2 ∶ 3
乙
甲
乙
解析:根据公式P =UI可知 故并联在220 V的电源上时,两灯泡均正常发光,则甲灯泡的电流为I甲= ,乙灯泡的电流为 ,由此判断通过乙灯泡的电流大于通过甲灯泡的电流;根据公式 可知 , ,由此数据可判断甲灯泡电阻大于乙灯泡电阻;根据影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积可知,乙灯泡的钨丝较粗;由公式W =Pt可知,在通电时间相同的情况下,两灯泡消耗的电能之比等于其功率之比,即W甲∶W乙=P甲∶P乙=2∶3。
答案:乙 甲 乙 2∶3
课堂小结
电功率
表示电流做功的快慢
物理意义
计算
推导
P = =UI
U2
R
P =
= I2R
功率表、电能表+秒表、“伏安法”
测量方法
相关概念及其计算
额定电压
额定功率
随堂练习
1. 分析下述说法哪个是正确的( )
A. 用电器消耗电能越多,其电功率越大
B. 用电器只要工作,它的功率就是其铭牌上标的额定值
C. 一个用电器所加电压越高,它的电功率就越大,但一般不能超过额定值
D.两个不同灯泡流过相同电流时额定功率大的一定更亮
C
2.把“220 V 100 W”的甲灯和“220 V 60 W”的乙灯串联在电压为220 V的电路中,则( )
A. 因为甲灯的额定功率较大,所以甲灯较亮
B. 因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C. 因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮
D. 因为乙灯的实际功率较大,所以乙灯较亮
D
3.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2:1。开关S断开时,R1与R2的电功率之比为_________; 开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为_________。
2:1
2:3
4. 一个“220 V 800 W”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200 V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率有多大?
解:正常工作时的电阻R=U额2/P额=(220 V)2/800 W=60.5 Ω;
电压为220 V时,实际功率P实=U2/R=(200 V)2/60.5 Ω=661 W。