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第十六章 电流做功与电功率
第1节 电流做功的快慢
1. 理解电功率概念及表示意义。
2. 理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算。
3.能区别用电器的额定功率和实际功率。
4. 培养保护用电器的意识和正确使用习惯。
如图所示,家用电器中,不同的用电器,工作相同的时间所消耗的电能往往是不同的,也就是说电流通过不同的用电器做功的快慢不同,那么,如何来比较电流做功的快慢呢
知识点一 电功率
工作30min电流做功 1.8x105J
工作20s电流做功 3x104J
类比机械功,比较电流做功的快慢有两种方法:
(1)相同的时间,比较电流做的功;
(2)电流做相同的功,比较所用的时间。
灯泡工作30min电流做功 1.8x105J
空调工作20s电流做功 3x104J
灯泡工作1s电流做功 100J
空调工作1s电流做功 1500J
所以,空调做功快
电流做的功与时间都不相同时,用电流所做的功与所用时间之比(电功率)来比较电流做功的快慢。
比值定义法:
电功率:
物理学中把电流所做的功与所用时间之比,叫做电功率。
公式:
单位:
瓦特,简称瓦,符号是 W。
常用单位还有千瓦:换算为1 kW = 103 W
P:电功率
W:电功
t:时间
物理意义:
表示消耗电能的快慢/电流做功的快慢。
1W的物理意义是:
电流在1s内通过用电器做的功为1J。
某电动机工作时的电功率为60KW表示:
电动机每秒钟消耗60000J的电能。
公式的转换:
由此公式可知,若加在用电器上的电压为1V,通过的电流为1A,那么,该用电器消耗的电功率为1W。
已经学过
那你能推导出电功率与电流、电压之间的关系吗?
电功率P和电流I、电压U之间的关系是
P=IU
符号的意义及单位:
I——电流——安培(A)
U——电压——伏特(V)
P——功率——瓦特(W)
注意:使用这个公式时,只有电流电压的单位是安培、伏特时,所的功率的单位才是瓦特
一盏电灯连在电压是220V的电路中,灯泡中通过的电流是68mA,这个灯泡的电功率是多少瓦?(保留整数)一月总共通电100h,电流所做的功是多少焦,多少千瓦时?
解:
灯泡的电功率为
P=IU
=0.068A ×220V
=15W
W=Pt
=15W ×3.6×105 s
=5.4 ×10 J
6
=1.5kw·h
答:这个灯泡的电功率是15瓦,通电100h电流所做的功是
5.4 ×106 焦,
合1.5千瓦时。
1.你能说出千瓦和千瓦时的区别吗
千瓦是电功率的单位
千瓦时为电能(或电功)的单位。
2.那你能说出电功率和电能(或电功)的区别吗
电功率表示用电器消耗电能的快慢
电能(或电功)表示用电器消耗电能的多少
“3V”表示用电器正常工作时的电压为3V;
1.5W表示用电器正常工作时的功率为1.5W.
如图,观察小灯泡的铭牌,其数值“3V 1.5W”各表示什么含义
思考
知识点二 额定功率
额定电压:
额定功率:
用电器正常工作时的电压叫做额定电压
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率
电压器两端的电压能无限增大吗?
不能,当用电器两端的电压增大时,通过他的电流随之增大,用电器的功率也跟着增大,当电压超过一定数值时,就会损坏用电器.
一只“3V 1.5W”的小灯泡接在4V、3V、2V的电压下都能发光,这是为什么?
在实际使用时,加在用电器上的电压,有时略高于或低于额定电压,用电器也能工作,此时的电压叫作实际电压,用电器在实际电压下工作时所消耗的功率叫作实际功率.
知识点三 实际功率
当____ ,则P实=P额,用电器正常工作
当_____ ,P实﹥ P额,用电器容易损坏
当____ ,P实﹤P额,用电器不能正常工作
U实=U额
U实﹥U额
U实﹤U额
小灯泡的亮度取决于:小灯泡的实际电功率
U实与U额的关系 P实与P额的关系
U实= U额 U实< U额 U实> U额 P实 P额
P实 P额
P实 P额
=
<
>
一只标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡,如果把它接入2 V的电路中使用,测得通过它的电流是0.25 A,则这只灯泡的额定功率是多少W?实际功率是多少W?
分析:小灯泡上标注的是小灯泡的额定电压和额定电流.
额定功率:P额=U额×I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W.
特别提醒
一、 电功率
物理学中把电流所做的功与所用时间之比,叫做电功率。
二、额定功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率
三、实际功率
加在用电器上的电压,有时略高于或低于额定电压,用电器也能工作,此时的电压叫作实际电压
用电器在实际电压下的功率叫做实际功率
1.如图为部分家用电器的功率,一度电可供下列电器持续正常工作时间最长的是( )
A.电风扇
B.洗衣机
C.电冰箱
D.电视机
A
2.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快。当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来适当延长使用时间,这其实是( )
A.减小了手机功率 B.增加了电池电量
C.增大了电池电压 D.降低了散热能力
A
3.将一个“6V 3W”的灯泡与“10Ω 1A”的定值电阻并联接在某电源上,干路中允许通过的最大电流为( )
A.0.5A B.1.0A
C.1.1A D.1.5A
C
4.下列说法不正确的是( )
A.接入电路并使用的用电器越多,总功率就越大
B.电路中的总电流超过电路的容许负载就容易引起火灾
C.只要每个用电器的功率不算很大就可以多用电器同时使用
D.家庭电路中的电压一定,总功率越大,电路中的总电流就越大
A
5.下列几种估测中,最符合实际情况的是( )
A.教室门的高大约2dm
B.教室的日光灯的额定功率约为40W
C.家用电冰箱正常工作时的电流约为5A
D.人体感觉舒适的环境温度约为37℃
B
6.如图所示的电路,灯L1标有“2.5V 0.3A”,灯L2标有“3.8V 0.3A”,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.灯L1比灯L2亮
B.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
C.灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压
D.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D