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第2节 电功率
第十六章 电功 电功率
鲁科版(五四学制)(2024)九年级下册同步课件
1.理解电功率的概念,知道电功率是表示消耗电能快慢的物理量。
2.知道电功率的单位是W或kW。
3.会应用电功率的定义式P=W/t进行简单的计算。
4.理解用电器的额定功率,知道额定功率是在额定电压下工作时的功率。
5.能区分用电器的额定功率和实际功率。
这是同一个风扇我不同时刻拍的视频,它们有什么区别
电流在做功
电风扇在转动,是谁在做功
转速不同
电流做功的快慢会相同吗?
不相同
知识点一:电功率
1. 物理意义:电功率表示电流做功的快慢。
2. 定义:电功率等于电功与完成这些电功所用的时间之比。
3. 符号: P
4.单位:
瓦特(W),简称瓦。
常用单位:
千瓦(kW),1kW=103W
毫瓦(mW),1W=103mW
电功(W)的单位:焦耳(J)
时间(t)的单位: 秒(s)
电功率(P)的单位:瓦特(W)
P=
t
W
5.定义式:
如果电功用 W 表示,完成这些电功所用的时间用 t 表示,电功率用 P 表示,则
6.计算式:
将电功W=UIt 代入功率的定义式
P=UI
7.推导式
W= I2Rt
当电路为纯电阻电路时,电功可以用以下公式计算:
将公式代入电功率的定义式可得:
P= I2R
这两个计算电功率的公式仅适用于纯电阻电路的电功率计算。
电功和电功率的公式
W=UIt
电流在某段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。
W=I2Rt
W=U2 t/R
U=IR
电功率等于电压与电流的乘积。
P=UI
W=Pt
U=IR
P=I2R
P=U2/R
只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路。
常见用电器的电功率
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦
神威·太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦
空调、电热水器的电功率通常是1000~3000W
发光二极管的电功率约为50mW
家用电风扇工作时,档位由低到高对应的电功率分别为30W,33W,38W。
电冰箱、液晶电视的电功率一般是100~200W
不同用电器的电功率一般不相同,同一个用电器在不同的电压下工作,它的电功率总是一样的吗?
小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”,意思是小灯泡应在 2.5 V 电压下工作。用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压分别为 1.5 V、2.5 V、3 V,观察小灯泡的亮度,比较不同电压下小灯泡的电功率。
P=UI
小灯泡亮度较暗;
U=1.5 V、I=0.24 A。
小灯泡两端的电压为 1.5 V
小灯泡两端的电压为 2.5 V
小灯泡亮度正常;
U=2.5 V、I=0.30 A。
小灯泡两端的电压为 3 V
小灯泡亮度较亮;
U=3.0 V、I=0.33 A。
电压 U / V 1.5 2.5 3.0
电流 I / A 0.24 0.30 0.33
电功率 P / W
小灯泡的亮度 较暗 正常 较亮
0.36
0.75
0.99
P=UI
在不同的电压下,同一个小灯泡的亮度不同,电功率也不一样;小灯泡的电功率随着它两端的电压的升高而增大。
【实验结论】
知识点二:额定电压 额定功率
1.额定电压:
用电器正常工作时的电压。
2.额定功率:
用电器在额定电压下工作时的电功率。
该电熨斗的额定电压:
额定功率:
220V
500W
在实际使用电器时,加在用电器上的电压,有时略高于或略低于额定电压,用电器也能工作。
当U实=U额时,I实=I额,则P实=P额,用电器正常工作;
当U实>U额时,I实>I额,则P实>P额,用电器可能被烧坏;
当U实灯泡的亮度取决于灯泡实际电功率的大小。
凡是用电器铭牌或说明书上标有的电压、电流、电功率等值,都是额定值。
额定电压220V
额定功率60W
在使用用电器时,应尽量保证用电器两端的电压等于或接近其额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用,延长其使用寿命。
稳压器
220表示额定电压220V
40表示额定电压40W
利用额定功率解决实际问题
例题 某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作,加热一壶水至沸腾用了4min。
(1)加热这壶水消耗了多少电能?
解:电热水壶的额定功率 P = 1800W,加热一壶水至沸腾的时间 t =4min,根据 可得消耗的电能
W = Pt =1800W×240s=4.32×105J
利用额定功率解决实际问题
例题 某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作,加热一壶水至沸腾用了4min。
(2)加热时通过电热水壶的电流是多少?
解:电热水壶的额定电压 U =220V,根据 P=UI 可得通过它的电流
练习 如图,是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。当电热水杯正常工作时,其加热电阻阻值是多少?
解:据题意得,电热水杯正常工作时,U=U额=220W,P=P额=880W。
则加热电阻R为
答:该加热电阻阻值为55Ω。
知识点三:电功率的测量
1.电力监测仪
2.“伏安法”测小灯泡电功率
原理:
P=UI
电路图
实物图
在串联电路中电流处处相等,若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2,则
I1
I2
在并联电路中各支路电压相等,若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2,则
U1
U2
串、并联电路中电功率的特点
概念
额定电压
额定功率
电功率的测量
电功率
定义:电功率等于电功与时间之比
公式:
W
t
P=
单位:瓦特
表示电流做功的快慢
1. 小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型,如图所示。电源电压恒为6V,地灯L1标有“6V 3W”字样,床灯L2标有“6V 6W”字样。
(1)闭合开关S1,断开开关S2,灯
L1 ________发光;
(2)L2正常工作时的电阻R2=____________;
(3)闭合开关S1、S2,求整个电路工作
1min消耗的电能W=_________。
正常
6Ω
540J
2. 图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为______V,干路电流为_______A,此时灯泡L的电功率为______W。
2
0.45
0.5
3.一台“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:电炉所在的电路为纯电阻电路,由 P = UI及 I= 得 P= ,
所以正常工作时电阻丝的电阻 R = = =60.5Ω.
电阻丝的电阻不变,则这时电炉实际的电功率
P实= = ≈661.16W