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电功率
第十八章
第2节
观察电能表,常常可以发现:表上的铝盘在使
用一只节能灯时转得慢,在使用电热水器时转得
快。说明铝盘转动的快慢
与用电器的种类有关!这
两种用电器有什么不同?
下面我们来看它们的铭牌。
想想议议
灯泡和热水器铭牌图
热水器
节能灯上的“24
W”和电热水器上的“2
200
W”的字样是什么意思?
节能灯
分别拿一只
40
W
和一只
800
W
的电吹风机,接在电路上,比较电能表铝盘转动的快慢。
电能表铝盘转的快慢不同,表示用电器消耗电能的快慢不同。
灯泡上的“40
W”和电吹风机上的“800
W”表示消耗电能的快慢,“800
W”比“40
W”灯泡消耗电能快!物理学中用电功率表示消耗电能的快慢!
演示实验
1.物理意义:表示电流做功的快慢。
2.单位:瓦特,简称瓦,符号是
W。
常用单位:1
kW
=
103
W
1
W
=
103
mW
各种不同的用电器,电功率各不相同,翻看电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。
一、电功率(P
)
小资料
电动机
农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间;大型发电站的发电功率可达一百万千瓦以上。
小资料
P
=
W
t
3.定义:如果在
t
这么长的时间内电流做功
为W,那么,电功率P
就是
P
=UI
又因为W=UIt,则
W
——焦耳(J)
t
——
秒(s)
P
——瓦特(W)
kW
·
h
和
kW
是两个不同物理量的单位。
如果
P
和
t
的单位分别用
kW、h,那么它们相乘之后,就得到电能的另一个单位:千瓦时(度)。
W
=
Pt
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。
二、“千瓦时”的来历
P
=
W
t
1.某电视机的电功率是
150
W,每天使用
3
h,一个月用电多少千瓦时?
(按
30
天计算)
解:P
=
150
W
=
0.15
kW
t
=
3
h×30
=
90
h
一个月内消耗的电能是
W
=
Pt
=
0.15
kW×90
h
=
13.5
kW
·
h
答:一个月用电
13.5
kW
·
h。
练一练
2.1
度电可以供
40
W
的灯泡工作多长时间?
答:1
度电可以供
40
W
的灯泡工作
25
h。
解:
练一练
t
= =
= =
25
h
W
P
1
kW·h
40
W
1
kW·h
0.04
kW
3.一台电视机
5
h
耗电
1
度,这台电视机的功率是多少?
答:这台电视机的功率是
200
W。
解:
练一练
P
= =
=
0.2
kW
=
200
W
W
t
1
kW·h
5
h
不同用电器的电功率一般不同,那么,在不同情况下,比如在不同电压下,同一个用电器的功率总是一样的吗?
想想议议
将两只灯泡“PZ220
40”和“PZ220
100”先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的发光情况。
结论:灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。
演示实验
现象:在并联电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而变暗。
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功率。
P额
U额
U实
P实
3.实际电压、实际功率
实际加在用电器两端的电压。
用电器在实际电压下工作时的功率。
三、额定电压、额定功率
U实
=
U额,则
P实
=
P额;用电器正常工作。
U实
>
U额,则
P实
>
P额;可能烧毁用电器。
U实
<
U额,则
P实
<
P额;用电器不能正常工作。
取一个标有“2.5
V
0.5
W”的电灯泡。把它接在2.5
V的电路中,它正常发光。把它分别接在1.5
V和3
V的电路中,观察并比较它们的亮度。
说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。
演示实验
现象:在电压为
2.5
V
时,灯泡正常发光;在低于
2.5
V
时,灯泡发光暗淡;在高于
3
V
时,灯泡强烈发光。
观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌,理解其中的含义。
想想议议
1.一种彩色灯泡的额定电压是
36
V,要接在
220
V
的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?
因不能超过额定电压,所以应该串联
7个这种灯泡。
解:
练一练
≈
6.1
n
=
220
V
36
V
2.一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5
000
kW
·
h
的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是
500
瓦的,也就是
0.5
千瓦,这个工厂节省的电力可以开动
10
000
个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?
这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。
练一练
有关电功率计算的导出公式
P
=
UI
P
=
I2R
I
=
U
R
P
=
U2
R
课堂小结
电功率的概念和计算
额定电压和
额定功率
实际电压和
实际功率