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第十四章 电功率
第三节 电功率
电流流过电灯和电热水壶,哪一个用电器做功快?
电能表标1200r/kw·h表什么意思?
电能表所在的电路每消耗一度电,电能表的转盘会转动1200圈
那么转盘每转动一圈,表示用电器会消耗多少电能呢?
也就是说转动相同的圈数电流做功是相等的,圈数越多,做功越多;圈数越少,做功越少。
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,在使用电热水壶时转得
快。为什么铝盘转动的快慢
不同?
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
1.甲灯20s电流做功为1200J,乙灯20s电流做功800J,哪个灯泡电流做功快
2.丙灯40s电流做功为1000J,丁灯25s电流做功为1000J,哪个灯泡电流做功得快
3.某电风扇通电工作30s,电流做功3600J;某洗衣机通电工作40s,电流做功20000J,哪台电器电流做功得快?
甲灯
丁灯
洗衣机
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
如何比较物体做功的快慢?
方法一:——————相同比————
方法二:——————相同比————
相同时间
时间多少
做相同的功
做功多少
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)
4.瓦特的含义:
例如某电动机工作时的电功率为60W表示:
1瓦=1焦/秒
电流经过电动机每秒钟做60焦的功
练习1:
下列说法正确的是:( )
A、电流做功越少,电功率越小;
B、电流做功时间越短,电功率越大;
C、用电器的功率越大,电流做功越多;
D、电流做功越快,电功率越大。
D
练习2:用连线将下列用电器相应电功率连接起来。
彩色电视机 0.6mW
手电筒 125W
日光灯 800W
电饭锅 0.4W
计算器 40W
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
W=Pt
单位选用的两种方法:
W--焦耳J
t --秒 s
P--瓦特w
W--千瓦时 kw·h
t --小时 h
P--千瓦 kw
t =
W
P
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
练习3:
某白炽灯的电功率为100W,工作30min,电流做了多少功?
W = Pt
=100w×1800s=1.8×105J
30min=1800s
W = Pt
=0.1kw×0.5h=0.05kw·h
100w=0.1kw 30min=0.5h
解法二:
解法一:
1.100W的电灯工作10h电流做多少kW.h的功
2.30kW电动机工作30min电流做多少kW.h的功
3.一台电视机在3h内耗电0.6kW.h,这台电视机的电功率多大?
4.1kW.h的电能可供40W的电灯工作多少小时?
W=Pt
1kW.h
W=Pt
15kW.h
0.2kW
25h
P=
W
t
W=Pt
t =
W
P
P=
W
t
t =
W
P
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。
实验1
实验2
即:P=UI
结论:
电功率大小跟通过用电器的电压、电流有关,电压相等时,电流越大电功率就越大;电流相等时,电压越高,电功率就越大。
电功率P等于电压U跟电流I的乘积.
精确的实验表明:
1W =1V·A
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
(只适用于纯电阻电路)
因为W=UIt,则P=UI 适用于所有电路
(导出公式,也是最常用的测量公式 )
拓展:串并联电路中电功率的分配规律:
串联电路中各用电器(纯电阻)所消耗的功率与它的电阻成正比。
串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各用电器消耗的功率之和。P总=P1+P2+…+Pn
并联电路中各用电器(纯电阻)所消耗的功率与它的电阻成反比。