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电功率
第二节
复习导入
一、电功
W=UIt(适用于所有电路)
2、计算公式:
1、概念:电流可以做功,电流所做的功叫电功。
W=I2Rt
W=U2t/R
W=Pt
定义式:
导出式:
3、单位:
国际单位:
常用单位:
焦耳(简称焦),1焦=1伏·安· 秒
千瓦时(俗称度),1千瓦时=3.6X106焦
4、电功的测量:
测量工具:
电能表(俗称电度表)
测量方法:
电能表上的计数器上先后两
次读数之差就是这段时间内的千瓦时数,
即电流在这段时间内做的功。
相同的时间内,电风扇和空调消耗的电能哪个多?
在相同时间内,空调的电功率大消耗的电能多,电能表的转盘转得越快。
1.概念:
电功率是表示消耗电能快慢的物理量
单位时间内电流所消耗电能的多少
叫电功率。用字母“P”表示。
2.计算公式:
P=W/t
因为W=UIt 所以 P=UI
3.电功率的单位及物理意义
单位名称:瓦特(简称瓦)
单位符号 : W
1千瓦=1000瓦
某电动机工作时的电功率为60KW表示:
___________________________________。
1瓦=1焦/秒
电动机每秒钟消耗60000焦的电能。
例题1:电流通过洗衣机的电动机,通电半小时消耗180000焦的电能;电流通过汽车的电动机,通电2秒钟消耗120000焦。问:
①电流通过哪个电动机消耗的电能多? 洗衣机
②电流通过哪个电动机消耗的电能快呢? 汽车
例题2、某家庭用节能型日光灯的额定功率为11W,使用时通过的电流是多少毫安?
解:家庭照明电路电压为200V
由电功率公式P=IU可知
I=P/U=11W/220V=0.05A
答:使用时通过日光灯的电流为0.05A
例 题 分 析
P=W/t→W=Pt,如果把P、t的单位分别用千瓦、小时,那么相乘之后,就得到电能的另一个单位-千瓦时(度)
二.“千瓦时”的来历
1千瓦时是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。
*千瓦和千瓦时是两个不同的物理量的单位,不能混淆
电功率的普遍适用公式是P=U·I
推导公式
{
P= ——
U2
R
P= I2R
注:⑴推导公式同样只适用于纯电阻电路。
⑵定义公式和普适公式适用于任何电路。
例题3:某电视机的电功率是250W,每天使用3h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
使用这些公式时,只有电流、电压、电阻的单位是安培、伏特、欧姆时,所得功率的单位才是瓦特
三.额定电压和额定功率
额定功率标在电器的铭牌上
2.额定功率 :用电器额定电压下工作的功率。
4.实际功率:用电器在实际电压下工作时所达到的功率。
1.额定电压:用电器正常工作时的电压。
我国照明电压为 220V,即照明电路中用电器额定电压为220V;动力电压为380V
3.实际电压:用电器在实际工作时的电压。往往和额定电压不相等.
5.实际功率.额定功率 和电压的关系:
(1)U实>U额,P实>P额,灯泡强烈发光.
(2)U实=U额,P实=P额,灯泡正常发光.
(3)U实注.理解:P=U2/R
“25W”
是什么意思?
“25W”表示:该灯的额定功率为25W
②灯泡的额定电流,利用的公式是:
因为:
额
额
额
I
U
P
=
所以:
=
额
I
①灯泡的电阻,利用的公式是:
因为:
R
2
U
P
额
额
=
所以:
额
=
R
额
P
U
2
额
额
U
P
根据上述信息,可以求得哪些量?
=
(220伏)2
100瓦
=484欧
=
100瓦
220伏
=0.45安
一只灯标有“PZ220-100”,它表示什么意思?
1.你认为灯泡的亮度与电功率有什么关系?
灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
2.设计电路图
3.
电压 功率 亮度
灯泡A 220V 25W
灯泡B 220V 100W
较暗
较亮
4.结论:
电压相等时,灯泡的电功率越大,灯泡越亮。
实际电功率与哪些因素有关?(1)
A
A
1
2
1.把以上2只灯泡并联在电路中,观察电流表的示数。
灯L1 灯L2
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
相等
相等
暗
亮
小
大
灯L1 灯L2
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
相等
相等
暗
亮
小
大
实际电功率小
实际电功率大
实际电功率与哪些因素有关?(2)
V
1
V
2
L1
L2
2.把以上2只灯泡串联在电路中,观察电压表的示数。
灯L1 灯L2
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等
亮
暗
大
小
结论:
1.在电压相等的情况下,通过灯泡电流越大,灯泡消耗的电功率(实际电功率)越大。
2.在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越大,灯泡消耗的电功率(实际电功率)越大。
决定灯泡亮度 的是灯泡的实际功率还是额定功率?
实际功率
电器的功率不同
电冰箱利用电能制冷,不同型号的冰箱功率不同.
电器的功率不同
一个蒸汽熨斗放在支架上.熨斗上的旋转开关可以调节输出的功率.
电器的功率不同
电脑显卡上的散热风扇有自己的功率,整个显卡也有它的功率.
1.决定电功率大小的因素:
U和I
2.电器的电功率等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。P=UI
电功 电功率
定义式 W=UIt P=W/t P=UI
推导式
(适合于纯电阻器) W=I2Rt P=I2R
W=U2t/R P=U2/R
W=Pt
3.公式:
R1、R2串联时:电功、电功率、热量与电阻成正比,
W1:W2=P1:P2=R1:R2
R1、R2并联时:电功、电功率、热量与电阻成反比,
W1:W2=P1:P2=R2:R1
4.典型例题1:若将分别标有“3V 3W”、“6V 3W”字样的两灯串联接入电路时,在长时间工作过程中,允许加在它们两端的最高电压是 V,标有“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率是 W.(灯丝电阻值不变)
解析:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=1A,I2=0.5A,由R=U/I可得,两灯泡的电阻分别为:R1=3Ω,R2=12Ω,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两灯泡串联时,电路中的最大电流I=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,允许加在它们两端的最高电压:
U=I(R1+R2)=0.5A×(3Ω+12Ω)=7.5V,
此时“3V 3W”字样的灯实际消耗的电功率:
P1′=I2R1=(0.5A)2×3Ω=0.75W.
故答案为:7.5;0.75.
4.典型例题2:某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.
额定电压 220V
正常工作电流 高温档 5A
低温档 2A
根据师生们的设计,求:
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟
可产生的热量.
(2)电热丝R1的阻值.
(3)电烘箱在低温档时正常工作时,R2的功率.
解:(1)高温档时,只R1接入电路,由机器铭牌可知,电流为5A,电压为220V,
则Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J;
(2)高温档时,由欧姆定律得:R1=U/I高=44Ω;
(3)低温档时,两电阻为串联,低温档总功率P=UI低=220V×2A=440W,R1的功率
P1=I低2R=(2A)2×44Ω=176W;
∴P2=P﹣P1=440W﹣176W=264W.
5.学生练习:
下表为某电烤箱铭牌的部分参数(其中高温档的额定功率模糊不清),其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化),求:该电烤箱
(1)在低温档正常工作时的电流;
(2)中温档正常工作5min消耗的电能;
(3)在高温档正常工作时的额定功率(计算结果保留一位小数)
额定电压 220V
额定功率 低温档 440W
中温档 1100W
高温档
本课小结
一.电功率:
1.定义:单位时间内电流所消耗电能的多少
叫电功率。用字母“P”表示。
2.计算公式:
电功 电功率
W=UIt P=W/t P=UI
W=I2Rt P=I2R
W=U2t/R P=U2/R
W=Pt
二.“千瓦时”的来历
三.额定电压和额定功率