内容正文:
专题十八 电功率
【知识点回顾】
一、电能
1、电功:
定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W
单位:焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J
电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式:①W=UIt U= I= t =
②W=I2Rt I2= I = t =
③W=t U2= U = t =
④W=UQ U= Q =
⑤ W=Pt P= t=
公式中的物理量:
W——电能——焦耳(J) U——电压——伏特(V) I——电流——安培(A)
t——时间——秒(s) R——电阻——欧姆(Ω) Q——电荷量——库伦(C)
P——功率——瓦特(W)
1、 电能表:
测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。
“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。
“10(20 A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20 A。
“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:
2、 串并联电路电功特点:
1 在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和;
2 串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即=;
3 并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即=(各支路通电时间相同)。
二、电功率
1、 电功率:
定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。
意义:表示消耗电能的快慢。
符号:P
单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W
电功率的定义式:P= W=Pt t=
第一种单位:P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);
t——通电时间——秒(s)。
第二种单位:P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);
t——通电时间——小时(h)。
电功率的计算式:P=UI U= I=
P= I2R I2= I =
P= U2= PR U = PR R =
P——电功率——瓦特(W);U——电压——伏特(V);
I——电流——安培(A); R——电阻——欧姆(Ω)。
2、串并联电路电功率特点:
4 在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和;
5 串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即=;
6 并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即=。
3、用电器的额定功率和实际功率
额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
用电器实际工作时的三种情况:
①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红);
②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);
③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W。
灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关。
额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。
将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。
串并联电路P实与R大小的关系
项目
串联电路
并联电路
P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度
实际电压大的P实越大,因此实际电压大的灯泡较亮
通过电流大的P实越大,因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大,因此电阻大的灯泡较亮
电阻小的P实越大,因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡,变阻器阻值增大时分压也大,小灯泡实际电压减小,小灯泡发光较暗
并接上滑动变阻器的电灯,由于并联电路中各部分互不干扰,所以通过小灯泡所在支路的电流不变,小灯泡发光情况不变
三、测量小灯泡的电功率
伏安法测小灯泡的功率
【实验原理】
【实验器材】电源、开关、导线、小灯