内容正文:
第十五章 电功和电热
15.2 电功率
1. 理解电功率的概念,知道电功率表示消耗电能的快慢;
2. 知道电功率的单位W、kW;
3. 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;
4. 会用功率的公式进行简单的计算;
5. 掌握测量小灯泡电功率的方法。
题型汇总:电功率的概念、额定功率、实际功率、电功率的计算、电功率的测量实验。
· 电功率
定义:物理学中把电流做的功与完成这些所用时间的比值叫作电功率。
物理意义:电功率是描述电流做功快慢的物理量。用字母P表示。
单位:单位是瓦特。简称瓦。符号是W。常用单位有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。
定义式:P = ,再结合电功的公式W = UIt,得出
公式:P = UI; 推导式:P = = I2R,;
符号、意义及单位:W—电能—焦(J);t-时间—秒(S);P电功率—瓦(W)。以上物理量常用的配套单位分别还有千瓦时(kW•h)、小时(h)和千瓦(kW)。
注:如果电功率单位用瓦(W),时间单位用秒(s),则相乘后得到的电能单位是焦(J);如果电功率单位用千瓦(kW),时间单位用小时(h),则相乘后得到的电能单位就是千瓦时(kW.h)。
· 用电器的额定功率
(1)额定电压与额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压。标注在用电器铭牌上。常用U表示
额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率。标注在用电器铭牌上。常用P表示。
(2)实际电压与实际功率
实际电压:用电器实际工作时的电压。它可能与额定电压相等。也可能不等。常用U实表示。
实际功率:用电器在实际电压下工作时的电功率。用P实表示。由于电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压,所以用电器实际工作时的功率不一定等于额定功率。
· 电功率的测量
(1) 利用功能关系:用电能表测用电器消耗的电能W。用停表测用电器的用电时间t。由定义式P = W/t计算出电功率。
(2) 利用伏安法
实验室中,常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。电功率与电压、电流的关系:P = U1。
考点一 电功率的概念
1.下列关于电功和电功率的说法正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电功率越大,电流做功越快
C.电流做功时间越短,电功率越大
D.电流做同样的功,用电时间越长,电功率越大
【解答】解:A、电流做功多,可以在很长时间内完成,即做功不一定快,其功率不一定大,故错误。
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,即电功率越大,做功越快,故正确。
C、电流做功用的时间越短,其电功率越大,从公式W=Pt可知,应该考虑做功的多少,故错误。
D、根据P=可知,在做功相同的条件下,用时越长,电功率越小,故错误。
故选:B。
2.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,其原因可能是( )
A.减小了电池的输出电流 B.增大了电池的输出电压
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出功率
【解答】解:智能手机耗电达到一定量时,剩余的电能也是定量,
由W=Pt可知,要延长手机的工作时间,需要减小电池的输出功率,而手机工作的电压是不变的,
由P=UI可知,在省电模式下,应减小电池的输出电流,故A正确,BD错误;
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以电子线路的电阻不变,故C错误。
故选:A。
3.某家用电器2h消耗的电能为2.4kW•h,该用电器可能是( )
A.挂壁式空调 B.液晶电视机 C.家用照明灯 D.电风扇
【解答】解:用电器的电功率为:P===1.2kW=1200W;
挂壁式空调的功率较大,约为1200W,液晶电视机的功率约为150W,家用照明灯的功率约为30W,电风扇的功率约为60W,故A正确。
故选:A。
4.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2千瓦时的是( )
A.空调 B.台式计算机 C.电视机 D.台灯
【解答】解:P===1.2kW;
四个选项中,台式计算机的功率约200W,电视机的功率约120W,台灯的功率约40W;额定功率接近1.2kW的用电器是空调机。
故选:A。
考点二 额定功率
5.如图所示,节能灯铭牌标注“220V 24W”,其中“24W”指正常工作时的( )
A.电压 B.电流 C.电阻 D.功率
【解答】解:节能灯铭牌标注“220V 24W”,表示额定电压为220V,额定功率为24W,故D正确。
故选:D。
6.两只额定电压相同但额定功率字样模糊的白炽灯,观察发现甲灯灯丝较粗短,乙灯灯丝较细长,则这两只灯泡的额定功率( )
A.甲灯大些 B.乙灯大些
C.一样大 D.条件不足,无法确定
【解答】解:灯丝的材料一定,甲灯灯丝较粗短,乙灯灯丝较细长,则甲灯丝的