内容正文:
二、电功率
第2课时 用电器的额定功率
1. 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;
知识点01 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。
【即学即练1】
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
【答案】:D。
【解析】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。
【即学即练2】
在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录,她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大,亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时,能正常发光
其中正确的是( )
A.只有①
B.只有①②
C.只有①②③
D.①②③④都正确
【答案】D。
【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光,由表中数据知,此时通过灯泡的电流为0.25A,
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,故①正确;
②由表中数据知,灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,由P=UI可知,灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,故②正确;
③由R=计算可得,各次实验灯泡电阻分别为:4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω,所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大,故③正确;
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端,
由表中数据知,当灯泡电压2.5V,对应电流为0.25A,
此时定值电阻两端电压:UR=IR=0.25A×2Ω=0.5V,
恰好满足电源电压:U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V,
所以灯泡能正常发光,故④正确。故选:D。
【典例1】
小明到早餐店吃早餐,发现电能表适用的额定电压为220V,正常运行的最大电流值为20A,他观察到电能表示数在20min内增加了1.1kW•h.且指示灯闪烁稳定,则店内正在使用的用电器实际功率为 W,通过电能表的电流为 A.此时店主正拿出电饼铛,准备烙饼,小明注意到电饼铛的铭牌信息如表格中所示,于是提醒店主不要使用,小明这样做的理由是 。
额定电压
220V~
额定频率
50Hz
额定功率
1350W
【答案】:3300;15;再接入1350W的电饼铛后的总电功率大于电能表允许接入用电器的最大总电功率。
【解析】(1)由题意可知,20min内用电器消耗的电能W=1.1kW•h,
店内正在使用的用电器实际功率:P===3.3kW=3300W,
由P=UI可得通过电能表的电流:I===15A;
(2)电能表工作电压U=220V,正常运行通过的最大电流I最大=20A,
电能表允许接入用电器的最大总电功率:P最大=UI最大=220V×20A=4400W,
再接入1350W的电饼铛后的总电功率:P总=3300W+1350W=4650W>P最大=4400W;
所以电路中不能再接入一个功率为1350W的电饼铛。
【典例2】
连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题,某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω,所加电源电压为220V。当S1闭合,S2接a时,电路发热的功率为22W。
(1)求R1的阻值;
(2)分别求出①S1断开、S2接a;②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。
(3)小明同学对此电路设计进行评估,发现该电路一直处于工作状态,不利于节能环保,建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足,请你指出所存在的不足。
【答案】(1)2200Ω;(2)17.6W,110W;(3)见解析。
【解析】(1)当S1闭合,S2接a时,只有R1接入电路,R1的阻值R1=