内容正文:
二、电功率
第1课时 认识电功率
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;
知识点01 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)。
【即学即练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
【答案】:B。
【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。
【即学即练2】
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
【答案】:A。
【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。
【典例1】
如图所示,把标有“6V,6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中,为使灯泡L正常发光,需要串联的定值电阻R0= 。
【答案】:3Ω。
【解析】:由灯泡的铭牌可知,灯泡正常发光的电压6V,额定功率为6W,由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL===1A;由图可知,灯泡L与电阻R0串联,当灯泡正常发光时,因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,所以R0两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V;串联电路中电流处处相等,所以IR=IL=1A,则R0的阻值为:R0===3Ω。
【典例2】
一学生按照图甲所示的电路图做实验。此时两表示数如图乙所示,电压表的示数为 2 V,则电热丝电阻Rx的阻值为 Ω.已知电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等,滑片P在b端时,电热丝的发热功率为Pb,滑片P在a端时,电热丝的发热功率为Pa,那么Pa:Pb= 。(不考虑电热丝阻值随温度的变化)
【答案】:2; 5; 4:1。
【解析】解:
(1)由图知,电压表使用的是0﹣3V量程,分度值为0.1V,示数为2V;
电流表使用的是0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,
由欧姆定律可得电热丝电阻Rx的阻值:
Rx===5Ω;
(2)由题知,电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等,
当滑片P在b端时,滑动变阻器的电阻全连入,
则电路的总电阻Rb=2Rx,电路中电流Ib==,
电热丝的发热功率:Pb=Ib2Rx=()2×Rx=×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电阻为0,电路中电阻Ra=Rx,
电热丝的发热功率:Pa=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②可得:
Pa:Pb=:×=4:1。
题组A 基础过关练
1.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
【答案】:A。
【解析】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。
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
【答案】:A。
【解析】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