内容正文:
第2节 电功率
第十八章 电功率
人
教
版
2012版
学
习
目
标
1.知道电功率的物理意义、定义和单位;
2.会用电功率的公式P=P=UI进行相关计算;
3.理解额定电压和额定功率的含义,并能区分额定电压与实际电压、额定功率与实际功率;
4.能说出“千瓦时”的来历,知道“千瓦时”与“焦焦耳”之间的换算关系;
5.会用电能表和停表测家用电器的电功率。
导入新课
我很耗电。
我两耗电比你少多了!
打开同样长的时间,为什么空调比电风扇更耗电呢?。
导入新课
观察电能表,常常可以发现,表上铝盘的转动,有时慢悠悠,有时急匆匆。这是为什么?
如果留心就会发现,在只使用一只节能灯时,铝盘转得慢,而使用电热水器时,铝盘转得快。
原来,铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关。
电功率
在日常使用的节能灯上可以看到“220V”和“24W”这类的字样(图18.2-1)。其中,“220V”说的是电压,那么,“24W”是什么意思?
电功率
演示
分别把一只24W节能灯和一只500W的电吹风机接在同样的电路里,比较电能表铝盘转动的快慢。
应用了转换法
100W的灯泡接入电路时铝盘转的快,25W的灯泡接入电路时铝盘转的慢。
[实验现象]
电功率
电能表的铝盘转的快,说明电流做功快;电能表的铝盘转的慢,说明电流做功慢。
[现象分析]
电流做功有快慢之分。
[现象分析]
那么在物理学中,怎样描述电流做功的快慢呢?
电功率
1.比较电流做功快慢的三种方法:
例:一盏节能灯工作0.5h,消耗电能9000J,一台电炉工作6s消耗电能6000J,谁消耗的电能多?谁电流做功快?
电功率
从题干可直接看出节能灯消耗的电能多。
那么如何比较电流做功的快慢呢?
可以参照力学中比较做功快慢的方法:
相同时间,比较电功的多少,电工越多,表示电流做功越快;
电功相同,比较所用的时间,所用时间越短,表示电流做功越快;
用电功与时间的比值表示电流做功的快慢,比值越大,表示电流做功越快。
电功率
节能灯:=5J/s
电炉:=1000J/s
1000J/s> 5J/s
答:节能灯消耗的电能多,电炉电流做功快。
2.电功率
在物理学中,用 (electric power)表示电流做功的快慢。电功率用 表示,它的单位是 (watt),简称 ,符号是 。
前面提到的24W、500W,说的就是用电器的电功率。
电功率
电功率
P
瓦特
瓦
W
电功率
各种不同的用电器,电功率各不相同。翻开任何电器的说明书,都可以看到“电功率”这样的参数。常用的家用电器中,空调、微波炉、电热水器的电功率比较大,手电筒的电功率比较小。
工农业中使用的用电器功率往往很大,这时就要用更大的单位—— 来表示。千瓦的符号是 ,它跟瓦的关系是:
1kW = W
电功率
千瓦
kW
电功率
有时也需要用比瓦小的单位—— 来表示功率。毫瓦的符号是 ,它跟瓦的关系是:
1W = mW
毫瓦
mW
电功率
作为表示电流做功快慢的物理量,电功率等于 与 之比。如果电功用W表示,完成这些电功所用的时间用 t 表示,电功率用 P 表示,则公式(1)定义式:
P=
单位:瓦特(W)
电功率
电功
单位:焦耳(J)
时间
单位:秒(s)
电功率
电功
时间
电功率
因为W= .
【(2)计算式(适用于所有电路)】
将其带入P=
UIt
P= = .
UI
(3)推导式:
由计算式P=UI与欧姆定律的变形式相联系可导出以下两个公式:
P=R
I=
U=IR
P=
P=UI
欧姆定律只适用于纯电阻电路,所以推导出的两个公式也只适用于纯电阻电路
电功率
3.串、并联电路中电功率的分配关系:
(1)串联:电流一定时,由P=R可知,串联电路中,各用电器的电功率与电阻成 比。
即= = .
(2)并联:电压一定时,由P=可知,并联电路中,各支路用电器的电功率与电阻成 比。
即= = = .
正
反
电功率
(3)无论是串联电路还是并联电路,整个电路的总功率都等于各用电器的电功率之和,即= + +…+
推导过程:电流所做的总功等于电流通过各用电器所做的功之和: = ,
等式两边同时比t,得 ,
即= + +…+
+ +…+
= + +…+
电功率
电功 电功率
区别 物理意义 电流做功的多少 电流做功的快慢
计算公式 W=UIt,W=Pt P=UI,P=
单位 焦耳(J)千瓦时(kW·h) 瓦特(W)
联