内容正文:
第十八章 电功率
一.电能、电功、电热、电功率
1.概念
(1)电能:能量的表现形式。可以是状态量,也可以是过程量。
(2)电功:电流所做的功叫电功。电功是电能消耗多少的量度。
(3)电热:电流通过导体所产生的热量。即电能转化为内能的部分。
(4)电功率:电流在单位时间内所做的功叫电功率。即电流做功的快慢。
2.计算
(1)在纯电阻电路中
1)电功:W=
2)电热:Q=
3)电功率:P=
(2)在非纯电阻电路(电动机,电视机,电风扇)
1)电功:W=
2)电热:Q=
3)电功率:P=
(3)电功两套单位
1)功率:w 时间:s 功:J
2)功率:kw 时间:h 功:kw·h
3)换算:1kw·h= J
二.电能表的考查
1.电能表的参数意义
(1)720r/(kw·h):
(2)220V:
(3)10(20)A:
(4)50Hz:
(5)电能表读数:
2.计算消耗的电能
(1)W=某段时间电能表前后两次示数之差;
例1.小明家电能表5月初读数如图所示,6月初读数是 ,这个月用电 度,阜新地区每度电的电费是0.5元,则小明家这个月应交电费 元。
(2)传统式电能表:W=转盘转的圈数n/(N r/kw·h)
电子式电能表:W=指示灯闪烁次数n/(N imp/kw·h)
例2.小明家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,电能表的示数为______kW·h。当家里只有微波炉工作时,电能表在1min内转60转,则微波炉消耗的电能为______J。
例2题图 例3题图
例3.如图所示,电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”字样,将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h,它的电功率是______W。该电能表接到电压为380V的电路中______(能/不能)正常工作。
三.额定功率和实际功率
1.额定功率:P额=U额I额
2.实际功率:P实=U实I实
3.注意:
(1)小灯泡亮度由实际功率所决定,而不是额定功率。
(2)由小灯泡铭牌可得小灯泡正常发光时电阻和额定电流,如标有“220V 50W”的小灯泡。
例4.小明手中有一只白炽灯泡,上面标有“220V 100W”字样,说明这只灯泡正常发光时的电阻大小为 Ω;当通过它的电流大小为0.2A时,它消耗的实际电功率大小为________W。(假设灯丝电阻不变)
四.电功、电功率在串、并联电路中的应用
1.串联电路中
(1)W1:W2=P1:P2=U1:U2=R1:R2
推论:串联电路中,电阻越大,电功率越大(小灯泡越亮)。
串联电路中电功率的分配与电阻成正比。
(2)P总=U总I总;P总=P1+P2+P3+···+Pn
2.并联电路中
(1)W1:W2=P1:P2=I1:I2=R2:R1
推论:并联电路中,电阻越小,电功率越大(小灯泡越亮)。
并联电路中电功率的分配与电阻成反比。
(2)P总=U总I总;P总=P1+P2+P3+···+Pn
例5.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示。闭合开关后,发现灯L1较暗,灯L2较亮,则( )
A.灯L1的电阻比灯L2的电阻大 B.灯L1的额定功率比灯L2的额定功率小
C.灯L1两端电压比灯L2两端电压小 D.通过灯L1的电流比通过灯L2的电流大
例6.小王为了延长楼道路灯使用寿命,将标有“220V 100W”和“220V 40W”的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“220V 100W”的灯丝较 (填“粗”或“细”),二者串联使用时,该灯泡的亮度较 (填“亮”或“暗”)。
例7.如图所示的电路中,L1标有“6V 3W”字样,L2标有“3V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为U1:U2 = ;若两灯并联后接入3V电路中,则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1:P2 = (忽略温度对灯丝电阻的影响)。
例8.如图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表示数为___A,此时电路消耗的总功率为___W。
例9.将两个电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压为U