内容正文:
苏科版九年级下册
第十五章《电功和电热》
15.2电功率
【知识梳理】
一、电功率
1.定义:电流单位时间内所做的功。
2.单位:国际单位 瓦特(W) 常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)
换算:1W=1×10-3kW=1×103mW
3.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
4.常见用电器的功率
序号
不同的用电器
功率大小
序号
不同的用电器
功率大小
1
巨型计算机
4.04×106W
7
台式计算机
约200W
2
家用空调(挂机)
约1000W
8
液晶电视机
约100W
3
家用空调(柜机)
约2000W
9
电风扇
约20W
4
吸尘器
约800W
10
手电筒
约0.5W
5
电吹风机(冷风挡)
约100W
11
计算器
约0.5mW
6
电吹风机(热风挡)
约500W
12
电子表
约0.01mW
5.电功率计算公式:(适用于所有电路)
6.对于纯电阻电路,由于,可得
①串联电路中常用公式: 由此可得
②并联电路中常用公式: 由此可得
7.对于串联电路:
对于并联电路:
因此,无论用电器串联或并联,计算总功率都有。
8.单位“kW·h”的来历
由可得,当P代入数据的单位为kW,t代入数据的单位为h时,W的单位即为kW·h。
二、额定功率和实际功率
1.电压与功率之间的关系
(1)对于定值电阻,根据可知,功率与电压的平方成正比。如果电压U减小为原来的,功率减小为原来的;如果电压U增大为原来的n倍,功率增大为原来的倍。
(2)对于非定值电阻和非纯电阻用电器,根据可知,电压越大,电流越大,功率也越大。
2.额定电压与额定功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压,用表示。
(2)额定电流:用电器正常工作时的电流,用表示。
(3)额定功率:用电器在额定电压下的功率,用表示。
(4)灯泡的规格:某灯泡上标有“PZ220V-25”或者“220V 25W”字样表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流,灯丝阻值。
3.实际电压和实际功率
(1)实际电压:用电器工作时实际的电压,用表示。
(2)实际电流:用电器工作时实际的电流,用表示。
(3)实际功率:用电器在实际电压下工作的功率,用表示。
(4)灯泡的亮度:灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,与额定功率无关,实际功率越高,单位时间转化的光能越多,灯泡越亮。
4.额定功率与实际功率的关系:
额定功率是用电器性能的参数,体现了它正常工作时消耗电能的快慢,与用电器实际的工作状态无关。实际功率体现了用电器实际工作时消耗电能的快慢,由用电器两端实际的电压决定。
①当时,,用电器正常工作(灯正常发光)
②当时,,用电器不能正常工作(灯光暗淡)
③当时,,长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,灯丝容易烧断)
三、电功率的测量
1.利用,测量被测量电路或用电器消耗的电能及时间,计算功率。
2.利用P=UI,测量被测量电路或用电器两端的电压和通过的电流,计算功率。
实验:伏安法测小灯泡的电功率
【实验目的】
测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率
【实验器材】干电池两节,开关一个,电流表一个,电压表一个,滑动变阻器一个,额定电压为2.5V的小灯泡一个,导线若干
【实验原理】
【实验设计】
由可知,要测量小灯泡L的功率需要同时获得通过小灯泡L的电流及小灯泡L两端的电压,故电路连接如图所示,电压表测量小灯泡L两端的电压,电流表测量通过小灯泡L的电流。
(1)将小灯泡L接入电路,通过调节滑动变阻器R,使得电压表示数为额定电压U额,电流表示数为I1,观察小灯泡的亮度。
(2)调节滑动变阻器R,使得电压表示数为1.2U额,电流表示数为I2。
(3)再次调节滑动变阻器R,使得电压表示数为另一值0.8U额,电流表示数为I3。
(4)将数据汇入表格,计算三次实验小灯泡的实际功率
【数据记录】(数据仅供参考)
序号
电压表示数U
电流表示数I
电功率P
灯泡亮度
1
2.5V
0.21A
0.53W
正常
2
3V
0.26
0.78W
更亮
3
2V
0.17A
0.34W
更暗
【实验结论】
1.不同电压下,小灯泡的功率不同。实际电压越大,小灯泡的实际功率越大。
2.小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
【注意事项】
1.在连接电路时,开关要断开。
2.在闭合开关之前,滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。
3.滑动变阻器的在实验中的作用
①保护电路;②改变小灯泡两端的电压及通过小灯泡的电流。
4.实验多次的目的:使小灯泡在不同电压