内容正文:
第2节 电功率
第十八章 电功率
1
1.能说出电功率的物理意义、定义和单位,能利用电功率公式进行相关的计算;
2.能说出千瓦时的来历,知道千瓦时和焦耳之间的换算关系;
3.理解和区分用电器的额定功率和实际功率。
学 习 目 标
2
电能表是用来测量用电器消耗电能多少的物理量,不同时刻、不同家庭的电能表转动一样快吗?电能表转得快说明什么?转得慢明什么?
新 课 引 入
在力学中我们用功率来描述力做功的快慢。同样,在电学中我们用电功率来描述电流做功的快慢。这节课我们就来学习有关电功率的知识。
展示两个白炽灯(25 W和100 W),大家见过吗?请一组学生观察,你们观察到了什么?
节能灯上可以看到“220V”和“24W”的字样。其中“220V”是电压,“24W”是什么意思?
自 主 探 究
演
验
示
实
●分别拿一只 24 W的灯泡 和一只 500 W 的电吹风机,接在电路上,比较电能表铝盘转动的快慢。
电能表铝盘转的快慢不同,表示用电器做功快慢不同。
灯泡上的“40 W”和电吹风机上的“500 W”表示消耗电能的快慢,“500 W”比“40 W”灯泡消耗电能快!物理学中用电功率表示消耗电能的快慢!
1.物理意义:表示电流做功的快慢。
2.单位:瓦特,简称瓦,符号是 W。
常用单位:1 kW = 103 W
1 W = 103 mW
各种不同的用电器,电功率各不相同,翻看电器的说明书,我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。
一、电功率(P )
小资料
电动机
农田灌溉时用来带动水泵的电动机,功率大约在几千瓦到几十千瓦之间;大型发电站的发电功率可达100万千瓦以上。
小资料
P =
W
t
3.定义:电功与时间之比叫做电功率,电功用W表示,时间用t 表示,电功率P 表示,则
P =UI
又因为W=UIt,则
W ——焦耳(J)
t —— 秒(s)
P ——瓦特(W)
(导出公式,适用于所有电路 )
有关电功率计算的导出公式
P = UI
P = I2R
I =
U
R
P =
U2
R
(只适用于纯电阻电路)
kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。
如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h,那么它们相乘之后,就得到电能的另一个单位:千瓦时(度)。
W = Pt
1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。
P =
W
t
二、“千瓦时”的来历
W=Pt
单位选用的两种方法:
W ——焦耳 J
t ——秒 s
P ——瓦特 W
W——千瓦时 kW·h
t ——小时 h
P——千瓦 kW
t =
W
P
P =
W
t
1.某电视机的电功率是 150 W,每天使用 3 h,一个月用电多少千瓦时? (按 30 天计算)
解:P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.15 kW×90 h = 13.5 kW · h
答:一个月用电 13.5 kW · h。
练一练
2.一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5000kW·h 的时候,手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是 500 瓦的,也就是 0.5 千瓦,这个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?
工厂节约的是电能,而这位记者说的是电功率,没有说用电时间。这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。
将两只“PZ220V 25W”和“PZ220V 60W”的灯泡,先后并联和串联接入家庭电路中,观察灯泡的发光情况.
在串联电路中两灯泡变暗,并且在并联电路中更亮的灯泡,在串联电路中反而更暗.
现象:
观察与思考
三、额定电压、额定功率
提出问题
实验过程
实验现象
评估
不同用电器的电功率一般不同,那么,同一个用电器在不同的电压下,它的电功率还总是一样的吗?
取一个标有“2.5 V 0.5 W”的电灯泡。把它接在2.5 V的电路中,它正常发光。把它分别接在1.5 V和3 V的电路中,观察并比较它们的亮度。
在电压为 2.5 V 时,灯泡正常发光;在低于 2.5 V 时,灯泡发光暗淡;在高于 2.5 V 时,灯泡强烈发光。
说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。我们说一个用电器的电功率是多大时,一定要指明电压。
1.额定电压(U额):
2.额定功率(P额):
3.实际电压(U实):
4 .实际功率(P实):
U实 = U额,则 P实 = P额;用电器正常工作。
U实 > U额,则 P实 > P额;可能烧毁用电器