内容正文:
第十八章·电功率
章节内容结构图
导学一·电能 电功
知识点1:电能
生活中常用的电能单位: “度”(俗称),它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。
物理学中常用的能量单位:焦耳,简称焦,符号是J。(国际制单位)
单位换算:1度=1kW·h=1103W3600s=3.6106J
知识点2:电能的计量
电能表(电度表):
(1)以千瓦时为单位来显示已经用去的电能(表从开始计数到读数为止用去的电能)。
该电能表的读数为931.6kW·h(最后一个数字为小数)。
(2)电能表上所标参数的含义:
①“220V”:这个电能表应该在220V的电路中使用。(正常工作时的电压)
②“10(20)A”:这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。
(电能表工作时的电流不应超过额定最大电流)
③“600revs/(kW·h)”:接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能表上的转盘转过600转。
(3)一段时间内消耗的电能 = 这段时间结束时的示数 - 这段时间起始的示数
电能表1月底示数3265.4 kW·h - 1月初示数3246.8 kW·h = 1月份家里用电18.6 kW·h。
(4)15分钟内电能表转盘转了60转,求15分钟内用电器消耗的电能多少?
W== 0.1kW·h
知识点3:电功
电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,即电功。
有多少电能转化为其他形式的能(消耗了多少电能)= 电流做了多少功
电功的计算公式:W=UIt
电功的推导公式:W=I2Rt W=t
串联或并联电路中,求电路的总电功W总
思路1:W总=U总I总t
思路2:电路的总电功等于各用电器的电功之和。【W总=W1+W2+……+Wn】
导学二·电功率
知识点1:电功率
电功率的物理意义:电流做功的快慢。
电功率用P表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。(国际单位制)
常用单位:千瓦(kW)、毫瓦(mW)
单位换算:1kW=103W 1W=103mW
电功率等于电功与时间之比。(或消耗的电能与时间之比)
电功率的计算公式:
(1)定义式:P=
(2)一般式:P=UI
电功率的推导公式:P=I2R P=
若电功率单位为瓦W,时间单位为秒s,则电功单位为焦J。
若电功率单位为千瓦kW,时间单位为小时h,则消耗的电能(或电功)单位为千瓦时kW·h。
两套单位必须配套使用:1W1s=1J 1kW1h=1kW·h
串联或并联电路中,求电路的总电功率P总
思路1:P总=U总I总
思路2:电路的总电功率等于各用电器的电功率之和。【P总=P1+P2+……+Pn】
知识点2:额定电压 额定功率
额定电压(U额):用电器正常工作时的电压。
额定功率(P额):用电器在额定电压下工作时的电功率。
实际电压(U实):实际工作时加在用电器两端的电压。
实际功率(P实):用电器在实际电压下工作时的电功率。
额定功率
实际功率
确定的、唯一的,不随实际电压的改变而改变
不确定的,随实际电压的改变而改变
节能灯上标着“220V 24W”,表示额定电压是220V,额定功率是24W。
①U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作。
②U实<U额,则P实<P额,用电器不能正常工作。
③U实>U额,则P实>P额,用电器不能正常工作,可能烧毁损坏用电器。
例题:灯泡上标着“3V 1W”,此时灯泡两端的电压为0.9V,求此时灯泡的电功率和通过灯泡的电流?(若不考虑温度对灯泡的灯丝电阻的影响,灯泡的电阻不变)
解题技巧:①由P额 =,得R=,先求出灯泡的电阻R。
②再根据欧姆定律和P实=,分别求出电流和实际功率。
导学三·测量小灯泡的电功率
知识点1:伏安法测量小灯泡的电功率
实验:测量小灯泡的电功率
实验原理:P=UI
实验步骤:
(1)按照电路图连接实际电路,滑动变阻器调节至最大电阻值。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数等于小灯泡的额定电压U额时,停止滑动,观察小灯泡的发光情况,并记录电流表的示数I额。
(3)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压低于额定电压,观察小灯泡的发光情况,并记录电压表的示数U1和电流表的示数I1。
(4)调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的发光情况,并记录电压表的示数U2和电流表的示数I2。
结论:小灯泡两端的实际电压越高,其实际功率越高,发光越亮。
滑动变阻器在该实验中的作用是?
①改变小灯泡两端的实际电压;②保护电路。
该实验的几组电功率数据需要求平均值吗?
不需要,因为都是在不同电压下的不同电功率,而不是误差。
同一类型的灯泡,灯泡的亮度由灯泡的实际功率P实决定的,实际功率越大,亮度越亮。
节能灯(LED灯/