内容正文:
探索 物理
Exploring physics
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第2节 电功率
第十八章 电功率
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导入
把一盏电灯接在家庭电路中通电1 h,消耗的电能是3.6105J;
把一只电炉接在家庭电路中通电1min,消耗的电能是6104J。
谁消耗的电能较多?谁消耗的电能较快?
(1)电灯消耗的电能较多。
(2)分别求出电灯和电炉1s内消耗的电能多少,就可以比较谁消耗的电能较快;电灯1s内消耗的电能为100J,电炉1s内消耗的电能为1000J,所以电炉消耗的电能较快。
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导入
分别把一只节能灯和一只电吹风机接在同样的电路里,观察电能表,接入电吹风机时,电能表铝盘转动得最快,说明铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关。
电能表的铝盘转得快,说明电流做功快;
电能表的铝盘转得慢,说明电流做功慢。
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一、电功率
在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢。
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)
工农业中使用的用电器功率很大,就要用更大的单位千瓦(kW)来表示。
有时用比瓦小的单位毫瓦(mW)来表示。
单位换算:1kW=103W; 1W=103mW
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一、电功率
小试牛刀:
560W= kW; 1100mW= W
0.56
1.1
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一、电功率
节能灯上“24W”的字样说的是电功率。
各种不同的用电器,电功率各不相同。
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一、电功率
用电器的电功率
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。
大型发电站 100万千瓦以上 液晶电视机 约100W
天河一号巨型计算机 4.04106W 排风扇 约20W
农田灌溉时用来带动水泵的电动机 约几千瓦到几十千瓦之间 手电筒 约0.5W
家用空调 约1000W 发光二极管 约50mW
吸尘器 约800W 计算器 约0.5mW
电吹风机 约500W 电子表 约0.01mW
台式计算机 约200W
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一、电功率
小试牛刀:
下列用电器中,电功率约1kW的是( )
A.计算器
B.手电筒
C.排风扇
D.电吹风机
E.家用空调
F.天河一号巨型计算机
E
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一、电功率
电功率等于电功与时间之比。(或消耗的电能与时间之比)
电功率数值上等于用电器在单位时间内(1s)电流做功的多少/消耗电能的多少。
电功率的计算公式:
(1)定义式:P= (1W=1J/s)
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一、电功率
电功率 速度
定义 电功与时间之比 路程与时间之比
公式 P= v=
物理意义 电流做功快慢 物体运动快慢
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一、电功率
(2)一般式:将W=UIt代入上式,得 P=UI
拓展:电功率的推导公式
把欧姆定律的计算公式,代入P=UI,推导得出 P=I2R 和 P= 。
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一、电功率
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】
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二、“千瓦时”的来历
将公式P=变形后,得W=Pt,
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(电功)单位为千瓦时kW·h。
1千瓦时可以看作电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
两套单位必须配套使用:1W1s=1J 1kW1h=1kW·h
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二、“千瓦时”的来历
例题:某电脑的铭牌(如下图),每天使用5h,一个月用电多少千瓦时?(按30天计算)
如图所示,P=150W=0.15kW
t=5h30=150h
由P=,得W=Pt=0.15kW150h=22.5kW·h
单位能不能换算成焦?
1kW·h=1103W3600s=3.6106J
W=22.5kW·h=8.1107J
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二、“千瓦时”的来历
5000kW·h是消耗的电能,0.5kW是电吹风机的电功率,记者以为kW·h和kW是同一个物理量的单位,根据W=Pt,应该是这个厂节省的电力5000kW·h可以开动10000个电功率为0.5kW的电吹风持续一个小时。
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二、“千瓦时”的来历
小试牛刀:
1.对于电功率的认识,以下说法中正确的是( )
A.电功率越大的用电器,消耗的电能一定越多
B.用电器做的电功越大,用电器的电功率越大
C.用电器的电功率越小,电流做功越慢
D.电流做相同的功,用时长的用电器的电功率大
C
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二、“千瓦时”的来历
2.如图所示为小吕家中的电能表,该电能表的参数表明,小吕家能同时使用的用电器总电功率不得超过________W。
(1)若只有一个用电器工作时,6min40s内电能表的转盘正好转过300转,该用电器的电功率为多少kW?
(1)t=6min+40