内容正文:
第二节 电功率
第15章 电功和电热
学习目标
知识点
电功率
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1
1. 物理意义:表示电流做功的快慢.
2. 定义:等于电功与时间之比(比值定义法).
3. 定义式:P= (求功率).
变形式:W=Pt(求电功)、t= (求时间).
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比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法. 初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、热值和电功率等.
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2
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4. P= 与v= 的比较(如图15-2-1 所示,类比思想).
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5.公式:P=UI.
推导:P= =UI.
说明:电功率的定义式 P= 和公式P=UI 适用于任何情况的计算,没有条件限制.
易错提示:
电功率是表示电流做功快慢的物理量,而不是表示电流做功多少的物理量.用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.
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6. 两套单位
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特别提醒:
两套单位不能混用:
若电能W的单位用“kW·h”,则电功率P 的单位为kW,时间t 的单位为h .
若电能W的单位用 “J”,则电功率P的单位为W,时间t 的单位为s.
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例 1
[中考·湘潭] 如图15-2-2 是小明家电能表的表盘. 小明将家中所有其他用电器关闭,只让暖风机单独工作,观察到 1 min 内电能表指示灯闪烁了32 次. 暖风机在这 1 min 内消耗的电能为________ kW·h,该用电器的电功率是________W.
0.02
1200
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解题秘方:利用电能表转盘的转数或指示灯闪烁的次数计算消耗的电能,利用电能和时间的比值计算电功率的大小.
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方法提示:
使用电能表测量某用电器的电功率,所需要的测量器材有:电能表、秒表. 测量时,必须关闭其他所有用电器,只让所测用电器工作一段时间t,同时记录电能表转盘转过的圈数(或指示灯闪烁的次数),借助于电能表的参数计算出电功大小,然后使用公式P= 求电功率.
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解析:电能表的参数 1 600 imp/(kW·h)表示每消耗
1 kW·h 的电能,指示灯闪烁1 600 次,1 min 内指示灯闪烁了32 次,则暖风机消耗的电能为 W=
= =0.02 kW·h;暖风机的电功率 P= Wt= =1.2 kW=
1 200 W .
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[中考·毕节] 如图15-2-3 所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A. 当闭合S、S1 时,发现电流表示数变化了0.2 A. 求:
例2
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(1)电源电压.
解:闭合开关S,断开开关S1 时,电路为R1 的简单电路,电流表测通过R1 的电流,电源电U=I1R1=0.3 A×30Ω=9 V.
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(2)R2的阻值.
解:当闭合S、S1 时,R1 与R2 并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过R1的电流不变,电流表示数的变化量即为通过R2 的电流,则I2=0.2 A,因并联电路中各支路两端的电压相等,R2=
=45 Ω.
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(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率.
解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当闭合S、S1 时,干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=
0.5 A,电路消耗的总功率P=UI=9 V×0.5 A=4.5 W.
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解法点评:
求总功率的两种方法:
方法一:先分别求各用电器的电功率,再利用P总=P1+P2求电路的总功率.
方法二:对于串联电路 ,可利用电压的规律先求出串联电路总电压U总,再利用P总=U总I求电路的总功率. 对于并联电路 ,可利用电流的规律先求出干路电流(总电流)I总,再利用P 总=UI 总 求电路的总功率.
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知识点
额定功率与实际功率
2
1. 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.
(2)额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率.
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2. 实际电压与实际功率
知识详解:
额定功率与实际功率的联系与区别:
物理量 额定功率 实际功率
区别 定义 用电器在额定电压下工作时的功率 用电器在实