内容正文:
专题26电功率
夯实基础
一、电功率
1.定义:电功率等于电功和时间之比。
2.意义:表示消耗电能的快慢。
3.符号:P
4.单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1 kW=103 W
(1)第一种单位:P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);t——通电时间——秒(s)。(2)第二种单位:P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);t——通电时间——小时(h)。
5.电功率的定义式: 推导式:W=Pt
电功率计算公式:=UI(适用于所有电路)
对于纯电阻电路可推导出:P=I2R=
串联电路中电流处处相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R,并联电路各支路两端电压相等,比较用电器消耗功率的多少一般采用P=。
二、额定功率和实际功率
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220 V,额定功率是25 W。
1.额定电压U额是用电器正常工作时的电压,也就是用电器上标着的电压值。
额定功率P额是用电器在额定电压下的功率,也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P额=U额I额。
额定功率是用电器的重要性能指标,在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
2.实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率,灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
3.实际功率和额定功率的关系:
(1)U实=U额,则P实=P额,用电器正常工作;
(2)U实<U额,则P实<P额,用电器不能正常工作;
(3)U实>U额,则P实>P额,可能损坏用电器。
4.(1)对某个用电器而言,其额定电压、额定功率的值只有一个,实际功率随电压变化而变化。实际电压、实际电功率的值有无数个。
(2)若用电器电阻R不变,根据,如果U减小为原来的,则P变为原来的。
(3)灯L1“220 V 100 W”,灯L2“220 V 25 W”,由可知,L1灯丝电阻小,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额 相同)。两灯串联时,由,可知灯L2亮,两灯并联时,由可知灯L1亮。
吃透考点
方
法
技
巧
点
拨
串、并联电路的电功率比值问题
①首先明确串、并联纯电阻电路中的相关电功率、电热、电功的分配规律,在串联电路中,在并联电路中,。②根据已知条件,利用控制变量灵活选择电功、电功率、电热公式,然后以“”的比值为突破口进行求解。
注意:①对于含表类型和电路连接方式都不明确的电路要利用假设法先判断电表类型,然后再根据以上步骤求解。②求“电阻”之比是破解此类问题的关键。③若题中出现“用电器的铭牌”可直接根据R=U额2/P额求电阻之比。
考点1 电功率的计算
【例1】(2023•青岛)有一块手机用的电池,上面标明电压为,容量为,它充满电后大约储存的电能为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】知道电池的容量,根据求出电池储存的电荷量,根据求出电流做的功即为储存的电能。
【解答】解:手机用的电池充满电后,储存的电荷量:,
充满电后储存的电能:,故正确,错误。
故选:。
举 一 反 三
1.(2022秋•龙亭区校级期末)如图所示,电源电压不变,只闭合开关,电流表示数为,再闭合,电流表示数变化了。则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】当只闭合时,单独接入电路;再闭合时,、并联;
已知电流表前后两次示数关系,可以得到通过两只电阻的电流,利用公式比较消耗的电能。
【解答】解:
由图知,只闭合时,单独接入电路,电流表测的电流,则;
再闭合时,、并联,电流表测干路中的电流,
两只开关都闭合时,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过的电流仍然为,
电流表示数变化了,则说明通过的电流为,
由于并联电路各支路两端的电压相等,则,所以,在相同时间内、消耗的电能之比为:。
故选:。
2.(2023•射洪市校级模拟)如图甲所示,电路的电源电压不变,灯泡标有“”字样。闭合开关,记下多组对应的电压表和电流表示数,描绘出的图如图乙所示
A.滑动变阻器的阻值减小,电流表与电压表的示数均减小
B.由乙可知,灯泡的阻值在减小
C.当电流为时,内电路消耗的电能为
D.当滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡的实际功率为
【答案】
【分析】由电路图可知,灯泡、滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流:
(1)当滑动变阻器的阻值减小时,滑动变阻器分得的电压变小,所以电压表示数变小。同时,电路中的总电阻变小,由于电源电压不变,根据欧姆定律,可知电路电流增大,据此判断即可;
(2)根据求出灯泡的额定电流,然后与从图象