内容正文:
考点26 电功率
1.了解额定功率的概念。
2.会计算电功;计算电功率;进行电热计算。
3.理解电流做功;电功率概念;焦耳定律。
4.掌握电能表读数及其相关计算;测量小灯泡电功率的基本内容。
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。
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。
考向1 电功率的计算
【母题1】(真题来源:朝阳区校级月考)如图所示,电源电压保持不变,,开关断开时,电流表的示数为,消耗的功率为;开关闭合时,电流表示数为,消耗的功率为,则
A., B.,
C., D.,
【分析】开关断开时,电路中只有,根据欧姆定律将表示出来;开关闭合时,和并联,电流表测干路的电流,并联电路的总电流等于各个支路的电流之和,据此结合欧姆定律将表示出来,再结合和的关系,即可求出和的比值;
并联电路中各个支路之间互不影响,结合分析消耗的功率。
【解答】解:开关断开时,电路中只有,此时电流表的示数:;
开关闭合时,和并联,电流表测干路的电流,已知,即,
由并联电路的电流特点和欧姆定律可知,此时电流表示数为:,
则;
并联电路中各个支路之间互不影响,因此开关闭合前后,通过的电流不变,其电压也不变,由可知消耗的功率不变,即;故、、错误,正确。
故选:。
1.(真题来源:南郑区校级模拟)如图所示电路,电阻的阻值为,电源电压恒定,灯泡标有“”的字样,设灯泡电阻不变。若表为电流表、表为电压表,当闭合时,电流表的示数为。下列说法中正确的是
①灯泡电阻为
②电源电压为
③若、均为电压表,灯泡消耗的功率为
④若、均为电压表,电路消耗的总功率为
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【分析】①灯泡标有“”的字样,且灯泡电阻不变,根据可知灯泡的电阻;
②若表为电流表、表为电压表,当闭合时,被短路,电路为的简单电路,电流表测量电路电流,根据欧姆定律得出电源电压;
③④若、均为电压表,则、串联,表测量两端的电压,表测量两端的电压,根据欧姆定律可知电路电流,根据可知灯泡消耗的功率和电路消耗的总功率。
【解答】解:①灯泡标有“”的字样,且灯泡电阻不变,根据可知,
灯泡的电阻,故①正确;
②若表为电