内容正文:
第2节 电功率
知识点1 认识电功率
1.物理意义:在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢,用
字母__表示.
2.定义:如果用电器在时间t内消耗的电能为W,则所消耗电能
与时间之比,定义为这个用电器的电功率.
P
3.单位
(1)国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是__,
常用单位还有千瓦(___)、毫瓦(___).
(2)换算关系:1 kW =___W,1 mW=_____W.
W
kW
mW
103
10-3
【指点迷津】电功率大的用电器只能表明消耗电能快或电流做功快,与电流做功多少无关.
5.生活中常见用电器的电功率:下列用电器中,功率不到1 mW
的是___________,功率几十瓦的是_______,功率几百瓦的是
_______,功率超过1 kW的是_____.
电子计算器
电风扇
洗衣机
空调
知识点2 实验探究:电功率与电压、电流的关系
1.探究电功率与电压的关系
(1)实验设计:根据控制变量法,为保证通过用电器的电流相同,
故将电路设计为串联电路.
(2)实验器材:灯泡L1(2.5 V 0.3 A)、灯泡L2(3.8 V 0.3 A)、
两节干电池、两个电压表、一个开关、导线若干.
(3)实验电路图如图所示:
(4)实验记录表格
灯L1
(2.5 V 0.3 A) 灯L2
(3.8 V 0.3 A)
亮度
(亮、暗)
电压
(U/V)
(5)实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察电压
表的示数并记录在设计的表格中.
(6)实验现象:L2比L1更亮.
(7)实验结论:通过用电器的_____相同时,用电器两端的_____
越大,_______越大.
电压
电功率
电流
2.探究电功率与电流的关系
(1)实验设计:根据控制变量法,为保证电压相同,故将电路设
计为并联电路.
(2)实验器材:灯泡L1(2.5 V 0.3 A)、灯泡L2(3.8 V 0.3 A)、
两节干电池、两个电流表、一个开关、导线若干.
(3)实验电路图如图所示
(4)实验记录表格
灯L1
(2.5 V 0.3 A) 灯L2
(3.8 V 0.3 A)
亮度
(亮、暗)
电流
(I/A)
(5)实验步骤:按照实验电路图连接电路,闭合开关,观察电流
表的示数并记录在设计的表格中.
(6)实验现象:L1比L2更亮.
(7)实验结论:用电器两端的_____相同时,通过用电器的_____
越大,_______越大.
电压
电流
电功率
知识点3 电功和电功率的公式
1.电功率:电功率等于电压与电流的_____,用公式表示为
______.
2.电功率的推导公式:根据P=UI,U=IR,P=___;已知
电流和电阻,计算电功率,适用于纯电阻电路.根据P=UI,
,P=___;已知电压和电阻计算电功率,常用变形
R= ,适用于纯电阻电路.
乘积
P=UI
I2R
3.电流在某段电路上所做的功,跟这段电路两端的电压、电路
中的电流和通电时间成_____,即_______.
电功的单位为_____,符号是__;电压的单位为_____,符号是__;
电流的单位为_____,符号是__;时间的单位为___,符号是__.
正比
W=UIt
焦耳
伏特
V
安培
A
秒
s
J
知识点4 额定功率
1.额定电压与额定功率
(1)额定电压:用电器_________时的电压,标注在用电器的铭
牌上,常用___表示.(额定电压只是实际电压的一种情况)
(2)额定功率:用电器在_________下工作时的电功率,标注在
用电器的铭牌上,常用___表示.
正常工作
U额
额定电压
P额
2.实际电压与实际功率
(1)实际电压:用电器_________时的电压,它可能与额定电压
相等,也可能与额定电压不等,常用___表示.
(2)实际功率:用电器在_________下工作时的电功率,常用___
表示.
实际工作
U实
实际电压
P实
3.实际功率与额定功率的关系
实际电压与额
定电压的关系 实际功率与额
定功率的关系 用电器工
作情况
U实=U额 P实___P额 正常工作
U实<U额 P实__P额 不能正
常工作
U实>U额 P实__P额 有可能损
坏用电器
=
<
>
【指点迷津】一个用电器的额定电压和额定功率只有一个,而且在制成用电器时已经确定;而实际电压和实际功率都有无数个,其中一个实际电压对应一个实际功率.
考点1 认识电功率
典例1 [2024·长春]1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A.节能灯 B.电饭煲
C.电视机 D.电烤箱
思路导析 根据生活经验和所学知识,了解常用的家用电器的电功率.
变式 关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.电流通过导体做功越多,电功率越大
B.用电器的电功率越大,消耗的电能就越多
C.通电时间越长电流做功越多
D.电功率越大电流做功就越快
考点2 电功率的计算
典例2 [2024·聊城]为了测量家中路由器的电功率,小慧利用
五一假期外出期间,关闭家里的其他用电器,用电能表测出一
台路由器所消耗的电能,数据见下表,计算可得路由器的电功
率为___W.
10
变式 [2023·常州]小明家的电能表表盘如图所示,他家同时工
作的用电器总功率不能超过______W.当电路中只有电饭煲工作
时,电能表指示灯在1 min内闪烁80次,则电饭煲工作时的功率
为______W.
8 800
1 500
考点3 小灯泡的亮度与电功率的关系
典例3 [2024·连云港]如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中( )
A.电流表示数变小,灯变暗
B.电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变
D.电压表示数变小,灯亮度变亮
变式 [2023·德阳]甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4 V 2 W”
和“6 V 6 W”,使用过程中每个小灯泡的电阻均不变,若两灯
都正常发光,则___灯会更亮一些;若把两灯串联在10 V的电压
下,则___灯会被烧坏.(均填“甲”或“乙”)
乙
甲
考点4 额定功率和实际功率
典例4 电源两端电压保持不变,L是标有
“6 V 3.6 W”的小灯泡,它两端的电压
和通过的电流关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.灯泡两端电压为4 V时,通过它的电流为0.4 A
B.灯泡灯丝电阻的阻值是固定不变的
C.灯泡两端电压为3 V时,它的实际功率为1.8 W
D.灯泡两端的电压为4 V时,它的实际功率是2 W
思路导析 灯丝的阻值是否变化可以通过图像的形状来判断;图像是小灯泡的UI图像,所以可以读出对应的电压与电流数值,进而可以根据P=UI求出对应的电功率.
变式 [2024·淮安]今年“五一”期间,小明在家长陪同下进行
“综合实践活动”,利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实
际功率.小明把家中其他用电器全部断开后,将空气炸锅单独
接入电路,观察到标有“3 000 imp/(kW·h)”字样的电能表指
示灯闪烁60 imp,用时1 min,则空气炸锅在这1 min内消耗的
电能为_____kW·h,实际功率为______W.
0.02
1 200
1.[2023·长沙期中]小玲去商场选购电暖器时,对比了两款工作原理相同的电暖器甲和乙,通过观察它们的铭牌发现,甲的额定功率为1 000 W,乙的额定功率为1 200 W,它们在正常工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.电暖器甲工作1秒钟,消耗一度电能
B.电流通过电暖器甲做的功比通过电暖气乙做的功少
C.电暖器甲消耗电能比电暖器乙消耗电能慢
D.电暖器甲消耗的电能一定比电暖器乙少
2.[原创]某用电器的电功率为100 W,它工作1 h消耗的电能
是____kW·h;另一个用电器工作40 h,消耗的电能是1 kW·h,
则它的功率是___W.
3.[原创]某电阻的阻值为20 Ω,加在它两端的电压为6 V,
则它的电功率为____W,1 kW·h的电能,可以使该电阻工作
______s.
0.1
25
1.8
2×106
4.(1)定义式:P=eq \f(W,t).
(2)变形公式:W=Pt,t=eq \f(W,P).
(3)单位:定义式和变形公式在计算时有两套单位
a.W→J, t→s, P→W 国际单位.
b.W→kW·h, t→h, P→kW 常用单位.
这两套单位必须配套使用,不可混淆.
I=eq \f(U,R)
eq \f(U2,R)
eq \f(U2,R)
思路导析 常用的求电功率的公式有四个:P=eq \f(W,t),P=UI,P=eq \f(U2,R),
P=I2R;解决电功率计算题时,根据已知量选择合适的公式进行解答,并要注意单位的统一.
思路导析 比较灯泡亮度就是比较灯泡的实际功率,根据I=eq \f(U,R)知,
P=UI=I2R=eq \f(U2,R),在串联电路中,电流相同,一般选用P=I2R来
比较实际功率的大小;在并联电路中,电压相同,一般选用P=eq \f(U2,R)来比较实际功率的大小.
$$