电功率

第二节电功率电能的单位:焦耳(J)千瓦时(kW·h)1kW·h=3.6×106J测量电能的仪表:电能表温故知新观察电能表，常常可以发现：表上的铝盘在使用普通灯泡时转得慢，在使用电热水器时转得快。说明铝盘转动的快慢与用电器的种类有关！这两种用电器有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。想想议议灯泡和热水器铭牌图灯泡热水器灯泡上的“10W”和“100W”的字样是什么意思?想想做做分别拿一只10W和一只100W的灯泡，接在电路上，比较电能表铝盘转动的快慢。电能表铝盘转的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。演示实验原来，灯泡上的“10W”和“100W”表示消耗电能的快慢，“100W”比“10W”灯泡消耗电能快！物理学中用电功率表示消耗电能的快慢！一、电功率1.物理意义：表示消耗电能的快慢。2.单位：电功率用字母P表示，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。各种不同的用电器，电功率各不相同，翻看电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。家用电器的电功率空调微波炉电炉电热水器吸尘器电吹风机电熨斗洗衣机约1000W约1000W约1000W约1000W约800W约500W约500W约500W电视机电子计算机抽油烟机电冰箱电扇手电筒计算器电子表约200W约200W约140W约100W约100W约0.5W约0.5mW约0.01mW有些电器的功率往往很大，这时要用更大的单位——千瓦(kW)表示。1kW=1×103W农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间；大型发电站的发电功率可达一百万千瓦以上。电动机科学小资料3.定义:用电器单位时间里1s内所消耗的电能叫做电功率。如果在“t”这么长的时间内消耗的电能为“W”，那么，这个用电器的电功率“P”就是P=WtW——消耗的电能——焦耳(J)t——所用的时间——秒(s)P——用电器的功率——瓦特(W)P=Wt符号的意义及单位:“千瓦时”的来历kW·h和kW是两个不同物理量的单位。如果P和t的单位分别用kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位——千瓦时(度)。1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。P=WtW=Pt科学小资料例1某电视机的电功率是250W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时?(按30天计算。)经典例题解:P=250W=0.25kWt=3h×30=90h一个月内消耗的电能是W=Pt=0.25kW×90h=22.5kW·h答:一个月用电22.5kW·h。例21度电可以供25W的灯泡工作多长时间？答:1度电可以供25W的灯泡工作40h。解:t====144000s=40hWP1kW·h25W3.6×106J25W例3一盏电灯25h耗电1kW·h，这盏灯的功率是多少?解:P===40WWt1kW·h25h答:这盏灯的功率是40W。通常我们说某个灯泡的电功率是40W，某个电炉的电功率是1000W，并没有明确地指明电压，在不同电压下，同一个用电器的功率总是一样大吗?想想做做把一个电压表、一个“2.5V0.5W”电灯泡和一个滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数在额定电压下，灯泡正常发光；调节滑动变阻器使电压表示数低于额定电压，观察灯泡亮度，并记录；调节滑动变阻器使电压表示数高于额定电压，观察灯泡亮度，并记录。演示实验我们发现在电压为2.5V时，灯泡正常发光；在低于2.5V时，灯泡发光暗淡；在高于3V时，灯泡强烈发光。说明用电器消耗的电功率随着加在它两端电压的改变而改变!二、额定电压、额定功率额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压。额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定电功率。P额U额实际电压：实际加在用电器两端的电压。实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。U实=U额，则P实=P额U实≠U额，则P实≠P额U实P实观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌，理解其中的含义。想想议议有些地区电压不稳，在用电高峰时只能达到150V左右，深夜时会升到230V以上。为了保护电冰箱等用电器，有的家庭使用“稳压器”。把稳压器的输入端接在电源上，再把电冰箱等用电器插在稳压器的输出端，用电器就能得到比较稳定的电压。稳压器科学小资料1.一种彩色灯泡的额定电压是36V，要接在220V的电路中。大约要串联多少个这种灯泡，才能正常工作?想想议议n==6.1，因不能超过额定电压，所以应该向上取整为7。220V36V2.一位电视记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW·h的时候，手举一只理发用电吹风机说:“我这只电吹风是500瓦的，也就是0.5千瓦，这个工厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。这位记者错在哪里?”这位记者的说法混淆了电能和电功率的单位。三、电功率的测量电功率可以用电流表和电压表来测量，间接计算出用电器的电功率。电功率P和电流I、电压U之间的关系是注意：使用该公式时，电流、电压的单位是A、V时，所得功率的单位才是W。P=UI关闭其他用电器，只让所测用电器工作，观察电能表，找到参数nrevs/kW·h，如600revs/kW·h，用秒表记录电能表铝盘转动N(例如30)转所用的时间t。即可知道这段时间内消耗的电能为：W=N/nkW·h=3.6×106N/n(J)则该用电器的电功率为：P=W/t=3.6×106N/nt(W)科学小资料用电能表测量电功率有关电功率计算的导出公式P=UII=URP=I2RP=U2R动手动脑学物理1.某家庭用节能型日光灯的额定功率为11W，使用时通过的电流是多少毫安?解:家庭电路的电压是220V，所以通过日光灯的电流是:答:使用时通过的电流是50mA。I===0.05A=50mAPU11W220V2.一个在额定电压下工作的电烙铁，功率是100W，电流是454mA，这个电烙铁的额定电压是多大?解:这个电烙铁的额定电压是:答:这个电烙铁的额定电压是220.3V。U====220.3VPI100W454mA100W0.454A3.求“220V40W”和“220V100W”两盏灯正常发光的电阻和电流。解:R1===1210Ω(220V)240W121PUI1==≈0.18AP1U140W220VR2===484Ω(220V)2100W222PUI2==≈0.45AP2U2100W220V4.一个“220V800W”的电炉，正常工作时的电阻有多大?5.60W800V02222)(PUR提示：5.如图，灯L的额定电压为9V，R的阻值为27Ω，此时，灯恰能正常发光，电流表的示数为1A。求灯的额定功率。LRA解:∵灯泡正常发光，且并联∴U=UL=UR=9V∴IR===AURR9V27Ω13∴IL=I-IR=A23∴PL=ULIL=9V×A=6W236.将一标有“6V3W”的灯泡L与电阻R串联，接入电压为9V的电路中，灯泡恰好正常发光，求：(1)灯泡L的阻值；(2)电阻的功率。∴I=IL=IR===0.5APLUL3W6V∴UR=U-UL=9V-6V=3V∴PR=URIR=3V×0.5A=1.5W解:RL===12Ω(6V)23WL2LPU答:(1)灯泡L的阻值为12Ω；(2)电阻的功率为1.5W。∵灯泡正常发光，且串联