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第第十十八八章章 电电功功率率((原原卷卷版版))
课课时时1188..22 电电功功率率
2022年课程标准 物理素养
物理观念:知道电功率的概念、定义式和单位;知道千瓦时的由来和
3.4.5结合实例,了解电功和电 意义;
功率。知道用电器的额定功率和 科学思维:会用公式P=UI进行简单的计算。
实际功率。 科学探究:知道额定电压和额定功率;
科学态度与责任:了解我们身边常见电器的电功率值。
知知识识点点一一、、电电功功率率
1.实验探究:电流做功的快慢:观察电能表面板上铝盘的转动,会发现有时慢悠悠,有时急匆匆,
再观察家中的用电器可知,铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关。具体有什么关系呢?通过下面
实验进行探究。
实验过程 分别把一只24W的节能灯和一只500W的电吹风接在同样的电路中,比较电能表铝盘转动的快慢
当把500W的电吹风接入电路中正常工作时,电能表铝盘转动得较快,即在相同时间内,铝盘转动的
实验现象
转数多
电能表铝盘转动的快,说明用电器消耗的电能快,即电流做功快;电能表铝盘转动慢,说明用电器消
分析论证
耗电能慢,即电流做功慢
探究归纳 电流做功除了有多少之分,还有快慢之分
2.比较电流做功的快慢的三种方法
(1)相同时间内,比较电流做功的多少,电流做功越多,表示电流做功越快;
(2)做相同的电功,比较所用时间的长短,所用时间越短,表示电流做功越快;
(3)在物理学中,用电功与时间的比值表示电流做功的快慢,比值越大,表示电流做功越快。
可见,我们使用的电能是由其他形式的能转化而来的。发电机和电池就是实现这种转化的装置。
33..电电功功率率
(1)定义:电功与时间之比叫做电功率,用字母P表示。
(2)物理意义:在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢。电功率越大,电流做功越快,电功率
越小,电流做功越慢。
(3)单位:在国际单位中,电功率单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
常用单位有千瓦(kW)、毫瓦(mW)。换算关系:1kW=103W,1W=103mW。
44..常常用用用用电电器器的的电电功功率率
家用空调 吸尘器 电吹风 台式计算机约1000W 约800W 约500W 约300W
32英寸液晶电视机 电饭煲 手电筒 计算器
约100W 约1000W 约0.5W 约0.5mW
55..电电功功率率的的计计算算
(1)定义式: 。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W,就可以用该公式
计算用电器的电功率。
公式 中各符号所代表的物理意义:
P—电功率,单位:瓦特(W);W—电功,单位:焦耳(J);t—时间,单位秒(s)。
(2)计算式:将W=UIt代入公式 中,可得到P=UI,即已知某用电器两端电压U和通过用电器
的电流I,就可以用该公式计算出该用电器的电功率。
公式P=UI中各符号的物理意义:P—电功率,单位:瓦特(W);U—电压,单位:伏特(V);I—
电流,单位安培(A)。
(3)导出式: 、 。
对于纯电阻电路,由P=UI及 可推导出上述导出式。
培优拓展:电电路路中中电电功功率率关关系系的的三三个个推推论论
(1)两个比例关系
推论一:对于纯电阻串联电路来说,由 可知各电阻消耗的电功率与其阻值成正比,即P :
1
P:…=R:R:…
2 1 2
推论二:对于纯电阻比例电路来说,由 可知各电阻消耗的电功率与其阻值成反比,即
(2)电路的总电功率
推论三:无论是串联电路还是并联电路,整个电路消耗的总电功率都等于各个用电器消耗的电功率之
和,即: 。
66..对对电电功功率率的的理理解解
P与U、I不 由公式P=UI可知,电功率的大小与电路两端电压U、通过电路的电流I两个因素有关。不能简单地认
是简单的正 为电功率仅与电压成正比或仅与电流成正比,因为加在电路两端的电压变化时,通过电路的电流也会比关系 随之变化。
可反映电功
例如,同一个灯泡其电功率越大,说明单位时间内电流通过灯泡做的功越多,则灯泡的亮度就越大。
的效果
电功率是电功和时间的比来定义的,而用比值定义法来定义一个物理量在物理学中是比较常见的,还
比值定义法
有速度、密度、压强等。
77..电电功功和和电电功功率率的的区区别别与与联联系系
电功 电功率
定义 电流通过导体或用电器所做的功 电功与时间之比
物理意义 表示电流做功多少的物理量 表示电流做功快慢的物理量
电流做功过程就是电能转化为其他形式能的过程,电 电流通过导体或用电器时,单位时间
实质
流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能 内消耗的电能
区别
计算公式 W=Pt,W=UIt
P=UI,
决定因素 由电压、电流和通电时间三个因素的乘积决定 由电压、电流的乘积决定
单位 kW·h、J kW、W、mW
联系
利用公式 的变形公式W=Pt可知,电功由电功率和电流做功的时间决定。
注意 电功率大,电流做功不一定多;电功率小,电流做功不一定少。
【典例1】下列关于电能的说法正确的是( )。
A.可以通过电流表把电能直接测量出来;
B.电能的单位是“度”,学名叫做千瓦;
C.消耗电能越多的用电器,电功率就越大;
D.消耗电能相同的用电器,产生的热量不一定相同
【典例2】一个标有“6V 3W“的小灯泡,正常发光时的电流是_____A;将它接在9V的电源上,为让
灯泡正常发光,应该给它串联一个_____Ω的电阻:若小灯泡两端的实际电压是3V,则小灯泡的实际功
率是_____W。
知知识识点点二二、、““千千瓦瓦时时””的的来来历历
1.由 得W=Pt,所以1千瓦时可以看作电功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能,其大
小为W=Pt=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J。
2.利用公式 进行计算时,通常可采用两套单位:
(1)当电功的单位用焦耳(J),时间单位用秒(s),电功率的单位用瓦特(W);
(2)当电功单位用千瓦时(kW·h)时,时间单位用小时(h),电功率单位用千瓦(kW)。
这两套单位必须配套使用,才能保证计算正确。
【典例3】郝奇同学周末给外婆整理房间时发现,有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电,右脚还能
正常工作。郝奇同学在 220V 的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚,工作 3min 观察到标有“220V,
2000imp/kW.h”的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的,左脚的
电阻丝已锈蚀,于是他用一根新的电阻丝R进行替换,然后在220V家庭电路中只接入烘鞋器的两脚,
1
3min内观察到这个电能表的指示灯闪烁了11次,求:(1)只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率;
(2)电阻丝R的阻值;
1
(3)为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等,应将左脚替换为阻值为R的另一新电阻丝,则R和
2 1
R的阻值相差多少?
2
知知识识点点三三、、额额定定电电压压 额额定定功功率率
11..现现象象探探究究——用用电电器器的的电电功功率率
取一个标有“36V、25W”的小灯泡,把它接在36V的电源上,观察它的发光情况;再把它接在24V、
实验过程
40V的电源上,观察它的发光情况
实验现象 该灯泡接在36V的电路中,正常发光;接在24V的电路中,发光较暗;接在40V电路中,发光强烈
该灯在36V电压下处于正常工作状态,所观察到的亮度是功率为25W时的发光情况,而在24V和40V电
现象分析
压下它都不能正常发光,其功率分别低于和高于25W。
实验结论 在不同电压下,同一用电器的电功率不一样大;用电器实际电功率随着它两端电压的变化而变化。
22..额额定定电电压压和和额额定定电电功功率率的的相相关关物物理理量量
额定电压 用电器正常工作时的电压。用电器的铭牌和使用说明书上标明的电压值就是额定电压,常用U 表示。
额
用电器在额定电压下工作时的电功率。用电器铭牌和使用说明书上标明的功率就是额定功率,常用 P
额
额定功率
表示。
额定电流 用电器在额定电压下工作时的电流,常用I 表示。
额
用电器实际工作时两端的电压。用电器的实际电压,与额定电压可能相同,也可能不相同。当用电器
实际电压
的实际电压明显低于或高于额定电压时,用电器就不能正常工作。实际电压常用U 表示。
实
用电器在实际电压下工作时的电功率。它与额定功率可能相同,也可能不相同。实际功率用 P 表示。
实
实际功率
决定灯泡亮度的是实际功率。
33..额额定定功功率率PP 与与实实际际功功率率PP 的的区区别别与与联联系系
额额 实实
额定功率 实际功率
概念 用电器在额定电压下工作时的电功率 用电器在实际电压下工作时的电功率
区别 不是唯一的,不同的电压值,对应的实际功率不
是否变化 是唯一的,不随实际电压的变化而变化
同
当U =U 时,I =I ,则P =P ,用电器正常工作;
实 额 实 额 实 额
联系 当U >U 时,I >I ,则P >P ,用电器不能正常工作,且可能被损坏;
实 额 实 额 实 额
当U