文档文本内容
电功率
_____________________________________________________________________
______
___
__
___________________________________________________________________
_____
____
______
1.电功率的认识与理解
;
2.电功率的计算公式
P=UI
;
3.千瓦时的来历
;
4.额定电压
、
额定功率
。
1.电功率:电流在1 秒内所做的功叫电功率。
(1)电功率符号是P,单位是瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW)。
(2)1kW=103W
2.电功率的物理意义:表示消耗电能的快慢。
3.电功率的定义式:
t
W
P
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)。
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)。
4.电功率的计算式:
UI
P
P——电功率——瓦特(W);U——电压——伏特(V);t——电流——安培(A)。
1
5.家用电器的电功率(估计数值):
1000W:空调、微波炉、电炉、电热水器; 800W:吸尘器;
500W:电吹风机、电熨斗、洗衣机; 200W:电视机、电子计算机;
100W:电冰箱、电扇; 低于1W:手电筒、计算器、电子表。
6.有关电功、电功率的公式及其适用范围:
电功
电功率
公式的适用范围
Pt
W
t
W
P
普遍适用
UIt
W
UI
P
普遍适用
t
R
U
W
2
R
U
P
2
只适用于纯电阻电路(只含
电阻的电路)
Rt
I
W
2
R
I
P
2
只适用于纯电阻电路
7.用电器的额定功率和实际功率
(1)额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
(2)额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
(3)额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
(4)用电器实际工作时的三种情况:
额
实
P
P
——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红)
额
实
P
P
——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白
或迅速烧断灯丝)
额
实
P
P
——用电器正常工作。
(5)电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W。
(6)有些地区电压不稳定,使用稳压器可以获得较为稳定的电压。
(7)额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。
将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。
2
题型一:电功
例1.(2014•泰安)为测量某电热杯的电功率,小明同学把家中其余用电器均从电源上断开,只将该电
热杯接入电路,观察电能表,发现在1min 内电能表转盘转动15 圈.电能表的部分技术参数如表,该电
热杯的电功率是 ( )
电压
220V
电流规格
10(20)A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/(kW•h)
A.300W B.30W C.
150W
D.
200W
解析:
转盘转动15 转消耗电能:W=
×15kW•h=0.005kW•h=1.8×104J,
t=1min=60s,用电器的功率:P=
=
=300W.
答案: A
例2.(2014•南京)LED 灯具有节能、环保等特点,如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W 的LED
灯泡,该灯泡的额定电流是
A,若它每天正常发光5h,一个月(30 天)消耗的电能是
kW•h,与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED 灯可以节约90%的电能,则这个LED
灯与功率为
W 的白炽灯亮度相当.
解答:(1)该灯泡的额定电流是I= =
=0.02A;
(2)消耗的电能W=Pt=0.0044kW×5h×30=0.66kW•h
(3)设两种灯泡正常发光的时间为t,
∵P= ,
∴LED 消耗的电能为W1=P1t=0.0044kW•t,白炽灯消耗的电能为W2=P2t,
∵在达到相同亮度的条件下,LED 灯可以节约90%的电能,
∴
=90%,
解得:P2=0.044kW=44W.
答案:0.02;0.66;
3
例3.
(2014•广安) 如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“6V 0.6W”的字样,R 为定值电阻,
闭合S1,断开S2,小灯泡正常发光光;若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.3A,则R 的阻值为
,此时灯泡L 和电阻R 消耗的功率之比是
.
解析:闭合S1,断开S2,小灯泡正常发光,因此电源电压为6V;
再闭合S2,为并联电路,电流表测量的是干路电流,则电流表示数变化了0.3A,即IR=0.3A,
由I=得:R=
=
=20Ω; 功率为 PR=UIR=6V×0.3A=1.8W,则PL:PR=0.6W:1.8W=1:3.
答案:20,1:3.
例3.(2014•威海)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选取了一个标有“2.5V”、额定功
率约为1W 的小灯泡和必要的实验器材,连接的电路如图甲所示.
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
(1)闭合开关前,老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在错误的连线上画
“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)经检查电路连接正确后,小明连续进行了4 次测量,并把测量的数据和观察到的现象填写在表格
里,其中第3 次测量时电流表的示数如图乙所示,此时的电流为
A,小灯泡的额定功率为
W.
(3)从表格中的数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而
(“增大”或“减小”),灯丝
电阻发生变化的本质是电阻随
而增大.
解析: (1)由图甲所示电路图可知,电压表连接错误,修改后的电路图如图所示:
4
(2)由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.42A,灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.42A=1.05W.
(3)由表中实验数据可知,随灯丝两端电压增大,电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由
此可知,灯丝电阻随电压增大而增大;这是因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大造成的.
答案:(1)电路图如图所示;(2)0.42;1.05;(3)增大;温度升高.
例4.(2014•青岛)在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小
灯泡R2标有(6V 3W)字样,电流表的量程为0
0.6A
﹣
,电压表的量程为0
3V
﹣
,滑动变阻器R2的最大
阻值为20Ω,请画出该题的各个等效电路图.
(1)只闭合开关S1和S2时,电路消耗的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻R=?
(2)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1时,R1消耗的最大功率为P1,只闭合开关S2时,R2消耗
的最小功率为P2,则P1:P2=?
解析:(1)只闭合开关S1和S2时,等效电路图如图所示:
由P=
可得,R1的电阻:R1=
=
=6Ω,
闭合开关S1、S2和S3时,等效电路图如图所示:
灯泡的电阻:RL=
=
=12Ω,
5
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的总电阻:R=
=
=4Ω;
(2)只闭合开关S1时,等效电路图如图所示:
电路中的电流为0.6A 时,电压表的示数:U3=U﹣IR1=6V﹣0.6A×6Ω=2.4V<3V,
则电路中的电流最大为0.6A,此时R1消耗的电功率最大,P1=I2R1=(0.6A)2×6Ω=2.16W;
只闭合开关S2时,等效电路图如下图所示:
当电压表的示数为3V 时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各
分电阻之和,所以,此时R2两端的电压:
U2=U
U
﹣
3′=6V
3V=3V
﹣
,
R2消耗的最小功率为:P2=
=
=0.75W,
则
=
=
.
答案:(1)闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻为4Ω; (2)P1:P2=72:25.
例5.(2014•邵阳)家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的,如图是某种型号电饭煲的简化电路.当
温控开关S 闭合时,电饭煲处于加热状态,此时若它两端的电压为220V,它的功率为1100W(不考虑
温度对电阻值的影响).则
(1)电饭煲在加热状态下工作0.1h,消耗的电能为多少kW•h?
(2)R0的电阻为多少Ω?
(3)当温控开关S 断开时,电饭煲的总功率与加热状态时相比,将如何变化?并请说明原因.
解析:(1)t=0.1h,P=1100W=1.1kW
由公式P=得,消耗的电能为:W=Pt=1.1kW×0.1h=0.11kW•h;
(2)U=220V,P=1100W
6
由公式P=
得,R0的电阻为:R0=
=
=44Ω;
(3)当温控开关S 断开时,电阻R0与电阻R 串联,根据欧姆定律,两种情况相比,当S 断开时饮水机
的工作电流较小,根据P=UI 可知,此时饮水机消耗的电功率也较小.故当S 断开时饮水机处于保温
状态.
答案:(1)(1)电饭煲在加热状态下工作0.1h,消耗的电能为0.11kW•h; (2)R0的电阻为44Ω;
(3)当温控开关S 断开时,电饭煲的总功率与加热状态时相比,将变小,因为当S 断开时,电阻R0与电
阻R 串联,由欧姆定律可知,饮水机的工作电流较小;根据P=UI 可知,此时饮水机消耗的电功率也较
小.
例6.(2014•威海)如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2
为12Ω,小灯泡L 上标有“6V 3W”字样.
(1)当S 闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(2)闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器,此时电流表示数为2.5A,求通电10min 电流通过滑动变阻器做的
功是多少?
解析:(1)∵P=UI=
, ∴灯泡正常发光时的电流为I 额=
=0.5A,
灯泡正常发光的电阻为RL=
=12Ω;
∵I= , ∴灯泡正常发光时,电路总电阻为R=
=24Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻为R1=R
R
﹣
L=24Ω
12Ω=12Ω
﹣
;
(2)通过定值电阻R2的电流为I2=
=
= A,
通过滑动变阻器的电流为I1′=I 并﹣I2=2.5A﹣A=
A,
电流通过滑动变阻器做的功为W=UI1′t=12V×
A×600s=13200J.
答案:(1)滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω;
(2)通电10min 电流通过滑动变阻器做的功是13200J.
7
基础演练
1.电功率是表示
的物理量。
2.
叫作电功率。根据定义:P = ,W = UIt。
所以,P = W/t =
=
。上式表明:电功率等于 与 的乘积。
3..电功率单位:
。 1 kW= W 1W= mW
4.如右图为某灯泡的铭牌,完成以下内容:
此灯泡的额定电压为
,额定功率为
,
叫额定电压,用U 额表示;
叫额定功率,用P 额表示。
5.家用的手电筒.用干电池作电源.正常发光时电流为O.32A.小灯泡的电功率接近 ( )
A.1W
B.10W
C.0.1KW
D.1KW
6.下列说法中正确的是 ( )
A.千瓦·时是电功率的单位,千瓦是电功的单位
B.电能表是测量用电器功率的仪表
C.功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.功率为100 瓦的用电器正常工作10 小时耗电1 千瓦时
7.关于电功率,下列说法中正确的是 ( )
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率是表示电流做功多少的物理量
C.用电器的电功率越大,则它做的电功一定大
D.实际功率不可能大于额定功率
8.现有甲、乙、丙三盏灯,分别标有“220V 40W”、“110V 40W”、“36V 40W”的字样,它们均在额
定电压下工作,比较它们的亮度,哪一盏灯最亮. ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.一样亮
9.关于额定电压和额定功率,下列说法中正确的是 ( )
A.用电器工作时的实际功率总是等于它的额定功率
B.用电器工作时它两端的电压总是等于它的额定电压
C.用电器两端的实际电压大于其额定电压时,它的实际功率小于额定功率
D.用电器两端的实际电压小于其额定电压时,它的实际功率小于额定功率
10.若使一个标有“12V 6W”的小灯泡在电压为18V 的电源下正常发光,则需
联一个 Ω 的电
阻R,此时电阻R 的功率为
W.
参考答案:
1.电流做功快慢 2.电功与时间之比;W/t;UIt/t;UI;电压;电流 3.瓦特;1000;1000
4.220V;40W;用电器正常工作时的电压;用电器在额定电压下工作时的电功率
5. A 6.D 7.A 8.D 9.D 10.串;12;3
巩固提高
1.下列四位科学家中,以他的名字命名电功率单位的是 ( )
A.焦耳
B.安培
C.瓦特
D.欧姆
8
2.甲、乙两用电器电功率之比为1:2,通电时间之比为3:4,则消耗电能之比为 ( )
A.1:2 B.3:8 C.3:4 D.2:3[来源:学
3.LED 灯具有节能、环保特点。“220V 8.5W”LED 灯泡和“220V
60W”白炽灯泡正常发光的亮度相当.与白炽灯泡相比,LED 灯泡可以
节能约为 ( )
A.14.2% B.85.8% C.16.5% D.83.5%
4.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.两灯串联在220V 的电路中,甲灯比乙灯亮.
D.将乙灯接入110V 电路中,它的实际功率为50W
5.小明家电能表上个月底表盘数字是
,这个月底表盘数字如图所
示,可知他家本月用电
度,他只让某电水壶工作,发现在10min 内该电能表
转盘转过了600 转,则该电水壶的实际功率为
W。
7.一盏标有“36V 40W”的电灯接在某电路上,通过灯的电流是1A,这灯的实际功率为 ( )
A.等于40W B.大于40W C.等于36W D.小于36W
8.白炽灯的亮度决定于
A.额定功率的大小 B.实际功率的大小
C.加在灯上的电压的大小 D.电灯自身电阻的大小
9.有两个分别标有“6V 2W”和“12V 8W”字样的电灯泡,如果将它们串联在电路中,使其中一个灯
泡恰能正常发光,则加在串联电路两端的电压是 ( )
A.6V B.12V C.18V D.24V
10.如图所示,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω,将R1和R2串联后接在电压为6V 的电源上,
求:(1)R1、R2串联的总电阻; (2)电路中的电流; (3)R1两端的电压; (4)R1的电功率。
11.如图,电源电压恒定.小灯泡上标有“6V 9W”字样,假定灯丝电阻
不随温度而变化,当
、
均闭合时,小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电流
9
LED 灯泡
白炽灯泡
(2)当
闭合,
断开时,电流表示数为0.5A,求小灯泡的实际功率
参考答案:
1.C 2.B 3.B 4.C 5. 100;1200 6.D
7.B 8.B 9.(1)30 (2)0.2 (3)2 (4)0.4 10.(1)1.5A (2)1W
1.电功率是表示 的物理量。电功率等于 与时间之比,用公式表
示为 ;利用W=UIt ,还可以得出电功率的另一个公式
2.一个“220V 110W”的用电器,正常工作时其电阻为
,电流为 A。
3.一灯泡标有“PZ220 22”字样,其中“220”表示的是 ,“22”表示的是
,由此可知该灯泡正常发光时电流为 。
4.1 千瓦时的电能指的是1 千瓦的用电器工作 小时消耗的电能,某用电器功率为100 瓦,
它工作1 小时消耗的电能为 千瓦时。
5.A 灯“220V 100W”,B 灯“220V 60W”,C 灯“110V 100W”正常发光时,通过哪盏灯灯丝的电
流大 ( )
A.A 灯 B.B 灯 C.C 灯 D.一样大
6.白炽灯的亮度决定于 ( )
A.额定功率的大小 B.实际功率的大小
C.加在灯上的电压的大小 D.电灯自身电阻的大小
7.将两盏“220V 40W”的电灯串联后接在220V 的照明电路中,两盏电灯的实际功率之和是( )
A.20W B.40W C.60W D.80W
8.用电器正常工作的电压叫做 ,用电器在额定电压下的功率叫做 ,某灯泡上标
有“PZ220-60”,“220”表示 ,“60”表示
9.标有“36V 12W”的A 灯和“36V 18W”的B 灯,电阻大的是 灯,若将它们并联在36 伏的电
路上, 灯较亮些,若将它们串联在36 伏的电路上, 灯较亮些。
10.一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,若加在两端的电压是1.9 伏,则灯泡的额定功率是 瓦,
实际功率是 瓦。
11.一台电风扇标有“220-80”的字样,用欧姆表测得电阻为8Ω,将它接入220V 的电路,工作1
小时消耗的电能是多少焦?合多少Kw·h?
10
12.一只标有“PZ220—100”字样的灯泡,正常工作100 小时,用几度电?1 千瓦时的电可供标有
“PZ220—40”字的灯泡正常工作几小时?
参考答案:
1.电流做功快慢 电功 P=W/t P=UI 2.440 0.5 3.额定电压 额定功率 0.1A
4.1 0.1 5.C 6.B 7.A
8.额定电压 额定功率 额定电压 额定功率 9.A B A
10.1.14 0.285 11.288000 0.08 12.10 25
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
1.下列说法中错误的是 ( )
A.电功率是表示电流做功快慢的物理量
B.kW、W 都是电功率的单位
C.消耗电能多的用电器功率大
D.电流做功的过程就是电能转化成其他形式的能的过程
2.下列说法正确的是 ( )
A.kW·h 是电功率的单位
B.电灯的额定功率越大,灯就越亮
C.“36V 40W”的灯泡比“36V 15W”的灯泡的电阻大
D.“PZ220 40”的灯泡和“110V 40W”的灯泡在各自的额定电压下工作时,两盏灯的亮度一样
3.R1=20Ω,R2=30Ω,将它们串联在电路中,在相同的时间内,R1、R2消耗的电能分别为W1、W2。比较
二者的大小,可知 ( )
A.W1>W2
B.W1=W2 C.W1<W2
D.无法判定
4.甲、乙两盏灯并联在某电路中时,它们的实际功率之比为2∶1,则甲、乙两灯的电阻之比是
11
( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
5.某半导体收音机消耗的电功率为0.6W。“0.6W”的物理意义是:在______内,电流做功______J。
6.完成同样多的电功,电功率大的用电器用的时间______,电功率小的用电器用的时间______。所以
说电功率是表示电流做功______的物理量。
7.一只标有“PZ220 100”的电灯,其中“220”指的是______,它表示______;“100”指的是______,
它表示______。这盏灯的正常工作电流是______A,电阻是______Ω。
8.一只标有“220V 1000W”的电炉,正常工作______h 消耗1kW·h 的电能。
9.两盏灯的电阻分别为R1、R2,且R1∶R2=2∶3,它们两端的电压分别为U1、U2,通过两灯的电流分别
为I1、I2,两灯的电功率分别为P1、P2。
(1)两灯串联时,I1∶I2=______;U1∶U2=______;P1∶P2=______。
(2)两灯并联时,I1∶I2=______;U1∶U2=______;P1∶P2=______。
10.用电器上标着的电压值是用电器________工作时的电压,叫________电压;用电器上标着的功率
值是用电器在________电压时的电功率,叫________功率。
11.标着“PZ220—60”字样的电灯正常工作时,通过灯丝的电流是________A,灯丝的电阻是
________Ω。
12.一盏标有“36V 40W”字样的灯泡,接入某电路时,测得通过灯泡的电流为1A。这盏灯两端的实
际电压是________V,实际功率是________W。
13.在8C 的电荷量通过一个2Ω 电阻的过程中,电流做功40J。这个电阻两端的电压是________V,通
过这个电阻的电流是________A,通电时间是________s。这个电阻消耗的电功率是________W。
14.1kW·h 的电能可供“36V 25W”的电灯正常工作________h。
15.动手做一做:利用家里的电能表和钟表,测定电饭锅(或其他用电器)的电功率。请写出测量过程、
记录的数据以及计算的结果。
16.阻值为6Ω 的用电器接到36V 的电源上,通电5min,求:(1)电流通过用电器所做的功; (2)用电器
的电功率。
17.如图8-2 所示电路中,电阻R=24Ω,灯L 标有“12V 24W”的字样,并正常发光。
求电流表的示数。
图8-2
18.一只灯泡与R=10Ω 的电阻串联,接在20V 的电源上时,灯泡恰好正常发光,测得通过灯泡的电
流是0.5A。求:(1)灯泡的额定电压和额定功率;(2)灯泡正常光时的电阻。
12
参考答案:
1.C 2.D 3.C 4.A 5.1s;0.6 6.短;长;快慢
7.额定电压;此灯泡正常工作时的电压是220V;额定功率;此灯泡在220V 电压下工作时的电功率是
100W;0.45;484
8.1 9.(1)1∶1;2∶3;2∶3;(2)3∶2;1∶1;3∶2 10.正常;额定电压;额定;额定
11.0.27;806.67(或814.8) 12.32.4;32.4 13.5;2.5;3.2;12.5 14.40
15.提示:(1)抄录电能表上每消耗1 千瓦时电能,转盘转数r;
(2)关掉家里其他用电器,只让电饭锅工作;
(3)用钟表测出转盘转n 圈所用的时间t;
(4)计算转盘转n 圈,电饭锅消耗的电能W;(5)计算电饭锅的实际功率P
16.W=64800J;P=216W 17.2.5A 18.(1)15V;7.5W;(2)30
课程顾问签字: 教学主管签字:
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