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复习回顾
1、电能的国际单位和常用单位分别是什么?换算关系怎样?
2、电能表是测量什么的仪表?表盘上的字样“220V 10(20)A”、“1200 revs/kW·h”分别表示是什么物理意义?
3、电流做功的实质是什么?电功的计算公式是什么?
第2节 电功率
人教版初中物理九年级全一册第十八章《电功率》
观察电能表,可以发现,铝盘转动有时快有时慢。这是为什么?如果只使用一只节能灯时,铝盘转得慢,而使用电热水器时,铝盘转得快。表明铝盘转动快慢跟接入电路的用电器有关。
一、电功率
灯泡铭牌图
节能灯上的“220V”和“24 W”的字样是什么意思?“220V”是说电压,那么“24 W”是什么意思?
分别把一只 24W 的节能灯和一只 500 W 的电吹风接在同样的电路里,比较电能表铝盘转动的快慢。
实验发现,500 W 的电吹风接入电路时电能表铝盘转动的快;24W 的节能灯接入电路入电路时电能表铝盘转动的慢。
电能表铝盘转动的快,说明电流做功快;电能表铝盘转动的慢,说明电流做功慢。
1.物理学中用电功率表示用电器消耗电能的快慢。
2.单位:电功率用p表示,单位是瓦特,简称瓦,符号W。前面的24W、500W说的就是用电器的电功率
比瓦大的单位:千瓦,符号是kW。1 kW = 103 W
比瓦小的单位:毫瓦,符号是mW。1 W = 103 mW
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。
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。发光二极管的功率约为50mW
3.定义:电功率等于电功与时间之比。 如果电功用W表示,完成这些电功所用的时间用t表示,电功率用P表示,则
将电功W=UIt代入上式得
W ——焦耳(J)
t —— 秒(s)
P ——瓦特(W)
电功率是表示电流做功快慢的物理量。
将公式P=W/t变形得:W = Pt。W是t这段时间电流通过用电器所做的功,也就是用电器消耗的电能。式中W、P、t的单位分别是焦、瓦、秒。
如果P、t的单位分别用千瓦、小时,那么它们相乘之后就得到电能的另一个单位——千瓦时(度)。
1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。
二、“千瓦时”的来历
例题.某电视机的电功率是 150 W,每天使用
3 h,一个月用电多少千瓦时? (按 30 天计算)
解:P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是
W = Pt = 0.15 kW×90 h = 13.5 kW · h
答:一个月用电 13.5 kW · h。
一位电视记者在讲到某工厂上半年共节电5 000 kW · 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,这个厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?
这个记者的错误是:混淆了(电能)kW•h与(电功率)kW的区别。
正确的说法是:这些电能可以使电功率为0.5 kW电吹风正常工作10 000h。
想想议议
取一个标有“36V 25W”的灯泡。把它接在36V的电路中,它正常发光;把它接在24V的电路中,它发光暗淡;把它接在40V的电路中,它发光强烈。
实验表明,灯泡的亮度取决于实际功率,在不同电压下,同一个用电器的电功率不一样大;用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。
三、额定电压、额定功率
不同用电器的电功率一般不同。那么,在不同的情况下,比如,同一个用电器工作在不同的电压下,它的电功率总是一样的吗?
1.额定电压:用电器正常工作时的电压叫做额定电压 2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。
P额
U额
节能灯上标着“220V 24W”,表示额定电压是220V,额定功率是24W。电熨斗上标着“220V 500W”,表示额定电压是220V,额定功率是500W。
使用各种用电器一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低,用电器的电功率偏低,不能正常工作。实际电压偏高,有可能损坏用电器。
一种彩色灯泡的额定电压是 36 V,要接在 220 V 的电路中,要串联多少个这种灯泡才行?
为保证灯炮不超过额定电压而烧坏,这种情况下只能使用“进一法”,不能用“四舍五入”法。所以应该串联 7个这种灯泡。
解:
≈ 6.1
想想议议
四、电功率的测量
测量电功率可以使用专用的功率表,但是在非专业的实验中,常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。
由电功率公式P=UI可以看出,测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流,就可以知道用电器实际的电功率。
课堂小结
1、电功率
(1)物理意义:电功率是表示电流做功快慢的物理量。
(2)国际单位:瓦特,简称瓦,符号:W。
(3)定义:电功率等于电功与时间之比。
(4)定义式:P=W/t;根据P=W/t和W=UIt推导得到:P=UI
2、“千瓦时”的来历
1 kW·h=1 kW×1 h(W=P t)
3、额定电压 额定功率
用电器正常工作时的电压叫做额定电压,
用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。
4、电功率的测量
由电功率公式P=UI可以看出,测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流,就可以知道用电器实际的电功率。
课堂练习
1. 在物理学中,用 表示电流做功的快慢。电功率用 表示,国际单位是 ,简称 ,符号是 。比它大的单位是 ,符号是 ,比它小的单位是 ,符号是 。
2. 1kW= W= mW.
3. 电功率的定义式是 。推导式是 。
4. 由公式P=W/t 可以得到W= ,如果P的单位是千瓦,t的单位是小时,W的单位就是 。记作 。
5. 1kW·h的电能相当于电功率为 的用电器工作 消耗的电能。
6. 用电器 工作时电压叫 电压 ,用电器在 电压下工作时的电功率叫 功率。
电功率
P
瓦特
瓦
W
千瓦
kW
mW
毫瓦
103
106
P=W/t
P=UI
P t
千瓦时
kW · h
1kW
1h
正常
额定
额定
额定
7. 在使用各种用电器时,都要让他们在额定电压下工作,如果实际电压过高,则可能 ,如果实际电压过低,则用电器 正常工作。
8. 测量电功率可以使用专用的 ,在非专业的实验中,只需要测量出用电器两端的 和通过用电器的 ,就可以利用公式 计算出用电器实际的电功率。
损坏用电器
不能
功率表
电压
电流
P=UI
课堂练习
9.下列关于电功率的说法中,正确的是( )
A、电功率是表示电流做功多少的物理量;
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量;
C、电功率大的用电器消耗电能一定多;
D、电功率大的用电器工作时间一定短;
B
课堂练习
10、如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑片P向右滑动时( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变小, 电压表示数变大,灯泡变亮
C.灯泡的实际功率减小,灯泡变暗
D.灯泡的实际功率增大,灯泡变亮
C
课堂练习
11、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.甲灯的实际功率一定是40W
B.两灯均正常发光时,甲灯发光较暗
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.将乙灯接入110V电路中,它的额定功率仍为60W
B
课堂练习
12、一个标有“220 V 800 W”的电炉,正常工作时电阻丝的电阻有多大?假如电路中的电压降低到200 V,电阻丝的电阻不变,这时电炉实际的电功率是多大?
解:正常工作时的电阻
R=U额2/P额=(220V)2/800W=60.5Ω
电压为220V时,实际功率
P实=U实2/R=(200V)2/60.5Ω=661W
13、某次雷电的电流约2×104 A,电压约108 V,放电时间约0.001 s。这次雷电的电功率约多少千瓦?释放多少电能?
解:电功率P=UI= 108 V×2×104 A=2×1012W
释放的电能 W=P t=2×1012W×0.001 s=2×109J
课堂练习
14、下课后王老师去关闭微机房的总电闸时,发现图所示的电能表转盘在缓慢地转动,他利用手表估测了一下,2min转盘转动了5r,那么2min内消耗了______J电能;经检查发现,原来机房内还有20台型号相同的电脑显示器处于待机状态,则一台电脑显示器的待机功率约为_____W。
解析:这是一道涉及电能表计算的问题,要利用电能表铭牌上的读数来计算消耗的电能,再结合测量时间可以计算出用电器消耗的功率。2500r/(kW•h)是指每用电1kW•h,电能表的转盘转过2500圈。如果转盘转过5圈,
则用电器消耗的电能为
用电器的电功率为
课堂练习