電功率知識(shí)講解(提高)

1、電功率（提高）責(zé)編：馮保國【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1 .理解電功率的概念，知道電功率表示消耗電能的快慢；2 .知道電功率的單位 W kVV3 .理解用電器的額定功率，知道額定功率是在額定電壓下工作時(shí)的功率；4 .會(huì)用功率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算；5 .掌握測量小燈泡電功率的方法?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、電功率的基本概念1 .物理意義：電功率是表示電流做功快慢的物理量。電流做功越快，電功率就越大，電流做功越慢，電 功率就越小。2 .定義：電功率等于電功與時(shí)間的比3 .單位： 瓦（W）、千瓦（kW） 1kW=103W4 . 7E義公式：P =一IW電流所做的功（消耗的電能）一一焦（J） kW- ht 一一所用的時(shí)間

2、一一秒（s） 一 hP 一用電器的功率 一一瓦（W） kW要點(diǎn)詮釋：1 . kW-h是電功的單位，是由電功率的單位KWF口時(shí)間白單位h組成的復(fù)合單位。2 .據(jù)公式P=W/t得 W=Pt P的單位用kVV t的單位用h,則電功（電能）的單位為kW h,由此可知 就是功率為1KW的用電器使用1h所消耗的電能。3 . kW- h 和 J 的換算關(guān)系：1kW- h=1000W< 3600s=3.6 x 106J。要點(diǎn)二、電功率的公式推導(dǎo)I和用1 .計(jì)算電功率最常用的基本公式：P=IU該公式表明：用電器的電功率 P等于通過用電器的電流電器兩端的電壓U的乘積。2 .公式變形：二芻 U二:3 .推導(dǎo)公

3、式：11 2U 2PI2RR要點(diǎn)三、額定電功率和實(shí)際電功率1 .額定電壓與額定功率：用電器正常工作時(shí)的電壓用電器銘牌上標(biāo)明的電壓小頷定功率用電器在額定電壓下正常工作的電功率用電器銘牌上標(biāo)明的功率與2 .實(shí)際電壓與實(shí)際功率：（1）實(shí)際電壓：用電器工作時(shí)兩端的電壓u1/工可能大于4 ,可能等于/ ,可能小于U瓜。(2)實(shí)際功率：實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率；用電器的實(shí)際功率可能大于額定功 率，可能等于額定功率，可能小于額定功率。3 .用電器所消耗的功率與用電器兩端電壓的關(guān)系：當(dāng)q 時(shí),七二島； 當(dāng)仃* =他時(shí)，7 = F矗； 當(dāng)仃* < F觸時(shí)，與 < 為。要點(diǎn)詮釋:1

4、.對(duì)某一用電器而言，額定電壓和額定功率只有一個(gè)，而實(shí)際電壓和實(shí)際功率卻有無數(shù)個(gè)。燈泡的亮度 是由它的實(shí)際功率決定的。2.若不考慮溫度對(duì)用電器電阻的影響，則有殳=弓,即電阻一定時(shí)，實(shí)際電壓是額定電壓的n倍,則實(shí)際電流也是額定電流的 n倍，實(shí)際功率是額定功率的n2倍。要點(diǎn)四、測定小燈泡的電功率2 .實(shí)驗(yàn)原理：P = U13 .實(shí)驗(yàn)器材：電源、電燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。4 .實(shí)驗(yàn)步驟(1)按電路圖連接好電路，斷開開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大的位置；(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為Ie、ue,記錄小燈泡的亮度；(

5、3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為I 1, U,記錄小燈泡的亮度；(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡兩端的電壓低于額定電壓，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為I2, Ua,記錄小燈泡的亮度；(5)重復(fù)步驟4兩次，觀察電流表和電壓表的示數(shù)，記錄為 13、U, 14、U4,記錄小燈泡的亮度；(6)根據(jù)P=UI,算出小燈泡的額定功率 Pe和實(shí)際功率的電功率 P1P4；(7)分析數(shù)據(jù)，整理器材。5 .實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮；當(dāng)小燈泡的兩端的電壓等于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)小燈泡的兩端的電壓大于額定電

6、壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況下亮；當(dāng)小燈泡的兩端的電壓小于額定電壓時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光比正常情況 下暗。要點(diǎn)詮釋:U瓶至少要選擇2節(jié)干電池串聯(lián)作電源,1 .電源：電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如：學(xué)生電源選擇3V的電源。2 .電壓表的量程應(yīng)大于 4 ,電流表的量程應(yīng)大于燈泡正常的工作電流；在被測電壓、電流不超電壓表、電流表量程的情況下，應(yīng)盡可能選用小量程；例如 =2.57的小燈泡電壓表量程選 03V,電流表選 0 0.6A的量程。3 .滑動(dòng)變阻器的允許通過最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而其最大阻值應(yīng)與燈泡的電阻差不多, 以便調(diào)節(jié)效果明

7、顯。【典型例題】類型一、電功率的計(jì)算.如圖所示為一可保溫電熱水壺的電路示意圖，燒水時(shí)，開關(guān)S2處于狀態(tài)。若電熱水壺?zé)畷r(shí)消耗的功率為 1000VV則電阻Ri=,E, ，一，1Qo如果保溫狀態(tài)下電熱水壺消耗的功率是燒水時(shí)的,100則R消耗的功率為 W【思路點(diǎn)撥】本題對(duì)求電功率p=L公式的應(yīng)用，當(dāng)電壓一定時(shí)，電路的電阻越大，電功率越??；電路 R的電阻越小，電功率越大；從而可以判斷電路的狀態(tài)，進(jìn)行有效計(jì)算【答案】閉合；48.4 ; 9.9【解析】當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，只有Ri工作，電路電阻最小，功率最大，所以燒水時(shí)開關(guān)閉合,電阻Ri的阻值：R1U2(220V)248.41000W1保溫狀態(tài)下電熱水壺消耗的功

8、率:嗑=P=10W,100電路電流為：1 =良=鯨工A,U 220V 22212此時(shí)電阻R1的功率為：P I2R ( A)2 48.4 =0.1W22所以R2消耗的功率為 P2=P保-P1=10W-0.1W=9.9W ?！究偨Y(jié)升華】題目聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，考查電阻、電功率、電流等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。舉一反三：【變式】(2015?綏化中考)某品牌的電加熱器工作電路如圖所示，其額定電壓為220V,加熱功率為1100觀（選填“保溫”或“加熱”）狀態(tài)；電保溫功率為44W單刀雙擲開關(guān)S接b時(shí)，電加熱器處于路中定彳1電阻R的阻值為 Q。【答案】加熱；44C2.如圖所示，電源電壓保持不變，R:R

9、2=1:4。只閉合S時(shí)，電流表的示數(shù)為 0.3A, R消耗的功率為Pi；只閉合S2時(shí)，R消耗的功率0.4W, R消耗的功率為 P2,且Pi：P2=9:4。則下列結(jié)果正確的是 （）A.電源電壓為24VB. R的阻值為80aC. R的阻值為320aD. R先后兩次消耗的功率之比為9: 4【思路點(diǎn)撥】 本題難度較大，同學(xué)一定分清電路的狀態(tài)，各電阻的關(guān)系，對(duì)于多狀態(tài)電學(xué)問題，一定把 每種情況的等效圖畫出來，標(biāo)出各物理量，是解題的關(guān)鍵【答案】C2【解析】只閉合Si時(shí)，如圖1所示，Ri消耗的電功率為：P Ii Ri2 _只閉合S2時(shí)，如圖2所小，R2消耗的電功率為：P2 I2R22 、c,c因?yàn)閭€(gè)一 一，

10、所以12 0.iAP2I22旦4I2i所以Ro的阻值為：Ro 與0.4W240 故B錯(cuò)誤,I2(0.iA)只閉合Si時(shí)，電路電流：IiURR00.3A Cl只閉合S2時(shí)電路電流：I2 U一 R Ro又因?yàn)椋篟:R2=1： 4R2=320 Q, U=36V ,故 A 錯(cuò)誤，C 正確聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得：Ri=80 Q,R0第一次消耗的電功率：Po -Ro(0.3A)2 403.6WP03.6W 9 , _所以R。先后兩次消耗的功率之比為： -故D錯(cuò)誤。P00.4W1【總結(jié)升華】 本題考查歐姆定律和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是變化電路的 分析，題目的綜合性比較強(qiáng)，是一道難題。舉一

11、反三：【變式】（2015?濠江區(qū)模擬）如圖所示，電源電壓和燈L的電阻不變，燈 L上標(biāo)有“ 6V 3W 字樣.當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時(shí)，電流表的示數(shù)為 1.0A,燈L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān) S斷開，滑片P移至b 端時(shí)，電源電壓 U和燈L消耗的電功率 P為（）A. 3V 1.5WB . 3V 0.75WC. 6V 1.5W D . 6V 0.75Wlift-0【答案】D類型二、實(shí)際電功率和額定電功率3.將“6V, 2W L 1和“8V, 2W L 2各一只串聯(lián)在電源上，通電后有一只燈正常發(fā)光，另一只發(fā)光 較暗，則哪只燈在正常發(fā)光？電源電壓為多少？此時(shí)兩燈的實(shí)際功率分別為多少？【答案與解析】（1）,

12、 u2由公式P=U- Rr"P根據(jù)燈泡的銘牌可得:Ri =U;Pe12(6V)22W22Ue22(8V)2”18 , R2=t a 3222 2W（2）由公式P UILi正常工作時(shí)的電流:Ie12WL2正常工作時(shí)的電流:I e2Ue16VPe2Ue22W8V°A 4電流較小的能正常發(fā)光，所以L2正常發(fā)光時(shí)電路兩端的電壓是:L2正常發(fā)光，此時(shí)的電流是0.25AU=I (R1+R2) =0.25A X (18Q+32Q =12.5V(3)燈泡 Li 的實(shí)際電功率： Pi=ie22Ri= (0.25A) 2X 18Q =1.125WL2正常發(fā)光所以實(shí)際電功率等于額定電功率2W答：

13、燈L2在正常發(fā)光，電源電壓為12.5V,兩燈的實(shí)際功率分別為1.125W、2W?！究偨Y(jié)升華】 能讀懂用電器的銘牌，根據(jù)用電器銘牌上的信息，求用電器工作時(shí)的實(shí)際電流、電壓、電 功率等物理量。舉一反三：【變式】現(xiàn)在有“ 6V3W白L1和“12V3W白L2兩只小燈泡串聯(lián)后接在電路中使用時(shí)，通過兩燈的電流之比 "I 2= ,兩燈消耗的實(shí)際功率之比P:P2=,為了使電路能安全使用,電路兩端允許加的最大電壓為V ?！敬鸢浮?:1 ; 1:4 ; 15類型三、測量燈泡的電功率.(2016?廣安模擬)小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為3V,小燈泡上標(biāo)有“ 2.5V ”字樣

14、。(1) 請用筆畫線代替導(dǎo)線，將下圖中的實(shí)物電路連接完整。(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最 端(選填“左”或“右”)；滑到變阻器的作用 除保護(hù)電路外，還有 。(3)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電 流表有示數(shù)；若電路中僅有一處故障，這個(gè)故障可能是： 。(4)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，小華進(jìn)行了4次測量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。在第 1次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不亮的原因是：物理量電壓U/V電流VA實(shí)際電功率小燈泡 高度10.50.120.06小光2150.200.30偏靈32.5050正常42.80.320.90更亮【思路點(diǎn)撥】(1)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，接線一上一下；電壓表并聯(lián)

15、在小燈泡兩端，使得電流從正 接線柱流入負(fù)接線柱流出；(2)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片處于阻值最大處；滑動(dòng)變阻器的作用有保護(hù)電路或調(diào)節(jié)用電器兩端電壓實(shí)現(xiàn)多次測量；(3)在判斷故障時(shí)，電壓表的示數(shù)的變化很關(guān)鍵，若電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源能相通，若無示數(shù)，說明電壓表與電源不能相通；(4)燈的亮度取決于實(shí)際電功率；(4)利用其額定電壓和額定電流求出額定功率；分析實(shí)際功率與亮度關(guān)系得出結(jié)論?！敬鸢概c解析】(1)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，接線一上一下；電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，使得電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出；如圖所示：(2)根據(jù)實(shí)物連圖可知，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)滑到最左端；在該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器串聯(lián)除了保護(hù)電路外，還起到調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓，實(shí)現(xiàn)多次測量的目的；(3)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則小燈泡短路了；(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在笫 1次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不亮的原因是滑動(dòng)變阻器接入阻值太大，通過的電流太小，小