二、電功率 (4)

1、電功率電功率 第八章第八章 第節(jié)第節(jié)觀察電能表，常?？梢园l(fā)現(xiàn)：表上的鋁盤在使觀察電能表，常?？梢园l(fā)現(xiàn)：表上的鋁盤在使用一只節(jié)能燈時轉(zhuǎn)得慢，在使用電熱水器時轉(zhuǎn)得用一只節(jié)能燈時轉(zhuǎn)得慢，在使用電熱水器時轉(zhuǎn)得快。說明鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢快。說明鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢與用電器的種類有關(guān)！這與用電器的種類有關(guān)！這兩種用電器有什么不同？兩種用電器有什么不同？下面我們來看它們的銘牌。下面我們來看它們的銘牌。想想議議想想議議燈泡和熱水器銘牌圖燈泡和熱水器銘牌圖熱水器熱水器節(jié)能燈上的節(jié)能燈上的“24 W”和電熱水器上的和電熱水器上的“2 200 W”的字樣是什么意思的字樣是什么意思?節(jié)能燈節(jié)能燈分別拿一只分別拿一只 60 W

2、和一只和一只 1000 W 的電爐，接在的電爐，接在電路上，比較電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢。電路上，比較電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢。電能表鋁盤轉(zhuǎn)的快慢不同，表示用電器消耗電能表鋁盤轉(zhuǎn)的快慢不同，表示用電器消耗電能的快慢不同。電能的快慢不同。燈泡上的燈泡上的“60 W”和電爐上的和電爐上的“1000 W”表表示消耗電能的快慢，示消耗電能的快慢，“1000 W”的電爐的電爐比比“40 W”燈泡消耗電能快！物理學中用燈泡消耗電能快！物理學中用電功率電功率表示消耗電能表示消耗電能的快慢！的快慢！演示實驗演示實驗1.物理意義：表示電流做功的物理意義：表示電流做功的快慢快慢。 2.定義定義1：單位時間內(nèi)電流所做功的多

3、少叫電功率：單位時間內(nèi)電流所做功的多少叫電功率 3.單位：單位：國際電位國際電位：瓦特，簡稱瓦，符號是：瓦特，簡稱瓦，符號是 W。 常用單位常用單位：1 kW = 103 W 1 W = 103 mW各種不同的用電器，電功率各不相同，翻看電器各種不同的用電器，電功率各不相同，翻看電器的說明書，我們常?？梢钥吹降恼f明書，我們常?？梢钥吹健半姽β孰姽β省边@樣的參數(shù)。這樣的參數(shù)。下圖為一些家用電器的電功率。下圖為一些家用電器的電功率。一、電功率（一、電功率（P ）小資料小資料電動機電動機農(nóng)田灌溉時用來帶動水泵的電動機，功率大約農(nóng)田灌溉時用來帶動水泵的電動機，功率大約在幾千瓦到幾十千瓦之間；大型發(fā)電站

4、的發(fā)電功率在幾千瓦到幾十千瓦之間；大型發(fā)電站的發(fā)電功率可達一百萬千瓦以上?？蛇_一百萬千瓦以上。小資料小資料P = Wt4定義定義2：如果在：如果在 t 這么長的時間內(nèi)電流做功這么長的時間內(nèi)電流做功 為為W，那么，電功率，那么，電功率P 就是就是P =UI 又因為又因為W=UIt，則，則W 焦耳（焦耳（J） t 秒（秒（s） P 瓦特（瓦特（W） kW h 和和 kW 是兩個不同物理量的單位。是兩個不同物理量的單位。如果如果 P 和和 t 的單位分別用的單位分別用 kW、h，那么它們，那么它們相乘之后，就得到電能的另一個單位：千瓦時相乘之后，就得到電能的另一個單位：千瓦時（度）。（度）。W =

5、Pt1 千瓦時可以看作功率為千瓦時可以看作功率為 1 kW 的用電器使的用電器使用用 1 h 所消耗的電能。所消耗的電能。二、二、“千瓦時千瓦時”的來歷的來歷P =Wt1某電視機的電功率是某電視機的電功率是 150 W，每天使用，每天使用 3 h，一個月用電多少千瓦時，一個月用電多少千瓦時? （按（按 30 天計算）天計算）解解：P = 150 W = 0.15 kWt = 3 h30 = 90 h一個月內(nèi)消耗的電能是一個月內(nèi)消耗的電能是W = Pt = 0.15 kW90 h = 13.5 kW h答：一個月用電答：一個月用電 13.5 kW h。練一練練一練21 度電可以供度電可以供 40

6、 W 的燈泡工作多長時間？的燈泡工作多長時間？答：答：1 度電可以供度電可以供 40 W 的燈泡工作的燈泡工作 25 h。解：解：練一練練一練t = = 25 hWP1 kWh40 W1 kWh0.04 kW3一臺電視機一臺電視機 5 h 耗電耗電 1 度，這臺電視機的度，這臺電視機的功率是多少功率是多少?答：這臺電視機的功率是答：這臺電視機的功率是 200 W。解：解：練一練練一練P = = 0.2 kW = 200 WWt1 kWh5 h例題分析例題分析例例1 電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖甲所示是電吹風的電吹風是現(xiàn)代家庭的常用電器。如圖甲所示是電吹風的電路原理圖，電路原理圖，R是電熱絲

7、，是電熱絲，M是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機，三是帶動風扇轉(zhuǎn)動的電動機，三角牌電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如表所示。則角牌電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如表所示。則三角牌電吹風三角牌電吹風ZJQF003額定電壓額定電壓220V頻率頻率50Hz吹熱風時功率吹熱風時功率880W吹冷風時功率吹冷風時功率110W（1）當只閉合）當只閉合S1時，電動機正常工作，通過電動機的電流為多大時，電動機正常工作，通過電動機的電流為多大（2）當同時閉合）當同時閉合S1、S2時，電吹風正常工作，時，電吹風正常工作，10min內(nèi)電流通過電內(nèi)電流通過電熱絲熱絲R產(chǎn)生的熱量是多少？產(chǎn)生的熱量是多少？（3）小明家的電能表如圖乙所示，當小明家其他用電器

8、關(guān)閉，只）小明家的電能表如圖乙所示，當小明家其他用電器關(guān)閉，只有電吹風正常工作且吹熱風時，在有電吹風正常工作且吹熱風時，在15min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤能轉(zhuǎn)多少內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤能轉(zhuǎn)多少圈？圈？例題分析例題分析例例2 如圖甲所示電路，電源電壓不變，如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1是定值電阻，是定值電阻，R2是是滑動變阻器。閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到另一滑動變阻器。閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中，電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙端的過程中，電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的過程中（所示，則滑動變阻器滑片由一端移到另一端的

9、過程中（ ）A.電路總功率的最小值為電路總功率的最小值為1.8WB.電路總功率的最大值為電路總功率的最大值為5.4WC.定值電阻電功率的最小值為定值電阻電功率的最小值為1.35WD.定值電阻電功率的變化為定值電阻電功率的變化為4.05W例題分析例題分析例例3 在科技創(chuàng)新活動中，小黎同學設(shè)計如圖所示的電路來檢在科技創(chuàng)新活動中，小黎同學設(shè)計如圖所示的電路來檢測傳感器測傳感器R1（可看作定值電阻）。電源電壓恒定不變，滑動（可看作定值電阻）。電源電壓恒定不變，滑動變阻器變阻器R0上標有上標有“201A”字樣，傳感器字樣，傳感器R1上標有上標有“0.9W”字樣，定值電阻字樣，定值電阻R220.若只閉合開

10、關(guān)若只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑片，調(diào)節(jié)滑片P，當傳感器當傳感器R1正常工作時表示數(shù)為正常工作時表示數(shù)為3V；若只閉合開關(guān)；若只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)滑片至中點時，電壓表示數(shù)為調(diào)節(jié)滑片至中點時，電壓表示數(shù)為2V。求：。求：（1）傳感器）傳感器R1的電阻是多少？的電阻是多少？（2）電源電壓是多少？）電源電壓是多少？（3）閉合所示開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片）閉合所示開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P至最右端至最右端10min內(nèi)整個電路消耗內(nèi)整個電路消耗的電能為多少？的電能為多少？例題分析例題分析例例4 一種有冷風和熱風兩個擋位的電吹風，其銘牌上的主要一種有冷風和熱風兩個擋位的電吹風，其銘牌上的主要參數(shù)如下表所示。參數(shù)如下表所示。

11、（1）電吹風牌冷風擋工作時，通過電動機的電流是多少？）電吹風牌冷風擋工作時，通過電動機的電流是多少？（2）電熱絲正常工作時的電阻是多大？）電熱絲正常工作時的電阻是多大？（3）電吹風在熱風擋正常工作）電吹風在熱風擋正常工作1min，電吹風消耗的電能是，電吹風消耗的電能是多少？多少？額定電壓額定電壓U/V220電源頻率電源頻率f/Hz50冷風功率冷風功率P1/W3.3熱風功率熱風功率P2/W1200 燈泡上標的燈泡上標的“220V 100W”表示什么意思？表示什么意思？“220V”表示燈泡表示燈泡正常工作時的電壓正常工作時的電壓“100W”表示燈泡表示燈泡在額定電壓下工作時在額定電壓下工作時的電功

12、率的電功率1額定電壓：用額定電壓：用電器正常工作時電器正常工作時的電壓。的電壓。2額定功率：用電器額定功率：用電器在額定電壓下工作時在額定電壓下工作時的的功率。功率。 P額額U額額P實實3實際電壓、實際功率實際電壓、實際功率實際加在用電器兩端的電壓。實際加在用電器兩端的電壓。用電器在實際電壓下工作時的功率。用電器在實際電壓下工作時的功率。三、額定電壓、額定功率三、額定電壓、額定功率U實實不同用電器的電功率一般不同，那么，在不同情況下，不同用電器的電功率一般不同，那么，在不同情況下，比如在不同電壓下，同一個用電器的功率總是一樣的嗎比如在不同電壓下，同一個用電器的功率總是一樣的嗎? ?想想議議想想

13、議議取一個標有取一個標有“2.5 V 0.6 W”的電燈泡。把它接在的電燈泡。把它接在2.5 V的電路中，它正常發(fā)光。把它分別接在的電路中，它正常發(fā)光。把它分別接在1.5 V和和3 V的電路中，的電路中，觀察并比較它們的亮度。觀察并比較它們的亮度。演示實驗演示實驗實驗序號實驗序號實際電壓實際電壓U/V實際電流實際電流I/AI/A實際功率實際功率P/WP/W1322.531.5說明用電器消耗的電功率隨著它兩端電壓的說明用電器消耗的電功率隨著它兩端電壓的改變而改變。改變而改變。現(xiàn)象：現(xiàn)象：在電壓為在電壓為 2.5 V 時，燈泡正常發(fā)光；在時，燈泡正常發(fā)光；在低于低于 2.5 V 時，燈泡發(fā)光暗淡；

14、在高于時，燈泡發(fā)光暗淡；在高于 3 V 時，燈時，燈泡強烈發(fā)光。泡強烈發(fā)光。U實實 = U額額，則，則 P實實 = P額額；用電器正常工作。；用電器正常工作。U實實 U額額，則，則 P實實 P額額；可能燒毀用電器。；可能燒毀用電器。U實實 U額額，則，則 P實實 P額額；用電器不能正常工作。；用電器不能正常工作。結(jié)論：燈泡的亮暗程度是由實際電功率的大小結(jié)論：燈泡的亮暗程度是由實際電功率的大小決定的。決定的。1.將兩只燈泡將兩只燈泡L1“PZ220 40”和和L2“PZ220 100”（1）將兩燈并聯(lián)接入家庭電路中，哪一燈亮些？）將兩燈并聯(lián)接入家庭電路中，哪一燈亮些？（2）將兩燈串聯(lián)接入家庭電路

15、中，哪一燈亮些？）將兩燈串聯(lián)接入家庭電路中，哪一燈亮些？（1）因兩燈的）因兩燈的U實實U額額，因此都有，因此都有P實實P額額，又因，又因P額額1P額額2， 所以所以P實實1P實實2，故，故L2亮些。亮些。想想議議想想議議（2）因兩燈的）因兩燈的U實實U額額，因此都有，因此都有P實實P額額，因此兩燈都比，因此兩燈都比正常發(fā)光暗；又因正常發(fā)光暗；又因L1的電阻大于的電阻大于L2的電阻，此時的電阻，此時P實實1P實實2，故故L1亮些。亮些。L1L2L1L2220V220V2.2.觀察白熾燈泡和洗衣機的銘牌，理解其中的含義。觀察白熾燈泡和洗衣機的銘牌，理解其中的含義。想想議議想想議議 3.有有“220

16、V 60W”和和“220V 100W”的兩個燈泡，的兩個燈泡，哪一個燈泡的燈絲粗些？哪一個燈泡的燈絲粗些？想想議議想想議議有關(guān)電功率計算的導(dǎo)出公式有關(guān)電功率計算的導(dǎo)出公式P = UI P = I2RI =URP =U2R結(jié)合題目給出的條件對電路圖進行分析，弄清電路的結(jié)合題目給出的條件對電路圖進行分析，弄清電路的連接方式，建立直觀的物理圖景連接方式，建立直觀的物理圖景. .挖掘題中隱含的已知條件挖掘題中隱含的已知條件. .例如：燈正常發(fā)光，則暗例如：燈正常發(fā)光，則暗示它兩端的電壓等于它的額定電壓，它的功率等于額定功示它兩端的電壓等于它的額定電壓，它的功率等于額定功率率. .題目給出用電器的額定電

17、壓，額定功率，那么用電器的題目給出用電器的額定電壓，額定功率，那么用電器的電阻可以求出，這就是隱含的條件電阻可以求出，這就是隱含的條件. .具體的解題方法可用分析法（從所求量到已知量）或具體的解題方法可用分析法（從所求量到已知量）或綜合法（從已知條件到所求量）綜合法（從已知條件到所求量）. .可以將電功率問題轉(zhuǎn)化成可以將電功率問題轉(zhuǎn)化成電流、電壓和電阻的問題，再結(jié)合歐姆定律和電路特點求電流、電壓和電阻的問題，再結(jié)合歐姆定律和電路特點求解，也可以利用題目的已知條件，或電路特點揭示的等量解，也可以利用題目的已知條件，或電路特點揭示的等量關(guān)系列方程求解，還可以建立中間量，列比例式等關(guān)系列方程求解，還

18、可以建立中間量，列比例式等. .、有關(guān)電功率的計算題的解題思路和方法有關(guān)電功率的計算題的解題思路和方法例例 一盞標有一盞標有“220V 100W”字樣的電燈，它的電字樣的電燈，它的電阻是多大？正常工作時通過燈絲的電流是多少？阻是多大？正常工作時通過燈絲的電流是多少？將它接到將它接到110V的電路中，它的實際電功率是多大？的電路中，它的實際電功率是多大？（不考慮溫度對電阻的影響）（不考慮溫度對電阻的影響）分析：在很多電學題中，要先想辦法求出用電器的分析：在很多電學題中，要先想辦法求出用電器的電阻，然后利用有關(guān)條件解題，本題電燈發(fā)光時，電阻，然后利用有關(guān)條件解題，本題電燈發(fā)光時，電阻認為是不變的，

19、因此，可以由燈泡額定電壓電阻認為是不變的，因此，可以由燈泡額定電壓U U額額和額定功率和額定功率P P額額，先根據(jù)對，先根據(jù)對R R= =U U額額2 2/ /P P額額求出燈泡的電求出燈泡的電阻，然后利用阻，然后利用P P實實= =U U實實2 2/ /R R求出電燈的實際功率求出電燈的實際功率. .解：電阻解：電阻 22220V=484100WURP額額額額正常工作電流正常工作電流100W0 45A220VPI.U額額額額 2211025W484UVPR實實實實例例1 1 一盞標有一盞標有“220V 100W”字樣的電燈，它的字樣的電燈，它的電阻是多大？正常工作時通過燈絲的電流是多少？電阻

20、是多大？正常工作時通過燈絲的電流是多少？將它接到將它接到110V的電路中，它的實際電功率是多大？的電路中，它的實際電功率是多大？（不考慮溫度對電阻的影響）（不考慮溫度對電阻的影響）實際電功率實際電功率例例2.電源電壓電源電壓3V保持不變，把標有保持不變，把標有“3V3W”的燈的燈L1和和“3V 1.5W”的燈的燈L2按如圖的方式連接，當開關(guān)按如圖的方式連接，當開關(guān)S閉合后，下列說閉合后，下列說法中正確的是（法中正確的是（ ）A.燈燈L1消耗的實際功率是消耗的實際功率是3WB.燈燈L2消耗的實際功率是消耗的實際功率是1.5WC.兩燈消耗的總功率是兩燈消耗的總功率是1WD.電壓表的示數(shù)與電源電壓之

21、比是電壓表的示數(shù)與電源電壓之比是1:2例題分析例題分析例例3. 有兩只分別標有有兩只分別標有“6V 3W”和和“9V 3W”的小燈泡的小燈泡L1和和L2，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法中正確的是（不考慮溫度對燈絲電阻的影響，下列說法中正確的是（ ）A.L1和和L2正常工作時的電流一樣大正常工作時的電流一樣大B.L1和和L2串聯(lián)在一起同時使用時兩燈一樣亮串聯(lián)在一起同時使用時兩燈一樣亮C.L1和和L2并聯(lián)在一起同時使用時，兩燈消耗的功率一樣大并聯(lián)在一起同時使用時，兩燈消耗的功率一樣大D.將將L1串聯(lián)一個串聯(lián)一個12的電阻，兩燈消耗的功率一樣大的電阻，兩燈消耗的功率一樣大例題分析例題分析例例4

22、. 小莉在實踐活動中設(shè)計的模擬調(diào)光燈電路，如圖所示。她小莉在實踐活動中設(shè)計的模擬調(diào)光燈電路，如圖所示。她選用的電源電壓恒為選用的電源電壓恒為12V，小燈泡上標有，小燈泡上標有“6V 6W”、滑動變阻、滑動變阻器上標有器上標有“20 2A”字樣。若不考慮燈泡溫度對電阻的影響，字樣。若不考慮燈泡溫度對電阻的影響，閉合開關(guān)閉合開關(guān)S后，問：后，問：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？（2）當滑動變阻器的滑片）當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數(shù)以及電路在中點時，電壓表的示數(shù)以及電路消耗的總功率是多少？消耗的總功率是多少？（3）當滑動變阻器的滑片）當滑動變阻器的滑

23、片P移到移到a端時，會出現(xiàn)什么情況？端時，會出現(xiàn)什么情況？例例5. “賽龍舟賽龍舟”是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學自制了一是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目。小安同學自制了一個卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她個卡通龍舟，她想用亮度可調(diào)節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛。她選用規(guī)格為選用規(guī)格為“12V6W”的紅燈和的紅燈和“12V 12W”的綠燈及的綠燈及“24 2A”的滑動變阻器等元件設(shè)計了如圖電路。當閉合開的滑動變阻器等元件設(shè)計了如圖電路。當閉合開關(guān)關(guān)S、S1、S2，且滑動變阻器的滑片，且滑動變阻器的滑片P移至移至b端時，兩燈正常端時，兩燈正常發(fā)光（電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化）。發(fā)光（電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化）。（1）兩燈都