第十三章 电功和电功率
二、电功率
体验1.电流做功的快慢
活动:观察家庭中一些用电器工作时的情况。
活动1:让电饭锅单独工作,观察发现电能表表盘转得很快。
活动2:让电视机单独工作,观察发现电能表表盘转得很慢。
预习·情景感知
(1)对比活动1和2,可看出,在相同时间内, 单独工
作时,电能表表盘转动的转数多。
(2)在相同时间内,电能表表盘转动的转数多,就表明在相同
时间内,消耗的 多。
电饭锅
电能
体验2.小灯泡的亮暗
活动:把2.5 V小灯泡与电源、开关、电流表串联接入电路
活动1:电路中用一节干电池与小灯泡串联,观察小灯泡的
亮度及电流表的示数。
活动2:电路中用两节干电池与小灯泡串联,观察小灯泡的
亮度及电流表的示数。
(1)对比活动1和2,可以看出,当电路中的电压不同时,电路
中的电流 (选填“相同”或“不同”)。
(2)活动 中的灯泡比较亮。
不同
2
1.电功率的意义、定义和单位各是什么?
2.电功率的计算公式是什么?
3.额定功率和实际功率的关系是什么?
预习设疑
探究1.电功率
1.通过“体验1”可知:相同时间内,电流做的功越多,电能
表的转盘就转得 ,在物理学上用物理量 来
表示电流做功的快慢。
探究·合作释疑
越快 电功率
2.电功率的定义,分析下列数据,回答问题:
用电器 通电时间/s 电流做功/J
A灯 100 600
B灯 100 1 000
C灯 50 1 000
(1)比较A灯和B灯, 灯电流做功快,原因是通电时间相同
时, 。
(2)比较B灯和C灯, 灯电流做功快,原因是电流做的功相同
时, 。
B
B灯做功多,做功多的做功快
C
C灯所用时间少,做功时间少的做功快
解析:电流做功时间相同时,可比较电流做功的多少,用相同
的时间,做功多的,做功快;电流做功相同时,可比较时间,电
流做相同的功,用的时间少的,做功快.
(3)与速度和功率的定义类比,如何比较A灯和C灯做功的快
慢?
解析:速度通过路程和时间之比,比较运动的快慢,功率通
过做功和时间之比,比较做功的快慢,而A灯和C灯电流做功
的时间不同,做的功也不同,故也可采取比值的方法比较。
即用做功多少与时间之比比较做功的快慢。
答案:采用比值的方法,用电流做的功与做这些功所用的时
间的比值进行比较。
(4)通过上述分析,得出电功率的定义是_____。
解析:运用比值法,判定每盏灯电流做功的快慢,与其他方
法结果相同,所以在物理上把电流做的功与完成这些功所用
时间的比叫做电功率。
答案:电流做的功与完成这些功所用时间的比。
3.电功率的计算
(1)基本公式:若用P表示电功率,用t表示做功用的时间,
用W表示电流做的功,则由电功率的定义可得出公式
_________。
(2)推导公式:由W=UIt导出电功率的大小P=_________。UI
探究2.额定功率和实际功率
1.认识实际功率:由“体验2”可看出,小灯泡的亮暗由小
灯泡两端的 和通过小灯泡的 共同决定。
解析:分析“体验2”中小灯泡的亮度,可发现,小灯泡较亮
时,其两端电压和电流都大,小灯泡较暗时,其两端电压和电
流都小。
电压 电流
2.如图,观察小灯泡的铭牌,其数值“3V 1.5W”各表示什么
含义?
解析:3V”表示用电器正常工作时的电压为3V,即额定电压为
3V,如果用电器两端的电压不是3V,则用电器不能正常工作。
1.5W表示用电器在额定电压下的功率为1.5W,如果用电器两端
的电压不是3V,则用电器的功率就不是1.5W。
答案:“3V 1.5W”中的“3V”表示额定电压,“1.5W”表
示额定功率。
3.把“3V 1.5W”的小灯泡接入如图所示电路,调节滑动变
阻器,使小灯泡的电压分别为3V、2V和4V,比较实际功率与
额定功率的关系。
解析:由公式P=UI可知,用电器两端的电压不同,其功率就
不同,电压越大,其功率越大,电压越小,其功率越小。
答案:当实际电压等于额定电压时,其实际功率等于额定功
率;当实际电压不等于额定电压时,其实际功率不等于额定
功率。
一、电功率
1.意义:表示_____________ 的物理量。
2.定义:电流做的____与完成这些功___________的比,用符
号P表示。
3.公式:P=____=____,即电功率的大小等于用电器两端的
_____和_______________的乘积。
电流做功快慢
所用时间
UI
电压 通过它的电流
功
知识小结
4.单位:
(1)基本单位:_____,简称___,符号 。
(2)常用单位:_____,符号___ 。
(3)换算关系:1kW=_____W,1W=__J/s=__V·A。
瓦特 瓦 W
千瓦 kW
1000 1 1
二、额定功率
1.额定电压:用电器_________时的电压值。
2.额定功率:用电器在_________下工作时的功率。
3.实际电压:用电器_________时的电压。
4.实际功率:用电器在_________下工作时的功率。
正常工作
额定电压
实际工作
实际电压
拓展延伸
数字功率表
数字功率表是测量交流电功率的数字仪表。其测量原理是
利用瞬时值乘法器,将被测交流电压和交流电流进行瞬时值
相乘,输出电压的平均值U即正比于交流电功率的平均值。
数字功率表以瓦为单位显示。
考点:电功率的计算
典例 如图所示,把20Ω的电阻R1和30Ω的电阻R2串联起来,
接在电压为6V的电源上。闭合开关后,求:
(1)电流表的示数;
(2)电路消耗的总功率。
典例精析
思路导引
解析:本题考查了欧姆定律及电功率的计算。
(1)因为R1、R2串联,所以R=R1+R2=20 Ω+30 Ω=50 Ω,
所以 .
(2)P=UI=6 V×0.12 A=0.72 W。
答案: (1)0.12 A (2)0.72 W
方法归纳:电功率的推导公式
推导公式:
(1)推导过程:
(2)使用技巧
(3)推导公式:只适用于纯电阻电路(如电灯、电炉、电热
器、电饭煲等)中的电功率计算,不适用于含有电动机、压
缩机(如电风扇、电冰箱、空调器等)非纯电阻的功率计算。
1.关于电功率的说法正确的是( )
A.用电器消耗电能越大,电功率越大
B.用电器消耗电能时所用的时间越少,电功率越大
C.用电器消耗电能越快,电功率越大
D.以上说法都不正确
基础达标
C
2.如图所示,手电筒中的电流为0.5A,电源为三节干电池,则
该手电筒小灯泡的功率最接近( )
A.0.25W B.0.75W C.2.25W D.9.00W
C
3.下列用电器正常工作时,功率最接近200W的是( )
A.空调 B.洗衣机
C.电视机 D.电冰箱
C
4.小灯泡的额定电压为6.3V,当小灯泡两端的电压为6.3V时,
用电流表测得通过小灯泡的电流如图所示,则测得此时通过
小灯泡的电流为 A,小灯泡的额定功率为 W。1.89 0.3