第十八章 电功率
第1节 电能 电功
想一想
一、电能的来源
电源的实质
指出下面的能量转化过程
1.发电机发电 2. 电动机
3.电风扇 4. 电饭锅
5.干电池、蓄电池向外供电
电源的实质:其他形式的能转化为电能。
普通的手电筒通电1s,消耗的电能大约是1J
微波炉工作1min消耗的电能大约是60000J
1千瓦时(1度)电的作用:
可以炼钢1.6kg
可以生产化肥0.7kg
可以采掘原煤105kg
可以使电车行驶0.85km
可以一次灌溉麦田330㎡
可以机织棉布11m
1 度 =1 千瓦时 =3.6×106 焦
2kW·h=____________J
3kW·h=____________J
5kW·h=_____________J
10kW·h=____________J
7.2×106
1.8×107
1.08×107
3.6×107
7.2×106J=_________kW·h
10.8×106J=________kW·h
1.44×107J=________kW·h
1.8×107J =________kW·h
1J=1/3.6×106KW·h
2
3
4
5
电能表
可以计量
用电器一段时
间内消耗的电
能。
单向电能表 IC卡电能表
例1:小红、小明、小华三位同学家的电能表的示数如左图
所示,请你将它们的示数读出来。
0 0 8 3 3
0 4 7 2
1 0 2 9 8
6
例2:小强家本月月初电能表的显示数字为 ,
月末电费收据显示的用电数量为30kW·h,则月末电能表
的显示数字应为 ,本月消耗的电能为
度,合 J,若1度电为0.50元,则小强家应付
电费 元。
0 3 5 2 7
0 3 78 2
30
1.08×107
15
电能表有几个重要的参数应该注意:
是说这个电能表应该在220伏的电路中使用。
是说这个电能表的标定电流为10安,在短时间应用
时电流允许大些,但不能超过20安。
是说这个电能表在50赫的交流电路中使用。
是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的
电能,电能表上的转盘转过600转。
“220V”
“10(20)A”
“50Hz”
“600revs/kW·h”
电流流过用电器,把电能转化为其他形式能的过程,也
就是电流做功的过程,所以,电流能够做功。
电功:电流所做的功。
符号:W
实质:电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式
能量的过程,电流作了多少功就有多少电能转化为其他形式
的能。也就是消耗了多少电能;获得了多少其他形式的能。
点拨:科学家们用精确的实验研究得出:
(2)在电压和时间相等的条件下,电功跟电流成正比。
(3)在电压和电流相等的条件下,电功跟时间成正比。
(1)在电流和时间相等的条件下,电功跟电压成正比。
结论:电流在某段电路上所做的功,跟这段电路两端的
电压成正比;跟电路中的电流成正比;跟通电时间成正比。
在物理上,人们用:“W ”表示电功,因此:
W=U I t
电功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是“J”
1J=1V×1A×1s
例3.某日光灯在照明电路中正常工作时,其电流是
0.13A,若通电10min,则电流做功为多少焦耳?
解:W=UIt=220V×0.13A×10×60s=17160J
电
能
电
功
电能
单位:KW·h、度、J
电能的计算:电能表
各参数的计算
读数
电功的计算:W=UIt
能量的转化
课后探究:
今天回去后记下你家电能表的示数,与一周后的
示数对比,若按咱们的收费标准0.50元/kw·h,计算这一
周内所应支付的电费,并根据结果估算你家一年的用电量。
假设生产的电能只供家庭使用,我国2004年的总发电量可
以共多少个家庭使用?
第十八章 电功率
第2节 电功率
认识各种用电器的铭牌
将电视机和电磁炉分别接在家庭电路中单独工作,会发
现电视机单独工作时,电能表铝盘转动慢;电磁炉单独工作
时,电能表铝盘转动快。这说明了什么问题?
说明电流做功有快有慢!
如何比较电流做功快慢?
1.甲灯20s电流做功为1200J,乙灯20s电流做功800J,哪个
灯泡电流做功快?
2.丙灯40s电流做功为1000J,丁灯25s电流做功为1000J,
哪个灯泡电流做功得快?
3.某电风扇通电工作30s,电流做功3600J;某洗衣机通电
工作40s,电流做功20000J,哪台电器电流做功得快?
甲灯
丁灯
一、电功率(P)
国际单位:瓦特,简称瓦 符号 W
表示电流做功快慢的物理量。1.物理意义:
2.定义: 电流做的功与所用时间的比值。
(或单位时间内电流做的功)
3.原始公式:
电功电功率 =
时间 即: P =
W
t
4.单位:
常用单位:千瓦 符号 kW 1 kW = 103 W
小资料
练习1:
下列说法正确的是:( )
A、电流做功越少,电功率越小;
B、电流做功时间越短,电功率越大;
C、用电器的功率越大,电流做功越多;
D、电流做功越快,电功率越大。
D
kW-h-kW·h
电功率、时间和电功的单位
对应关系:
P = W
t
W-s-J
变形得: W = Pt
公式推导:
公式变形:
t= W
P
P = UI
P = I2R
I = U
R
P =
W
t
P = U2
R
W = UIt
1.100W的电灯工作0.5h电流做多少J的功?
2.30kW电动机工作30min电流做多少kW.h的功?
3.一台电视机在3h内耗电0.6kW·h,这台电视机的电功率
多大?
4.1kW·h的电能可供40W的电灯工作多少小时?
1.8×105J
15kW.h
0.2kW
25h
练习2:
从公式W = Pt中你想到了日常生活中节约用电的
办法吗?请举例。
你知道吗?
功率为1KW的用电器在1h内所做的功,就是1kW·h。
W=Pt =1 kW×1 h =1 kW·h
=1 000 W×3 600 s=3.6×106 J
即1kW·h=3.6×106 J
二、kW·h的来历
物理量 符号 概念 单位 意义
电功
电功率
消耗电
能多少
做功快慢
电流做功的多少
电功率等于电
功与时间之比
W
P
J
kW.h
W
kW
电功&电功率
单位换算: 1kw.h=3.6×106 J 1kw=103w
三、串并联电路中电功率的关系:
R1 R2
R1
R2
串联电路中:
得:P1 :P2 = R1 :R2
并联电路中:
得:P1 :P2 = R2 :R1
任何电路中: P总= P1 + P2 + …
根据公式 推导
根据公式 推导
P = I2R
P = U2
R
R1 R2
R1
R2
S1 S1
分析上面两个电路当开关处于什么状态是高档和低档?
不同型号的电灯
四、额定电压、额定功率、额定电流
额定电压是指用电器正常工作时的电压。
额定功率是指用电器正常工作时的电功率。
你知道铭牌上的“220–25”是什么意思吗?
额定电流是指用电器正常工作时的电流。
则:用电器的U额、I额、P额对应于同一时刻,即正常工作时。
利用 或 可以计算出用电
器正常工作时的电阻。
R = U额2
P额
R =
U额
I额
额定功率
额定电压
各种用电器的铭牌
实际数值:
用电器实际工作时的数值,一般用U实、 P实、I实表示。
额定数值:
用电器正常工作时的数值,用U额、P额、I额表示。
实际数值与额定数值的区别与联系:
2、当U实>U额时,P实>P额;
1、当U实=U额时,P实=P额;
3、当U实P2P = I2R
五、电功率的测量
1.使用专用的功率表测量;
2.根据 ,通过测量电流和电压间接测量电功
率。(此方法测出的是用电器实际的电功率)
P = UI
第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
• 请同学们思考两个问题。
• 电功率是表示什么的物理量?
• 有哪些计算的方法?
电功率的计算公式
P=W/t
P=UI
电功率是表示电流做功快慢的物理量
想想议议:
回顾上一章 “测量小灯泡的电阻”的实验,能想
办法测量小灯泡的电功率吗?
根据公式 P=UI,测量出小灯泡两端的电压
和流过灯泡的电流,就能求出电功率。
探
究
目
标
探
究
过
程
2.明确实验原理
3.确定需测量的物理量
1.明确实验目的
U、I
预习检测
设
计
实
验
测量小灯泡电功率,探究实际功率和额定功率的关系。
P=UI
A
V
4.设计实验电路图
设
计
实
验
为了能保护电路和连续改变小灯泡两端的电压
使其达到一定值,于是要加入滑动变阻器。
干电池、导线、开关、
小灯泡、滑动变阻器、
电压表、电流表。
5.明确实验器材
设
计
实
验 A
V
6.设计实验记录表格
设
计
实
验
小灯泡的额定电压:2.5 V
小灯泡两端的
电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡
亮度
等于额定电压
高于额定电压
低于额定电压
1. 断开开关,按电路图连接电路,把滑动变阻器的滑片调到
阻值最大处。
2.闭合开关,通过滑动变阻器把电压调到小灯泡正常工作电压
值(2.5V),记录U、I值,观察灯泡亮度。
3.使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍观察小灯泡的亮
度,记录数据。
4.使小灯泡两端电压低于额定电压,观察灯泡亮度并记录数据。
实验步骤:
准备操作
A
V
动手操作
进
行
实
验
连接电路
认真记录数据
进
行
实
验
小灯泡两端的
电压 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡
亮度
等于额定电压 2.5
高于额定电压 3
低于额定电压 1.5
小灯泡的额定电压:2.5 V
分
析
论
证
1. 把你测量的实际功率与小灯泡的额定功率进
行比较,它们是否一定相等?
2. 在不同的实际功率下,灯泡的亮度一样吗?
3. 你认为小灯泡的亮暗是由什么决定的?
小灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率
结
论
当小灯泡U实=U额时,P实=P额;正常发光
当小灯泡U实>U额时,P实>P额;较亮
当小灯泡U实