第十八章电功率第2节电功率课件

电功率第十八章电功率第2节第一课第1课时第2课时 第1课时电功率 24W500W观察与思考灯泡上的“24W”和电吹风“500W”这类的字样，这是什么意思？ 分别使用一只24W节能灯和500W电吹风，观察电能表，使用谁时铝盘转动得快？这是为什么呢？观察与思考 实验现象电能表铝盘转得快铝盘转得慢消耗电能慢电流做功慢铝盘转得快消耗电能快电流做功快电能表铝盘转得慢结论：电流做功有快慢之分VS 换算关系：1kW=103W1W=103mW常用的单位还有千瓦(kW)，毫瓦(mW)。一、电功率1.电功率及其单位（1）在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。（2）电功率用P表示，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。前面的24W，500W就是指用电器的电功率！约50mW 2.常见电功率值常见电功率值天河一号巨型计算机4.04×106W液晶电视机约100W家用空调约1000W排风扇约20W吸尘器约800W手电筒约0.5W电吹风机约500W计算器约0.5mW台式计算机约200W电子表约0.01mW记住常见的用电器的电功率值 甲灯20s电流做功为1200J,乙灯20s电流做功800J,哪个灯电流做功快?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?甲灯丁灯思考：有哪些方法可以比较电流做功的快慢？（类比比较运动的快慢）做功多的电流做功快通电时间相同，比较做功多少01时间短的电流做功快电流做功相同，比较时间长短02 P=WtP=UI将上节电功W=UIt代入上式得：W——电功t——时间公式：（定义式）电功率：等于电功与时间之比。即单位时间内，电流做的电功。U——电压——VI——电流——A3.电功率的计算公式1瓦特=1焦耳/秒=1伏特·安培1W=1J/s=1V·A 一只电热水壶的铭牌上标着“220V1000W”的字样，它正常工作时，电流是多少？解：由P=UI得I=PU=1000W220V=4.55A已知U和P，求I，利用变形公式I=PU例题 我们学习了功率的公式P=WtP=UI和结合欧姆定律，电功率的公式还能变形为P=I2RP=U2R和仅适合纯电阻电路，即电能全部转化为内能的电路。适合所有电路I=UR4.电功率的推导公式 串并联电路中电功率的关系：R1R2R1R2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+…Pn根据公式推导根据公式推导P=I2RP=U2R 如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：1。开关S断开时，R1与R2的电功率之比为_________；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为________。2：12：3解析：开关断开时R1与R2串联，通过它们的电流相等，由电功率的推导公式P=I2R得：P1：P2=R1：R2开关闭合前，R1、R2串联，电压表测量R1两端电压U1；开关闭合时，R2短路，电压表测量电源电压。由分压公式可得开关闭合前后的电压表示数之比为例题R1：（R1+R2）=2：3 思考：“千瓦时”和“千瓦”有关系吗？有什么关系呢？如果P和t的单位分别用千瓦（kW）和小时（h），那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时(度)。W=Pt1千瓦时可以看作功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。P=Wt二、“千瓦时”的来历1.千瓦时的来历 电能W（消耗电能的多少）时间t功率P（消耗电能的快慢）单位1JsW单位2kW·hhkW单位换算关系1kW·h=3.6×106J1h=3600s1kW=103W两套单位不能混用，遇到不同的单位要进行换算2.电功、电功率和时间计算时的两套单位 想想议议:一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约5000kW·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10000个这样的电吹风。”这位记者错在哪里？这个记者的错误：混淆了（电能）kW·h与（电功率）kW的关系。正确的说法是：“节省的电力可以开动10000个这样的电吹风工作1h”。10000×0.5kW×1h=5000kW·h 一台电视机的电功率是150W，每天使用3h，一个月用电多少千瓦时？解:P=150W=0.15kWt=3h×30=90hW=Pt由P=变形，得Wt一个月内消耗的电能是W=Pt=0.15kW×90h=13.5kW·h例题已知t和P，求W，利用变形公式W=Pt 一个阻值为10Ω的定值电阻与一只灯泡L串联接到4V电源上，定值电阻的功率是0.1W。求：（1）电路中的电流。（2）灯泡L的电功率。解析：已知R和P，求I，利用公式P=I2R可求出电流，然后利用串联电路的电流、电压特点求出灯泡两端的电压及通过的电流，最后根据P=UI求出灯泡的电功率例题 （2）根据可得，定值电阻两端的电压：UR=IRR=0.1A×10Ω=1V由串联电路中电压规律可得：UL=U－UR=4V－1V=3V灯泡L的电功率：P=ULI=3V×0.1A=0.3W解：（1）由P=I2R可得：I===0.1AI=UR 电功率定义：表示电流做功的快慢1千瓦时:功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。1kW·h=1kW×1h（W=Pt）单位：瓦(W)，千瓦(kW)，豪瓦(mW)表达式P=Wt推导式：I2RP=UI==U2R串联电路中：P1：P2=R1：R2并联电路中：P1：P2=R2：R1 1．对于电功率的认识，以下说法正确的是()A．电功率越大的用电器做功一定越多B．做相同的功，所用时间短的用电器功率大C．电功率是反映电流做功多少的物理量D．两个用电器工作时，通电时间短的电功率大B2．1度电可以供40W的灯泡工作多长时间？解：t====25hWP1kW·h40W1kW·h0.04kW 3.[中考·齐齐哈尔]小丽仔细观察了自己家的电能表，参数如图2所示。她让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能是______kW·h，此用电器的电功率是______W。0.0255004．甲、乙两用电器电功率之比为1∶2，通电时间之比为3∶4，则消耗电能之比为（）A．1∶2B．3∶8C．3∶4D．2∶3B 5.如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是(选填“A”“V1”或“V2”)，电路的总功率(选填“增大”“减小”或“不变”)。V1增大 第2课时额定电压额定功率 观察与思考不同用电器的电功率一般不相同，但是同一个用电器工作在不同的电压下，它的功率总是一样的吗？ 三、额定电压与额定功率1.额定电压、额定功率的定义（1）用电器正常工作时的电压为额定电压(U额)（2）用电器在额定电压下工作时的功率为额定功率(P额)2.实际电压、实际功率的定义（1）实际加在用电器两端的电压为实际电压(U实)（2）用电器在实际电压下工作时的功率为实际功率(P实)注意：计算中，都要用实际数值计算，只有当用电器正常工作时才能使用额定数值。 灯泡上标注的“36V,25W”分别指灯泡的额定电压和额定功率3.用电器工作情况与实际功率的关系U实=U额P实=P额用电器正常工作U实<U额P实<P额用电器不能正常工作U实>U额P实>P额可能损坏用电器灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的。 小型稳压器：能提供稳定的电压用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率；我们使用各种用电器时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。额定功率额定电压 想想议议:一种彩色灯泡的额定电压是36V，要接在220V的电路中，要串联多少个这种灯泡才行?分析：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，U=U1+U2+…+Un，串联都是同一种灯泡，因此在电路中它们的电压相同220V36Vn=≈6.1因为不能超过额定电压，所以要串联7个这种灯泡 小华同学出国旅游，将我国生产的如图所示的电热水壶带到了英国，却发现英国民用电压是230V。在没有使用变压器的情况下，此电热水壶的实际功率将（　　）A．大于1200WB．等于1200WC．小于1200WD．无法判断AXX牌电热水壶额定电压：220V额定频率：50Hz额定功率：1200W例题 一个“220V800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？加入电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉的实际功率有多大？P=U2R解：由得R=U2P=(220V)2800W=60.5Ω。当电压为200V时，实际功率：P实=U实2R=(200V)260.5Ω≈661W。例题 4.关于用电器工作情况与实际功率的分析思考：将标有“PZ220100”（L1）和“PZ22040”(L2)的两只灯泡先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况，想想为什么会出现这种情况？（前一个的为L1，后一个为L2） 现象：在串联电路中更亮的灯泡(L2)，在并联电路中反而变暗(L1)R1===484ΩU额2P额（220V）2100W分析：R2===1210ΩU额2P额（220V）240W因为R1＜R2，并联时，根据可得：P1＞P2P=U2R因为R1＜R2，串联时，根据可得：P1＜P2P=I2RPZ220100（L1）PZ22040(L2) （2018•宁夏）甲灯泡标有“22V2W”，乙灯泡标有“220V100W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列正确的是（）A．甲灯泡的功率一定小于乙灯泡的功率B．甲灯泡消耗的电能一定小于乙灯泡消耗的电能C．两灯串联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D．两灯并联在电路中，甲灯泡一定比乙灯泡亮D=R甲P额甲U额甲2=（22V）22W=242Ω，同理，R乙=484Ω由P=I2R，电阻大的功率大由,电阻小的功率大例题 四、电功率的测量1.用电能表测量用电器的电功率原理：P=Wt测量工具电能表停表让被测用电器单独工作，用停表记录工作一段时间t内铝盘转动的圈数n，计算出测出用电器消耗的电能W，由公式计算出用电器的电功率。P=Wt 实验步骤：用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，由公式P=UI计算出用电器的电功率。原理：P=UI2.用电流表和电压表测量用电器的电功率测量工具电压表电流表 电功率电功率的测量额定电压和额定功率U实＝U额P实=P额U实＜U额P实<P额U实＞U额P实>P额实际电压和实际功率用电器工作情况由实际功率决定电流表和电压表测量电能表测量 1.细心的小明发现：傍晚时分，家中的白炽灯比平常暗一些，这是因为白炽灯（）A.灯丝电阻变大的缘故B.额定电压变大的缘故C.额定功率变小的缘故D.实际功率变小的缘故D2.如图所示，灯L1、L2上分别标有“6V6W”、“6V3W”的字样，当开关S闭合时，灯L1、L2都能发光，则甲、乙两电压表的示数之比是（）A.1：1B.1：2C.2：3D.3：2C 4.将一个标有“3V3W”字样的灯泡接到9V的电源上，若要让它正常工作，应串联一个Ω的电阻。3.（2019辽宁抚顺市）如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过W;小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为W，电能表示数将变为。44008002019.86 5.如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝电阻的变化） （1）由P=UI=可得，灯泡的电阻U2RRL===10ΩUL2PL(5V)22.5W所以，此时通过灯泡的电流：IL′=I===0.2AURL+R滑6V10Ω+20Ω（2）当电压表的示数UL′=3V时，通过灯泡的电流：UL′RL3V10ΩIL″===0.3A因电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.3A，此时电路消耗的电功率最大，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W