18.2电功率

。
水箱容量
额定电压 加热时总功率 保温时总功率
2L
220V 605W 55W
课堂小结
电功率 的概念 和计算
额定电压 和 额定功率
实际电压 和 实际功率
结论：在电压相同的情况下，电功率 的大小与电流的大小有关， 且电流越大，电功率越大。
精确的理论和实验 推导都可以证明：
电功率与电流成正 比，与电压成正比
导出：W=Pt=UIt 即:
P=UI
演示实验
将两只灯泡“PZ220 40”和“PZ220 100”先 后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情 况。 现象：在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路 中反而变暗。
结论：在电流相同的情况下，电功率的 大小与电压的大小有关，电 压越大，电功率越大。
设计实验2：选用上面两个不同的小灯泡，将它 们并 联起来，按下图所示接入电路。 通电后观察现象，并进行分析。
L甲
实验现象：
灯L甲较暗 （P甲）较小 （P乙）较大
A A R甲› R乙
L乙
S
灯L乙较亮
实验分析：
灯L甲和灯L乙两端的电压相等， 通过L乙的电流较大. L乙的电功率大
• 10、如图所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自 动控制)，其铭牌技术参数如表中所示。水箱容量2L额定电压220V加热 时总功率605W保温时总功率55W • (1)开关S1、S2均闭合时，热水器处于哪种工作状态?电阻R1、R2的阻 值分别是多少? • (2)利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态 的实用电路(由机内温控开关S2自动控制)。画出设计的电路图，算出加 热时的总功率
想想议议
观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌，理解其中的含
义。
例题
某家庭用节能型日光灯的额定功率为11w，
使用时通过的电流是多少毫安？
解：由P=UI可得
P 11W I 0.05 A 50mA U 220V 答：使用时通过的电流是50mA。
练一练
1．一种彩色灯泡的额定电压是 36 V，要接在 220 V 的电路中，要串联多少个这种灯泡才行?
第十八章 第２节
电功率
想想议议
观察电能表，常常可以发现：表上的铝盘在使 用一只节能灯时转得慢，在使用电热水器时转得 快。说明铝盘转动的快慢 与用电器的种类有关！这 两种用电器有什么不同？ 下面我们来看它们的铭牌。
灯泡和热水器铭牌图
节能灯
热水器
节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2 200 W” 的字样是什么意思?
这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。
练一练
1．某电视机的电功率是 150 W，每天使用 3 h，一个月用电多少千瓦时? （按 30 天计算）
解：P = 150 W = 0.15 kW
t = 3 h×30 = 90 h
一个月内消耗的电能是 W = Pt = 0.15 kW×90 h = 13.5 kW · h 答：一个月用电 13.5 kW · h。
电动机
3．定义：如果在 t 这么长的时间内电流做功
为W，那么，电功率P 就是
P=
W t
W ——焦耳（J） t —— 秒（s） P ——瓦特（W）
又因为W=UIt，则
P =UI
有关电功率计算的导出公式 U2 P= R
P = I2R
P = UI
U I= R
二、“千瓦时”的来历
kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。
W P= t W = Pt
如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们 相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时 （度）。
1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使 用 1 h 所消耗的电能。
2.电功率和电功的区别和联系。
电功是表示电流所做的功，同时还可 以表示为电路中所消耗的电能的多少。 电功率等于电功与所用时间的比 值，表示电能所消耗快慢的物理量。
结论：灯泡的亮暗程度是由实际功率的大
小决定的。
三、额定电压、额定功率
1．额定电压：用电器正常工作时的电压。U额 2．额定功率：用电器在额定电压下工作时的 P额 功率。
3．实际电压、实际功率 U实 实际加在用电器两端的电压。 用电器在实际电压下工作时的功率。 P实 U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作。 U实 > U额，则 P实 > P额；可能烧毁用电器。 U实 < U额，则 P实 < P额；用电器不能正常工作。
演示实验
分别拿一只 40 W 和一只 800 W 的电吹风机， 接在电路上，比较电能表铝盘转动的快慢。
电能表铝盘转的快慢不同，表示用电器消耗 电能的快慢不同。 灯泡上的“40 W”和电吹风机上的“800 W” 表示消耗电能的快慢，“800 W”比“40 W”灯泡 消耗电能快！物理学中用电功率表示消耗电能的快 慢！
解： 220 V n= ≈ 6.1 36 V
因不能超过额定电压，所以应该串联 7个这种 灯泡。
电功率计算
例题
例１：将灯L1(PZ220-25)和灯L2 (PZ220-60)并联接 在220伏的电压上再将它们串联接在220伏的电路上 ，两种情况下哪盏灯泡亮些？为什么？
例２：标有“6V 3W”的小灯泡能不能直接 接到9伏的电源上？若要使小灯泡接上后正 常发光，应怎么办？
一、电功率（P ）
1．物理意义：表示电流做功的快慢。
2．单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。
常用单位：1 kW = 103 W 1 W = 103 mW 各种不同的用电器，电功率各不相同，翻看 电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这 样的参数。下图为一些家用电器的电功率。
小资料
小资料
农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约 在几千瓦到几十千瓦之间；大型发电站的发电功率 可达一百万千瓦以上。
电功率的大小不但与电流做功的多少 有关，而且与做功所用的时间有关。
练一练
2．一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约 电5 000 kW · 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， 这个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电 吹风”。这位记者错在哪里?
说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的 改变而改变。
设计实验1. 选用两个不同的小灯泡串联起来， 按下图所示接入电路。通电后观察现象，并进行 分析。 实验现象：
灯L甲较亮 （P甲）较大 （P乙）较小
L甲
V1 V2
L乙
灯L乙较暗
S
实验分析：
通过灯L甲和灯L乙的电流相等,
L甲两端电压较大， L甲较亮些
练一练
2．1 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？
解：
1 kW· h W 1 kW· h t= = = = 25 h 0.04 kW P 40 W
答：1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。
练一练
3．一台电视机 5 h 耗电 1 度，这台电视机的 功率是多少? W 1 kW· h 解： P = = = 0.2 kW = 200 W t 5h
• • •
Hale Waihona Puke 如图所示电路，电源电压不变，R1的电阻为20Ω。只闭合开关S1时，电流表的读数为 0.3A；S1、S2都闭合时，电流表的读数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）S1、S2都闭合时R2的电功率。
• 如图l 5所示的电路图中，R1=30Ω，R2=20Ω，电 源电压不变。(设小灯泡的电阻不变) • (1)当S1、S2都闭合时，电流电A1的示数为0.5 A， 小灯泡恰好正常发光，求电源电压。 (2)当S1、 S2都断开时，电流表A2的示数为0.2A，求小灯泡 的电阻和实际功率。 • (3)小灯泡的额定功率是多少?
答：这台电视机的功率是 200 W。
想想议议
不同用电器的电功率一般不同，那么，在不同
情况下，比如在
不同电压下，同一个用电器
的功率总是一样的吗?
演示实验
取一个标有“2.5 V 0.5 W”的电灯泡。把它接 在2.5 V的电路中，它正常发光。把它分别接在1.5 V 和3 V的电路中，观察并比较它们的亮度。 现象：在电压为 2.5 V 时，灯泡正常发光；在 低于 2.5 V 时，灯泡发光暗淡；在高于 3 V 时，灯 泡强烈发光。