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,第,2,节 电功率,第十八章 电功率,逐点,导讲练,课堂小结,作业提升,课时讲解,1,课时流程,2,电功率,额定电压 额定功率,电功率的测量、电功率的推导公式,知识点,电功率,知,1,讲,1,1.,物理意义：表示电流做功的快慢。,2.,定义：等于电功与时间之比,(,比值定义法,),。,3.,定义式：,(,求功率,),。,变形式：,W,=,Pt,(,求电功,),、,(,求时间,),知识链接,:,比值定义法：,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。初中阶段用到比值定义法进行定义的物理量有速度、密度、压强、功率、热值和电功率等。,知,1,讲,4.,与 的比较,(,如图,1,所示，,类比思想,),5.,公式：,P,=,UI,。,推导：,说明：电功率的定义式,和公式,P,=,UI,适用于任何情况的计算，没有条件限制。,知,1,讲,易错提示,:,电功率是表示电流做功快慢的物理量，而不是表示电流做功多少的物理量。,用电器功率大，说明用电器消耗电能快，但不一定消耗电能多。,知,1,讲,6.,两套单位,电能,W,时间,t,功率,P,单位,1,J,s,W,单位,2,kWh,h,kW,单位,换算,关系,1 kWh=3.610,6,J,1 h=3 600 s,1 kW=10,3,W,知,1,讲,特别提醒,:,两套单位不能混用,:,若电能,W,的单位用“,kWh”,，则电功率,P,的单位为,kW,，时间,t,的单位为,h,。,若电能,W,的单位用“,J”,，则电功率,P,的单位为,W,，时间,t,的单位为,s,。,知,1,讲,例,1,某会议室里安装了,100,只相同的,LED,节能灯， 这些灯全部正常发光,2 h,， 且无其他用电器工作， 电能表的示数由,变为 。已知每只灯正常工作时的电压为,220 V,，则通过每只灯的电流为,_,A,；实验表明，,1,只这样的节能灯与,1,只,60 W,的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用,60 W,的白炽灯相比，,100,只这样的节能灯正常发光,2 h,可节能,_kWh,。,0.05,9.8,知,1,讲,解题秘方：,计算相同时间内节能灯所节省电能的一般方法：先分别求出节能灯与白炽灯在这段时间内各自消耗的电能，然后用求差的方法求出可节省的电能。,知,1,讲,解析：,消耗的电能,W,=5 863.5 kWh-5 861.3 kWh=2.2 kWh,，,1,只,LED,灯消耗的电能,W,= =0.022 kWh=79 200 J,，,通过每只灯的电流,I,= =0.05 A,。,100,只,60 W,的白炽灯正常工作,2 h,消耗的电能,W =P t=1000.06 kW2 h=12 kWh,。使用,LED,灯可节能,W,=,W,W,=9.8 kWh,。,知,1,讲,另解：,100,只节能灯的总功率,P,总,= =1.1 kW,，,100,只白炽灯的总功率,P,总,= 0.06 kW100=6 kW,，工作,2 h,可节省的电能,W,节,=(,P,总,-,P,总,),t,=(6 kW,1.1 kW)2 h=9.8 kWh,。,1-1.,中考,重庆,将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作,2 h,，屏幕显示如图,2,所示，已知电费单价为,0.5,元,/ (kWh),， 电热水器的功率为,_W,；若该时间内消耗的电能全部给,40 kg,的水加热,(,水未沸腾,),，则水,温升高,_,。,c,4.2 10,3,J/(kg,),知,1,练,700,30,知,1,讲,中考,毕节,如图,3,所示，电源电压恒定，,R,1,=30 ,，闭合开关,S,，断开开关,S,1,，电流表的示数是,0.3 A,。当闭合,S,、,S,1,时，发现电流表示数变化了,0.2 A,，求：,例,2,知,1,讲,(1),电源电压。,解：闭合开关,S,，断开开关,S,1,时，电路为,R,1,的简单电路，电流表测通过,R,1,的电流，电源电压,U,=,I,1,R,1,=0.3 A30 =9 V,。,知,1,讲,(2),R,2,的阻值。,解：当闭合,S,、,S,1,时，,R,1,与,R,2,并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，通过,R,1,的电流不变，电流表示数的变化量即为通过,R,2,的电流，则,I,2,=0.2 A,，因并联电路中各支路两端电压相等，,R,2,的阻值,R,2,= =45 ,。,知,1,讲,(3),当闭合,S,、,S,1,时，电路消耗的总功率。,解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当闭合,S,、,S,1,时，干路电流,I,=,I,1,+,I,2,=0.3 A+0.2 A=0.5 A,，电路消耗的总功率,P,=,UI,=9 V0.5 A=4.5 W,。,知,1,讲,解题通法：,求串联和并联电路的总功率可采用以下两种基本思路：,(1),先分别求出各用电器的电功率，再用求和关系式,P,总,=,P,1,+,P,2,求总功率。,(2),先求出电路的总电压和总电流，再用计算式,P,总,=,U,总,I,总,求总功率。,2-1.,如图,4,所示， 电源电压恒定， 定值电阻,R,2,=10,， 闭合开关,S,和,S,1,，电压表的示数为,3 V,；闭合开关,S,、断开开关,S,1,，电压表的示数为,1.8 V,。求：,知,1,练,(1),电源电压；,知,1,练,解：闭合开关,S,和,S,1,，电路为,R,1,的简单电路，电压表测量电源电压为,U,3 V,。,(2),开关,S,闭合、,S,1,断开，,R,2,的电功率；,知,1,练,(3),开关,S,和,S,1,均闭合时,R,1,的电功率。,知,1,练,知,2,讲,知识点,额定电压 额定功率,2,1.,额定电压与额定功率,(1),额定电压：用电器正常工作时的电压。,(2),额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率。,知,2,讲,2.,实际电压与实际功率,(1),实际电压：用电器实际工作时的电压。实际电压可以,等于,额定电压，也可以,高于,或,低于,额定电压。,(2),实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。实际功率也可以,等于,其额定功率，但是，若实际电压高于额定电压，则实际功率,大于,额定功率，用电器有可能损坏；若实际电压低于额定电压，则实际功率,小于,额定功率，用电器不能正常工作。,知,2,讲,3.,用电器的铭牌：以白炽灯的铭牌为例，如图,5,所示。,(1)220 V,用电器的额定电压。,(2)100 W,用电器的额定功率。,知,2,讲,知识详解,:,额定功率与实际功率的联系与区别：,物理量,额定功率,实际功率,区别,定义,用电器在额定电压下工作时的功率,用电器在实际电压下工作时的功率,是否,变化,不随实际电压的改变而改变,随实际电压的改变而改变,联系,U,实,U,额,，,P,实,P,额,；,U,实,=,U,额,，,P,实,=,P,额,；,U,实,U,额,，,P,实,P,额,知,2,讲,中考,郴州,如图,6,甲所示，把标有“,6 V 3 W”,的灯泡,L,和滑动变阻器,R,串联接入恒定电压为,9 V,的电源上，通过,L,的电流,I,与,L,两端电压,U,的关系如图乙所示，则,L,正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是,_,； 当电路中电流为,0.4 A,时，,L,的实际功率,是,_W,。,6,例,3,1.6,知,2,讲,解题秘方,：,理解额定电压和额定功率的定义，是求用电器正常工作时电流的前提；求灯的实际功率，找准已知电流对应的电压值是关键。,知,2,讲,解析,：,灯泡,L,与滑动变阻器,R,串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，,R,两端的电压,U,R,=,U,-,U,L,=9 V,6 V=3 V,，此时灯泡正常发光，由图象可知，此时电流为,0.5 A,，滑动变阻器接入电路中的电阻,R,=,=6 ,；当电路中电流为,0.4 A,时 ，由图象可知，,L,两端的电压,U,L,=4 V,，则灯泡的实际功率,P,L,=,U,L,I,L,=4 V0.4 A=1.6 W,。,知,2,讲,特别提示,：,当用,I,-,U,图象提供关于灯的有关信息时，一定要注意灯丝电阻是变化的，计算对应电流下的实际功率，要由图象找出对应的电压值，然后用公式,P,=,UI,计算灯的实际功率。,3-1.,中考,荆门,LED,灯在现代生活中得到普遍应用，具有节能、环保的特点。若一个“,220 V 5 W”,的,LED,灯每天正常工作,10,小时，则,30,天消耗的电能是,_,kWh,， 这些电能可供“,220 V 40 W”,的日光灯正常工作,_h,。,知,2,练,1.5,37.5,3-2.,中考,哈尔滨,有一只标有“,3.8 V 0.3 A,” 的小灯泡。其中“,3.8 V,” 是指小灯泡的,。将小灯泡接在,3.0 V,的电路中，实际的电功率是,W,。,(,灯丝电阻不变， 结果保留两位小数,),知,2,练,额定电压,0.71,知,3,讲,知识点,电功率的测量、电功率的推导公式,3,1.,电功率的测量,(1),测量出用电器两端的电压和流过用电器的电流，运用公式,P,=,UI,计算用电器的实际电功率。,(2),利用电能表测量出某用电器工作一段时间,t,内所消耗的电能,W,，然后由电功率的定义式 计算它的实际功率。,知,3,讲,2.,电功率的两个推导式,(1),由,P,=,UI,和 可得： 。,该推导式通常用于,并联电路,电功率的计算，或已知某用电器电阻而计算该用电器的电功率，或用于分析并联电路的电功率大小。,(2),由,P,=,UI,和,U,=,IR,可得：,P,=,I,2,R,。,该推导式通常用于,串联电路,中部分电路的电功率计算，或用于分析串联电路的电功率大小。,知,3,讲,3.,在,纯电阻电路,中，电功率与电阻的关系,串联电路,电功率跟电阻成正比：,串联电路,电功率跟电阻成反比：,知,3,讲,深度理解：,对比定义式、公式与推导式：,表达式,适用范围,定义式,任何电路,公式,P,=,UI,任何电路,推导式,P,=,I,2,R,纯电阻电路,知,3,讲,中考,遂宁,小王为了延长楼道路灯使用寿命，将标有“,220 V 100 W”,和“,220 V 40 W”,的两只灯泡串联使用。他观察两灯发现“,220 V 100 W”,的灯丝较,_(,填“粗”或“细”,),，二者串联使用时，该灯泡的亮度较,_(,填“亮”或“暗”,),。,粗,暗,例,4,知,3,讲,解题秘方：,由推导式 的变形式 分析并比较两灯电阻的大,知,3,讲,解题秘方：,由推导式,可得 ，电压,U,相同时，功率越大的灯泡，其电阻越小，则“,220 V 100 W”,的灯泡灯丝电阻小。又知道灯丝的电阻与材料、长度、横截面积有关，在其他因素相同时，灯丝越粗，电阻越小，因此“,220 V 100 W”,的灯丝粗；二者串联使用时，电路中的电流相同，“,220 V 100 W”,的灯泡灯丝电阻小，由,P,I,2,R,可得，“,220 V 100 W”,的灯泡实际功率小，所以会暗一些。,知,3,讲,特别提醒：,若题目标明“灯丝电阻不变”，计算灯丝电阻或求灯的实际功率，都可以用推导式 。,4-1.,中考,广元,如图,7,所示， 灯泡,L,标有 “,6 V 3 W,” 字样,(,不考虑灯丝电阻变化,),，定值电阻,R,1,=28 ,，当开关,S,1,、,S,2,、,S,3,全部闭合时， 灯泡正常发光，电流表示数为,0.75 A,。求：,知,3,练,(1),电源电压,U,；,知,3,练,解：当开关,S,1,、,S,2,、,S,3,均闭合时，,R,1,被短路，灯,L,与,R,0,并联，电流表测干路电流，因为灯,L,正常发光，则有,U,U,L,U,0,6 V,。,(2),定值电阻,R,0,的大小；,知,3,练,(3),当,S,1,闭合，,S,2,、,S,3,断开时，电路消耗的功率。,知,3,练,知,3,讲,中考,毕节,如图,8,所示，电源电压保持不变，,R,为定值电阻，灯泡,L,标有“,6 V 3 W”,字样，当开关,S,、,S,1,同时闭合时，灯泡,L,正常发光；当开关,S,闭合、,S,1,断开时，电流表示数为,0.2 A(,设灯,丝电阻不受温度影响,),。求：,例,5,知,3,讲,(1),电源电压。,解：当开关,S,、,S,1,同时闭合时，等效电路如图,9,甲所示，灯泡,L,正常发光，电源的电压,U,=,U,L,额,=6 V,。,知,3,讲,(2),电阻,R,的阻值。,解：灯丝的电阻,R,L,=,=12 ,。当开关,S,闭合、,S,1,断开时，等效电路如图乙所示，灯泡,L,与,R,串联，电路中的总电阻,R,总,= =30 ,，电阻,R,的阻值,R,=,R,总,R,L,=,30 ,12 =18 ,。,知,3,讲,(3),当开关,S,闭合、,S,1,断开时，灯泡,L,消耗的实际功率。,解：灯泡,L,的实际功率,P,L,=,I,2,R,L,=(0.2 A),2,12,=0.48,W,。,知,3,讲,方法归纳：,求串联电路,(,纯电阻电路,),中部分电路的电功率，首选推导式“,P,=,I,2,R,”,。,知,3,讲,方法归纳：,1.,分析开关转换型电路可采用等效法,，即先分析出每种情况对应的等效电路，也可画出等效电路图。本例题，开关,S,、,S,1,同时闭合的等效电路如图甲所示，开关,S,闭合、,S,1,断开的等效电路如图乙所示。,2.,在串联电路中，若求其中部分电路的实际功率，一般运用推导式,P,=,I,2,R,求解。,5-1.,如图,10,所示， 电源电压,U,=6 V,且保持不变，,R,1,=10 ,，,R,2,是最大阻值为,60 ,的滑动变阻器，,L,是标有“,6 V 0.72 W”,字样的小灯泡，灯泡,灯丝电阻不变。,知,3,练,(1),求小灯泡的电阻大小；,知,3,练,(2),当开关,S,1,、,S,2,都断开时，求小灯泡的实际功率；,知,3,练,(3),闭合开关,S,1,、,S,2,，调节滑动变阻器的滑片,P,，当电流表示数最小时，这个电路消耗的电功率是多少？,知,3,练,知,3,练,电功率,电功率,含义,定义,定义式,电功率,1.,电功率的物理意义：,表示电流做功的快慢。,可以对比速度所表示的意义来理解电功率所表示的意义。,2.,电功率的计算：,(1),定义式：,P,W,/,t,。,(2),计算式,P,UI,。,电功率,电功率,含义,定义,定义式,额定功率,额定电压,电功率,电功率的计算：,(1),定义式：,P,W,/,t,。,(2),计算式,P,UI,。,(3),两个推导式：,P,UI,，,P,UI,I,2,R,。,应用这两个推导式的前提是欧姆定律必须适用。,
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