电功率的基本概念

  1. 物理意义 : 电功率是表示电流做功快慢的物理量 ;
  2. 定义: 电功率等于电功与做功时间的比 ;
  3. 定义式:
  4. 单位:
    • 国际主单位:瓦特,简称瓦,符号是W;
    • 常用单位:千瓦(kW);
    • 导出单位:J/s和V•A;
    • 单位间的换算关系:1kW=1000W;1W=1J/s=1 V•A .

电功率的定义和意义

电功率的单位

根据电功率的定义式,推导电功的计算公式和千瓦时的来历

  • 由公式:可得:
  • 在上式中,如果电功率的单位是千瓦,时间的单位是小时,那么电功的单位就是千瓦时(kW▪h)
  • 1 kW▪h =1kW×1h=1000W × 3600s=3.6 ×106J

电功率的推导式及其适用范围

  1. 由公式及其欧姆定律的变形式可推导出:
  2. 由公式及其欧姆定律表达式可推导出:
  3. 因为欧姆定律只适用于纯电阻电路,所以推导出的两个公式也只适用于纯电阻电路。
  4. 纯电阻电路:将电能全部转化为内能的电路。 例如:电路中有电动机的电路就是非纯电阻电路。电路中的白炽灯泡,把大部分的电能转化为内能,可以当作纯电阻对待。

电功率与电阻的关系

  1. 串联电路中,串联分功率与电阻成正比:
  2. 并联电路中,并联分功率与电阻成反比:

实际电压、实际功率

  1. 实际电压:用电器实际工作时的电压。
  2. 实际功率:用电器实际工作时的功率。(实际电压下的功率)

额定电压、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:用电器正常工作时的功率。

实际功率和额定功率

实际功率和额定功率的关系

用电器两端的电压电功率用电器的工作情况(以灯泡为例)
U=U P=P 正常工作(正常发光)
U>U P>P 不能正常工作容易烧坏(灯泡变亮或者被烧坏)
U<U P<P 不能正常工作(灯泡变暗)

要点总结

  1. 不考虑温度影响的情况下,用电器在不同的电压下电阻不变 。
  2. 用电器在不同电压下功率不同。
  3. 实际功率决定灯泡的明暗程度。

100瓦的灯泡一定比40瓦的灯泡亮吗

课后练习

【例】(编号:T130201) 将标有“6V,3W”字样的灯泡L1和标有“6V,2W”字样的灯泡L2串联后接入6V电路中,L1的实际电功率为多少瓦?
【例】(编号:T130202) 现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1.2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是多少?
【例】(编号:T130203)如图所示,电源电压U为6V并保持不变,滑动变阻器规格为“24Ω  1A”。当滑片P移至最左端时,灯泡L正常发光,电流表示数0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.3A。
(1)灯泡正常发光时灯丝电阻多大?
(2)滑片P在最左端时,5min内电流通过灯泡做功多大?
(3)滑片P在中点时,灯泡的实际功率多大?
【例】(编号:T130204)如图是某家用电热器内部电路结构示意图,其中R1R2为加热电阻丝(R1R2).电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最大的连接方式是(     )
【例】(编号:T130205)有两只灯泡,A灯“6V  6W”,B灯“6V  3W”。A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.
(1)将A、B并联接在6V电源两端,求干路上的电流;
(2)将A、B串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,求此时A灯电阻;
(3)将A与一个滑动变阻器(20Ω 2A)串联接在6V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率为A灯功率的两倍时,求滑动变阻器的功率。
【例】(编号:T130206)如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从6V变为5V,电流表的示数变化了0.2A,求该定值电阻消耗电功率的变化量?
【例】(编号:T130207)把标有“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路两端,下列说法正确的是(  )
A.两灯泡的额定电压都变小了
B.两灯泡的额定电功率都变小了
C.灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大
D.通过灯泡L1的实际电流比通过灯泡L2的实际电流大
【例】(编号:T130208)如图所示,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1示数变大,灯泡L的实际功率变小
B.电压表V2示数变大,灯泡L的亮度变亮
C.电流表A示数变大,灯泡L的亮度变暗
D.电压表V1与电流表A示数比值变大,灯泡L的亮度变暗
【例】(编号:T130209)如图甲所示,额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图像如图乙所示,以下说法正确的是(  )
A.灯泡正常发光时的电流为0.5A
B.灯泡两端的电压为3V时,它消耗的电功率为1.5W
C.灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2W,此时灯丝的阻值为5Ω
【例】(编号:T130210)如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图像,分析图像可知RA________RB(选填“>”“=”或“<”)。若将电阻A和B串联后接在电压为6V的电源两端,则电阻A和B消耗的电功率之比PA∶PB=________。

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