初三物理电功率(二)知识精讲 人教四年制

初三物理电功率（二）知识精讲 人教四年制 【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 电功率（二） 二. 重点、难点： 电功率的定义，计算、测量、单位。 三. 知识点分析： 1. 知识提要 （1 ）电功率：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用字母 P 表示。它是一个反映 电流做功快慢的物理量。 计算公式 。根据欧姆定律 ，可得出 和 。UItWPRUIR2I2 这两个公式只适用于电烙铁、电炉等纯电阻的电路。 单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（符号 W），常用单位是：千 瓦（符号 KW）， 1W=1J/s=1VA，1KW=1000W。 根据 W=Pt，当 P 取 KW，t 取 h，可得出电功的另一个常用单位：KWh。 1KWh=3.6106J。 （2）额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器 在额定电压下的功率。 灯泡上标着“PZ22025 ”，表示额定电压是 220V，额定功率是 25W。实际功率是用 电器在非额定电压下实际消耗的功率。 2. 要点点拨 （1 ）电功和电功率的区别和联系是什么？电功是电流通过导体或用电器时，在一段时 间内所做的功，它表示电流做功的多少。电功率是电流通过导体或用电器时在单位时间内 所做的功，它表示电流做功的快慢。可见电功和电功率的物理意义是不同的。同样，二者 的计算公式、单位及测量方法也不相同。但是，由于电流做功总是需要一定的时间，所以 电功等于电功率和通电时间的乘积，即：W=Pt。 （2 ）额定功率和实际功率的区别：额定电压是指用电器正常工作时的电压，额定电流 是指用电器正常工作时的电流，额定功率是指用电器在额定电压时的功率。以标有 “PZ220 一 25”的白炽灯为例，该灯额定电压即正常工作的电压是 220V，而且只有当灯 泡两端的实际电压为 220V 时，功率才是 25W。 实际功率=实际电压 实际电流，即 P 实际 =U 实际 I 实际 。 仍以“PZ22025 ”灯泡为例，若实际加的电压比额定电压低，则实际功率小于额定 功率。反之，若实际电压大于额定电压时，实际功率将大于额定功率，这时可能会损坏用 电器。由此可见，用电器的实际功率由实际所加的电压决定，它的含义与额定功率是不相 同的，两者不能混淆。 （3 ） “KW”和“KWh ”的区别：“KW ”是电功率的单位， 1KW=1000W=1000JS，它表示电流通过用电器在 ls 内能做 1000J 的功，能将 1000J 的电 能转化为其他形式的能；“KWh”是电功的单位。1KWh 俗称 1 度，它表示功率为 lKW 的 用电器，在 lh 内所消耗的电能，l KW h=3.6106J。 （4 ）在串、并联电路中用电器的功率和电阻的关系：在串联电路中电流处处相等。如 图所示，若电阻 R1，R 2 的电功率分别为 P1 和 P2，那么 2 则 ， ， 。121RIUP22RIUP2121RIP 也就是说，在串联电路中用电器电功率和电阻成正比。 在并联电路中，各支路电压相等，如图所示，设电阻 R1，R 2 的电功率分别为 P1 和 P2，那么 则 ， ，1 21RUIP22RUIP1221/RP 也就是说，在并联电路中用电器的电功率和电阻成反比。 【典型例题】 例 1一定阻值的电阻，接在电压为 3V 的电路上，消耗的功率为 0.6W，求这个电阻的阻 值，5min 电流做功多少？ 分析：由于这是纯电阻电路，可用 求电阻，由 求出电功。RUP2PtW 解：由 得：RUP2156.0)3(2V 又根据 JsWt856.0 答：这个电阻的阻值是 15，5min 电流做的功是 180J。 例 21KWh 的电能能使一只 “220V 40W”的灯泡正常工作几小时？ 分析：由公式 得 ，即可求解。若 W 取 ，P 取 ，则 的单位tPKht 即为 。h 解：由 得： 或tWKh2504.1 sJPt94016.3 答：使电灯工作 25h。 例 3 某校教学大楼有教室 24 间，每间教室装有“PZ22040”白炽灯 6 只。 （1 ）求引入大楼照明线中的电流； （2）若平均每日用电 3h，每月以 30 日计，每月耗电多少度？ 分析：可由 P=UI 及并联电路中 I=I1+I2+求出大楼照明线中的电流 I 可由 W=Pt 求 耗电量。 解：（1）每个教室用电的功率是 P=406W=240W 全楼用电的总功率 P 总 =P24=5.76103W 所以 AUI .6207.53总总 （2 ）全楼月耗电量 W=P 总 t=5.76KW330h=518.4KWh=518.4（度） 答：（1）照明线中电流是 26.2A；（2）每月耗电 518.4 度。 例 4 电阻 R1，R 2 的阻值分别为 6 和 3，现有电压为 6V 且保持不变的电源。（1）将 两电阻串联起来接在电源两极。（2）将两电阻并联起来接在电源两极，分别求两电阻的实 际功率。 分析：电功率的计算公式有： 、 、UIPR2UP2 当两电阻串联时，只要先求出电流，用公式 P=I2R 就可直接求解。 当两电阻并联时，选用 ，则可直接求出电功率。R 2 解： （1 ）串联时 AVRUI3262WP67.8)(1I 1343222 （2 ）并联时 VRUP6)(1W232 答：串联时，两电阻功率分别是 2.67W，1.33W；并联时分别是 6W，12W。 例 5 家用电能表盘面上标有“3000R/KWh ”这一标记，能否利用这一标记与秒表测量家 用电器的电功率？ 分析：“3000R/KWh”表示电能表转盘转过 3000 转时用电器所做的功为 1KWh 或 3.6106J。 答：利用这一数据和秒表可以测量家用电器的电功率。具体做法是：在电路中断开其 他电器，只留下待测电器。电器接通后，看到电能表转盘上的红点转出时，开始计时并计 数转盘转过的圈数。若在 t 秒内转盘转过 n 圈， 则用电器做功 ，JKWhn610.330 所以待测家用电器的电功率为 WttP. 例 6 一个电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清，但电表转盘在工作时能正常 转动。现要利用此表测定一家用电风扇的功率。给出的器材有：标有“220V，100W”的 白炽灯一只，秒表一只。试简述测量的主要步骤和所测的数据，并写出计算电风扇功率的 表达式。 4 分析：不同的电器单独接在电能表上，只要转盘转过的圈数相同，则电流做功必然相 等。 答：实验步骤如下： （1 ）将电能表接入照明电路中，且在此表后只接入“220V，100W”的白炽灯一盏， 用秒表测出通电 t 秒时电能表转盘的转数 n。 （2）在此表后只接入被测的电扇，记下电能表转盘转过 n 圈时所用的时间 t秒。 （3）由于二次转盘的转数相同，因此电流做功相同，即 W=W，Pt=Pt，所以电 风扇的功率为 WtP10 例 7 有两个电阻，R 1 的阻值为 2 欧，R 2 的阻值为 8 欧，当把它们串联起来接在某电源的 两极上，R 1 的电功率为 4 瓦，若把两个电阻并联起来接在同样的电源上，这时 R1 的电功 率和 R2 的电功率多大？ 分析：此题表示两个电阻先串联后并联，但两次电源电压一样，所以在电阻已知的条 件下，只要先求出电源电压 多少，就可以根据 求出两个电阻在并联电路中各自的RUP2 功率。在串联电路中利用 正好可求得电源电压。1I 解答：解法一：在串联电路中：I=I 1，根据 P=I2R，有 并联时，R 1 的功率是 100 瓦，R 2 的功率是 25 瓦。 解法二： 此题若采用比例的方法更显得简便。根据串联电路中各导体的电功率与它的电阻成正 比，在并联电路中各导体的电功率跟它的电阻成反比。解法如下： 【模拟试题】（答题时间：60 分钟） 一. 是非题 1. 在相等时间内，电流通过哪盏灯所做的功少，哪盏灯就暗。（ ） 2. 额定功率大的用电器，电流做的功一定多。（ ） 3. 电灯的灯丝较粗，它的额定功率较大。（ ） 4. 单位时间内流过用电器的电量越多，电功率就越大。（ ） 二. 填充题 1. 一电热加热器的铭牌上标有“220V ，1600W”的字样，那么铭牌上的 220V 指的是 _，1600W 指的是_。在正常工作时，通过这个加热器的电流为 _安，它的电阻为 _欧， 2 时消耗的电能是_焦。若把这个用电器接在 110 伏的电源上使用，这个电加 热器的实际功率为_瓦。 2. 如图所示电路，电源电压为 6 伏，R 1=6 欧，R 2=3 欧，R 3=4 欧。 （1 ）当电键 SA2 打开，电键 SA1 拨到 b 位置时，R 1 中的电流强度为_安。 （2 ）当电键 SA2 闭合，电键 SAl拨到 a 位置时，R 1 中的电流强度为 _安，R 2 上消耗 的电功率为_瓦，在 10 秒内 R2 上消耗的电能为_ 焦。 3. 有一条阻值为 27 欧、粗细均匀的电阻丝，将其分成等值的三段后并联，其阻值为 _欧。再将它们接在电压为 6 伏的电源上，2 分电流所做的功为_焦。 三. 选择题 1. 将一只标有“220V，100W”电灯泡接在 110 伏的电压下，那么它的实际功率为（ ） A. 100 瓦 B. 50 瓦 C. 25 瓦 D. 200 瓦。 2. 如图所示电路，若电阻 R 的阻值和电表读数为已知，则可以计算出灯泡的电功率，但 其中一个电路条件不够，这个电路是（ ） 6 四. 计算题 如图所示，a、b 两端的电压 U 保持不变，当电键 SA 闭合时，通过 R1 的电流强度为 3 安；当电键 SA 断开时，R 1 两端的电压为 5 伏，R 2 上消耗的电功率为 10 瓦。求 a、b 两端 的电压及 R1 和 R2 的阻值。 【试题答案】 一. 1. 2. 3. 4. 二. 1. 额定电压，额定功率，7.27，30.25 ，1.15210 7，400 2.（1）0.6 （2）1，12， 120 3.3，1440 三. l. C 2. D 四、 15 伏，5 欧，10 欧 【励志故事】 云在低处飞 姐姐家在福建山区，那一年，她在家对面的半山腰上办了一个黑木茸种植园。在几万 截朽木段里挖孔填菌，让它们自然生发。一年下来，姐姐培植的黑木茸，产量并不