三.电功、电功率---复习

电功 电功率 1 电功 W 表示电流做的功 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 2电功率 P 单位时间内电流做的功 叫做电功率 电功率是表示电流做功快慢的物理量 3 额定电压 用电器正常工作时的电压值为额定电压 额定电压也是用电器上标着的电压 知识归纳 5 我国家庭电路的电压为 家用电器的额定电压一般为 220V 220V 6 家庭用普通照明的白炽灯泡在电功率 之间 电饭锅的电功率在 之间 家用电冰箱在 之间 15W 60W 350W 1350W 140W 100W 4 额定功率 用电器在额定电压下的功率值为额定功率 也就是用电器上标着的电功率为额定电功率 7 实际功率 实际加在用电器两端的电压为实际电压 在实际电压时 用电器的功率为实际功率 8 用电器的额定电压只有 个 而实际电压有 个 1 无数 9 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟通过导体电流的平方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比 10 电热器是 利用电流热效应工作的设备 电热器的主要部分是 它是用 的合金丝制成的 常见的电热器有 发热体 熔点高 电阻率大 电炉子 电饭锅 电热毯等 11 电学公式表 I U IR R I A U V R P UI P P W kW1kW 103W W UIt W UQW Pt W J kWh1kWh 3 6 106J Q I2Rt Q J 12 在纯电阻电路中 电流通过导体时 电能全部转化为 结合欧母定律还可以推导出下列公式 内能 P UI I2R W UIt I2Rt t Q I2Rt UIt t 13 比例关系 14 电压 电流 电功率及灯的亮度关系 P实 P额 比正常发光亮 有可能烧毁 P实 P额 P实 P额 比正常发光暗 正常发光 例1 电能表是测量 的仪表 1kWh的电能可供标有 220V40W 的灯泡正常工作 h 分析 W 1kWhP 40W 0 04kW 时间 t 25h 电功 25 例题分析 例2 某导体接到6V电压下 它消耗的功率是6W 将改接到3V的电压下 这个导体的功率是 W 解法1 导体电阻 R 6 导体消耗的功率 P 1 5W 解法2 导体电阻不变 PL 2 6W 1 5W 1 5 从解法2看出 电阻一定时 电压是原来的 n 倍 功率是原来的 n2 倍 即 电功率与电压的平方成正比 小结 例3 电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中 R 10 电路接通后 100s内电阻R上电流做的功为10J 已知灯L的额定功率为10W 灯的电阻不变 求 灯的额定电压 WR I2Rt I 0 1A UR IR 0 1A 10 1V UL U UR 10V 1V 9V RL 90 解 灯额定电压 UE 30V 例4 将分别标有 6V9W 和 6V3W 的两个灯泡L1 L2串联接在12V电源上 则 A 两灯都能正常发光B 灯L2可能被烧毁C 两灯都比正常发光时暗D 灯L1比灯L2亮 B 例5 家庭电路中正在使用的两白炽灯 若甲灯比乙灯亮 则 A 甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B 甲灯两端的电压一定比乙灯的大C 通过甲灯的电量一定比乙灯的多D 甲灯的实际功率一定比乙灯的大 C D 例6 如图2 电源电压和电灯L的电阻均保持不变 当开关S闭合后 在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中 下列说法正确的是 A 电压表的示数变大B 电灯L的亮度变暗C 电流表A1的示数不变D 电流表A2的示数变小 D 例7 如图3 电源电压不变 开关S由断开到闭合 电流表两次示数之比为2 7 则电阻R1 R2 电功率P1 P2 电功率P1 P1 电功率P1 P1 5 2 2 5 2 5 2 5 例8 在如图所示的电路中 电源电压不变 灯L标有 6伏3瓦 字样 当电键K闭合时 灯L正常发光 电流表的示数为0 6安 求 1 通过灯L的电流 2 电阻R2的阻值 3 在10秒内 电流通过电阻R2所做的功 解 I1 0 5安 2 I2 I I1 1 0 6安 0 5安 0 1安 R2 3 W2 U2I2t 6伏 0 1安 10秒 6焦 例9 小明设计了一个电加热器 有加热状态和保温状态 如图5 发热体AB是一根阻值500 的电阻丝 C D是电阻丝AB上的两点 S 是一个温度控制控制开关 当开关S 闭合 开关S接通C点时 电阻丝每分钟放出的热量是Q1 当S 闭合 S接通D点时 电阻丝每分钟放出的热量是Q2 当S 断开时 电阻丝每分钟放出的热量是Q3 此时测得C D两点间的电压是33V 1 按大小排列出Q1 Q2和Q3的顺序是 2 将上述热量由大到小的顺序排列 其比值是20 10 3 求电源电压U和电热器处于保温状态时 每分钟放出的热量 Q2 Q1Q3 5808J 例10 图6 是供电设备向居民楼用户输电的示意图 为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作 居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V 当居民楼内消耗的功率为44kW的时候 图6 1 通过输电线的电流为多少安 2 若输电线的总电阻为0 1 供电设备的输出电压是多少伏 解 I 220A U U线 U0 IR线 U0 220A 0 1 220V 242V 3 居民楼内由于家用电器的增加 将向供电部分申请 增容 即增加用电功率 当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW 所有用电器均在正常工作时 输电线路损失的功率比 增容 前增加了多少 I 400A P线 I 2R线 400A 2 0 1 16000W 4 若要求减小输电线损失的功率 用学过的公式及知识说明应采取的措施 分析 在U0 P0一定时 I不能减少 使P线 I2R线减小的方法 应减小R线 导线电阻与材料 长度 横截面积有关 长度一定 可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积 这样可以减小电阻 a 例11 如图4 a 所示电路中 灯L1的电阻L2的 不考虑灯丝随温度的变化