第二节电功率

1、电功率电功率 第十八章第十八章 第节第节 1 1、理解电功率的概念和公式，知道电功理解电功率的概念和公式，知道电功率的单位。率的单位。教学目标教学目标 2 2、理解额定功率的概念，会区分额定功理解额定功率的概念，会区分额定功率和实际功率。率和实际功率。 3 3、培养我们通过观察实验研究问题的能培养我们通过观察实验研究问题的能力和比较分析能力。力和比较分析能力。观察电能表，常常可以发现：表上的铝盘在使观察电能表，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快。说明铝盘转动的快慢与用电器的种类有关！这与用电器

2、的种类有关！这两种用电器有什么不同？两种用电器有什么不同？下面我们来看它们的下面我们来看它们的铭牌铭牌。想想议议想想议议灯泡和热水器铭牌图灯泡和热水器铭牌图热水器热水器节能灯上的节能灯上的“24 W”和电热水器上的和电热水器上的“2 200 W”的字样是什么意思的字样是什么意思?节能灯节能灯分别拿一只分别拿一只 40 W 和一只和一只 800 W 的电吹风机，的电吹风机，接在电路上，比较电能表铝盘转动的快慢。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表铝盘转的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。电能的快慢不同。灯泡上的灯泡上的“40 W”和电吹风机上的

3、和电吹风机上的“800 W”表示消耗电能的快慢，表示消耗电能的快慢，“800 W”比比“40 W”灯泡灯泡消耗电能快！物理学中用消耗电能快！物理学中用电功率电功率表示消耗电能的快表示消耗电能的快慢！慢！演示实验演示实验1物理意义：表示电流做功的物理意义：表示电流做功的快慢快慢。 2单位：瓦特，简称瓦，符号是单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。常用单位常用单位：1 kW = 103 W1 W = 103 mW各种不同的用电器，电功率各不相同，翻看各种不同的用电器，电功率各不相同，翻看电器的说明书，我们常常可以看到电器的说明书，我们常常可以看到“电功率电功率”这这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。

4、样的参数。下图为一些家用电器的电功率。一、电功率（一、电功率（P ）10103 3J/sJ/s 电功率电功率1W 的含义：当用电器两端的电压为的含义：当用电器两端的电压为1V，通过用电器的电流为通过用电器的电流为1A时，此用电器的电功率为时，此用电器的电功率为1W，即：即：1W=1VA=1J/s小资料小资料电电 视视 机机: : 约约200W200W 抽油烟机：约抽油烟机：约140W 140W 电电 冰冰 箱箱: : 约约100W100W空调的电功率比电视机的大，说明空调一定比电视机消耗电能空调的电功率比电视机的大，说明空调一定比电视机消耗电能多还是快？多还是快？P = Wt3定义：如果在定义

5、：如果在 t 这么长的时间内电流做功这么长的时间内电流做功 为为W，那么，电功率，那么，电功率P 就是就是P =UI 又因为又因为W=Pt=UIt，则，则W 焦耳（焦耳（J） t 秒（秒（s） P 瓦特（瓦特（W） （定义式）（定义式）1W=1J/s=1VA电功率电功率与与电流电流成正比，与成正比，与电压电压成正比成正比电功：用电器消耗电能的电功：用电器消耗电能的多少多少的物理量。的物理量。电功率：用电器消耗电能的电功率：用电器消耗电能的快慢快慢的物理量的物理量。kW h 和和 kW 是两个不同物理量的单位。是两个不同物理量的单位。W = Pt1 千瓦时千瓦时可以看作是：功率为可以看作是：功率

6、为 1 kW 的用电器使用的用电器使用 1 h 所消耗的电能就是所消耗的电能就是1KWh 。二、二、“千瓦时千瓦时”的来历的来历P =Wt如果如果 P 和和 t 的单位分别用的单位分别用 kW、h，那么它们相乘，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。即：即：1kWh=3.6106JW=Pt =1KW1h=1KWh=1000W3600s =3.6106J 例题例题 小明家有一只电熨斗，接入小明家有一只电熨斗，接入220V220V的电路中工作时，的电路中工作时，通过的电流为通过的电流为4.5A4.5A，这只电熨斗的电功率多大？熨烫一件这

7、只电熨斗的电功率多大？熨烫一件衣服需衣服需10min10min，电流做了多少功？合多少电流做了多少功？合多少kWkWh?h?已知：已知：U=220V I=4.5A t=10min=600s求：求：P、W解：解：P=UI=220V 4.5A=990WW=Pt=990W 600s=5.94 105J=0.165kWh答：这只电熨斗的电功率为答：这只电熨斗的电功率为990W。熨烫一件衣服需熨烫一件衣服需10min，电流做了电流做了5.94 105J的功，合的功，合0.165kWh。1某电视机的电功率是某电视机的电功率是 150 W，每天使用，每天使用 3 h，一个月用电多少千瓦时，一个月用电多少千瓦

8、时? （按（按 30 天计算）天计算）解解：P = 150 W = 0.15 kWt = 3 h30 = 90 h一个月内消耗的电能是一个月内消耗的电能是W = Pt = 0.15 kW90 h = 13.5 kW h答：一个月用电答：一个月用电 13.5 kW h。练一练练一练21 度电可以供度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？的灯泡工作多长时间？答：答：1 度电可以供度电可以供 40 W 的灯泡工作的灯泡工作 25 h。解：解：练一练练一练t = = 25 hWP1 kWh40 W1 kWh0.04 kW3一台电视机一台电视机 5 h 耗电耗电 1 度，这台电视机的度，这台电视机的功

9、率是多少功率是多少?答：这台电视机的功率是答：这台电视机的功率是 200 W。解：解：P = = 0.2 kW = 200 WWt1 kWh5 h将两只灯泡将两只灯泡“PZ220 40”和和“PZ220 100”先后先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。结论：灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。结论：灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。演示实验演示实验现象：在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而变现象：在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而变暗。暗。想想议议想想议议不同用电器的电功率一般不同，那么，在不同不同用电器的电功

10、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总是一样的吗? ?220-60220-15I相同相同，R60R15，U60U15P60P15220-60220-15U相同相同， R60R15，I60P15两灯并联两灯并联两灯串联两灯串联结论：结论：在在电压电压相同的情况下，电功率的大小与电相同的情况下，电功率的大小与电流的大小有关，且电流越大，电功率越大。流的大小有关，且电流越大，电功率越大。小结小结：在在并并联电路中，电阻联电路中，电阻大大的用电器消耗的电功率的用电器消耗的电功率小小；在在串串联电路中，电阻联电路中，

11、电阻大大的用电器消耗的电功率的用电器消耗的电功率大大. 结论：结论：在在电流电流相同的情况下，电功率的大小与电相同的情况下，电功率的大小与电压的大小有关，电压越大，电功率越大压的大小有关，电压越大，电功率越大。U实实P实实4实际电压、实际功率实际电压、实际功率实际电压：实际电压：实际加在用电器两端的电压。实际加在用电器两端的电压。实际功率：实际功率：用电器在实际电压下工作时的功率。用电器在实际电压下工作时的功率。三、额定电压、额定电流、额定功率三、额定电压、额定电流、额定功率U实实 = U额额，则，则 P实实 = P额额；用电器正常工作。；用电器正常工作。U实实 U额额，则，则 P实实 P额额

12、；可能烧毁用电器。；可能烧毁用电器。U实实 U额额，则，则 P实实 P额额；用电器不能正常工作。；用电器不能正常工作。注：不同的用电器的额定功率一般不同，即使同一种用注：不同的用电器的额定功率一般不同，即使同一种用电器同一规格、型号不同，额定功率也不同。电器同一规格、型号不同，额定功率也不同。1额定电压：用电器正常工作时的电压。额定电压：用电器正常工作时的电压。2.额定电流：用电器在额定电压下正常工作的电流额定电流：用电器在额定电压下正常工作的电流3额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。额定功率：用电器在额定电压下工作时的功率。 P额额U额额I额额额定功率和实际功率的关系额定功率和实际功率

13、的关系RUPPUR221实实额额，：方法额额实实实实额额方法PUUPRU，PPU：R22221、电功率、电功率P和电流和电流I、电压、电压U之间的关系之间的关系是是 P=IU符号的意义及单位符号的意义及单位:I电流电流-安培（安培（A）U电压电压伏特（伏特（V）P功率功率瓦特（瓦特（W）注意：使用这个公式时，只有电流电压的注意：使用这个公式时，只有电流电压的单位是单位是安培、伏特安培、伏特时，所的功率的单位才时，所的功率的单位才是是瓦特瓦特四、怎么测量电功率四、怎么测量电功率3、额定功率：、额定功率： 通过通过电流电流和和电压电压的测量，间接得的测量，间接得知用电器的知用电器的电功率电功率P=

14、IU用电器用电器在在额定电压额定电压下工作时的下工作时的功率功率2、测量的方法：、测量的方法：U实实 U额额P实实 P额额正常正常取一个标有取一个标有“2.5 V 0.5 W”的的电灯泡。把它接电灯泡。把它接在在2.5 V的电路中，它正常发光。把它分别接在的电路中，它正常发光。把它分别接在1.5 V和和3 V的电路中，观察并比较它们的亮度。的电路中，观察并比较它们的亮度。说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。改变而改变。演示实验演示实验现象：现象：在电压为在电压为 2.5 V 时，灯泡正常发光；在时，灯泡正常发光；在低于低于 2.5 V 时，灯

15、泡发光暗淡；在高于时，灯泡发光暗淡；在高于 3 V 时，灯时，灯泡强烈发光。泡强烈发光。观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌，理解其中的含义。观察白炽灯泡和洗衣机的铭牌，理解其中的含义。想想议议想想议议解：解：“PZ”表示该灯为普通白炽照明灯，表示该灯为普通白炽照明灯，“220”表示该灯表示该灯的额定电压为的额定电压为220V，“100”表示它的额定功率为表示它的额定功率为100W。1一种彩色灯泡的额定电压是一种彩色灯泡的额定电压是 36 V，要接在，要接在 220 V 的电路中，要串联多少个这种灯泡才行的电路中，要串联多少个这种灯泡才行?因不能超过额定电压，所以应该串联因不能超过额定电压，所以应该串联

16、 7个这种个这种灯泡。灯泡。解：解：练一练练一练 6.1n =220 V36 V2一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电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：的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我我这只电吹风是这只电吹风是 500 瓦的，也就是瓦的，也就是 0.5 千瓦，这个工厂节千瓦，这个工厂节省的电力可以开动省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风个这样的电吹风”。这位记。这位记者错在哪里者错在哪里? 这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。 电功率的公式：电功率的公式：（2）测量式）测量式:

17、电路总功率的公式：电路总功率的公式：P=W/tP=UIP 总=U总I总=U总2/R总=I总2R总P总=P1+P2+P3 （1）定义式）定义式: （3）已知电阻电压或已知电阻电压或者电流其中的两个量者电流其中的两个量求电功率求电功率P=I2RP=U2/R由由U=IR得得由由I=U/R得得公式拓展公式拓展21RR=21UU串联电路的特点：串联电路的特点：并联电路的特点：并联电路的特点：21II=12RR21pP21pP课堂小结课堂小结电功率电功率的概念的概念和计算和计算额定电压额定电压和和额定功率额定功率实际电压实际电压和和实际功率实际功率1以下家用电器正常工作时，电功率大约为以下家用电器正常工作

18、时，电功率大约为l kW的是的是 （ ） A微波炉微波炉 B电冰箱电冰箱 C电风扇电风扇 D电视机电视机2两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所 示。现在将甲和乙并联后接在电压为示。现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两的电源两 端，下列分析正确的是端，下列分析正确的是 （ ）A甲的电阻值大于乙的电阻值甲的电阻值大于乙的电阻值 B甲的电压大于乙的电压甲的电压大于乙的电压C甲消耗的电功率大于乙消耗甲消耗的电功率大于乙消耗 的电功率的电功率D甲消耗的电能多于乙消耗的电能甲消耗的电能多于乙消耗的电能AC3、一家用白炽灯泡上标有、一家用白炽灯泡上标有“PZ2

19、20-100”的字样，其中的字样，其中“220”表示表示 ，“100”表示表示_；若把它接在；若把它接在110V的电源上使用，的电源上使用，灯泡的额定功率是灯泡的额定功率是_W，灯泡的实际功率是，灯泡的实际功率是_W，1min 消耗的电能是消耗的电能是_J.练一练练一练10025额定电压为额定电压为220V额定功率为额定功率为100W15004、1kWh的电能可供一个的电能可供一个“220V 40W”的灯泡正常发的灯泡正常发光光_h；可供一个；可供一个“36V 40W”的灯泡正常发光的灯泡正常发光_h25255、一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为、一盏电灯接在恒定电压的电源上，其功率为10

20、0W。 若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一若将这盏电灯先接在一段很长的导线后，再接在同一电源上，已知导线上损失功率是电源上，已知导线上损失功率是9 W，那么此时电灯实，那么此时电灯实际消耗功率是际消耗功率是 （ ） A91 W B小于小于91 W C大于大于91W D条件不足，无法确定条件不足，无法确定B6 6、为使电热丝所消耗的功率变为原来的一半，应（、为使电热丝所消耗的功率变为原来的一半，应（ ） a. a.使电阻减半，电压保持不变使电阻减半，电压保持不变 b.b.使电压减半，电阻保持不变使电压减半，电阻保持不变 c. c.使电压和电阻都减半使电压和电阻都减半 d.d.使电压减

21、小为原来的使电压减小为原来的1/41/4，电阻不变，电阻不变C CP=UP=U2 2/R/R7.电阻电阻R1与与R2串联后接在电压是串联后接在电压是64V的电路中的电路中,电阻电阻R2两端的电压为两端的电压为24V,电阻电阻R1=40 ,求：求： （1）通电）通电5分钟，电流通过分钟，电流通过R2所做的电功。所做的电功。（2）R1上的电功率上的电功率8、1kWh的电能可供一个的电能可供一个“220V 40W”的灯泡正常发的灯泡正常发光光_h. 小寒家的电能表标有小寒家的电能表标有“220V 5A”的字样，用的字样，用这只电能表最多能让这只电能表最多能让_只只“220V 60W”的灯泡同时的灯泡

22、同时正常发光正常发光.25189、两个灯泡、两个灯泡,其中其中L1上标有上标有 “6V 3W”,L2上没有标记上没有标记,但测得它的电阻是但测得它的电阻是4,把它们串联在某一电路时把它们串联在某一电路时, 两灯两灯均能正常发光均能正常发光,则这个电路两端的电压和灯则这个电路两端的电压和灯L2的电功率的电功率分别是（分别是（ ） A8V 1W B2V 1W C6V 4W D8V 4W10、标有、标有“12V6W”的灯泡接入电路中的灯泡接入电路中,若通过灯泡的若通过灯泡的电流为电流为0.3A, 则灯泡的实际功率则灯泡的实际功率 ( )A等于等于6W B大于大于6W C小于小于6W D无法判断无法判

23、断C C11、如图、如图6所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻 器的滑片滑到器的滑片滑到c点时，电压表示数为点时，电压表示数为4V，灯，灯L正常发正常发 光；当滑动变阻器的滑片滑到光；当滑动变阻器的滑片滑到b点时，电压表的示数点时，电压表的示数 是是8V。已知灯。已知灯L的电阻为的电阻为4，电阻，电阻 RacRab/4， 则灯则灯L的额定功率是的额定功率是 （ ） A2W B4W C8W D16W ScaLPVb图图6CD12、图、图7所示电路，电源电压不变，灯泡所示电路，电源电压不变，灯泡L标有标有“6V 3W” 字样。当字样。当S闭合，闭合，S1、S

24、2断开，滑片断开，滑片P从从b端滑到中端滑到中 点时，电流表的示数变化了点时，电流表的示数变化了0.1A，此时电压表的示，此时电压表的示 数为数为6V；保持滑片；保持滑片P的位置不变，闭合的位置不变，闭合S1、S2，电，电 流表的示数又变化了流表的示数又变化了2A。则电源电压和定值电阻。则电源电压和定值电阻R0 的阻值分别为的阻值分别为 （ ） A8V 16 B8V 4 C1 0V 16 D10V 8A解：解：当当S闭合，闭合，S1、S2断开，断开，R与与L串联，滑片串联，滑片P从从b端向左端向左 滑，连入电路的电阻减小电流变大，滑到中点时，电压表示滑，连入电路的电阻减小电流变大，滑到中点时，

25、电压表示 数数6V，即灯，即灯L正常发光。正常发光。)12(4 . 0)(1RRRIUL)212(5 . 0)2(2RRRIUL 解得：解得： 8R U=8V 又又保持滑片保持滑片P的位的位 置不变，闭合置不变，闭合S1、S2，则，则R0、R并联，并联， 则通过安培表的电流增加到则通过安培表的电流增加到2.5A。AVARUIIA5 . 0485 . 22/0165 . 0800AVIUR13、为了倡导合理开关家用电器来节约能源。小明、为了倡导合理开关家用电器来节约能源。小明设计了如下实验：（实验过程中只启用饮水机的加热设计了如下实验：（实验过程中只启用饮水机的加热功能）第二天晚上十点钟，他关掉

26、家中的其他用电器，功能）第二天晚上十点钟，他关掉家中的其他用电器，仅留下饮水机单独工作，记下电能表的示数为仅留下饮水机单独工作，记下电能表的示数为376.1。第二天早晨，热水包里的水温达到预定温度第二天早晨，热水包里的水温达到预定温度89，他又读出电能表的示数为他又读出电能表的示数为376.4，此时是六点钟。由，此时是六点钟。由此他计算出饮水机整夜消耗的电能此他计算出饮水机整夜消耗的电能W开开。第二天晚上。第二天晚上十点钟，他将饮水机关闭，次日早晨六点钟启动饮水十点钟，他将饮水机关闭，次日早晨六点钟启动饮水机将热水包中机将热水包中30的水加热到预定温度的水加热到预定温度89，用时，用时12mi

27、n。他查看了饮水机上的铭牌，计算出了此过程。他查看了饮水机上的铭牌，计算出了此过程中饮水机消耗的电能中饮水机消耗的电能W关关。请你依据小明的实测数据。请你依据小明的实测数据和下表中饮水机铭牌上的信息求解：和下表中饮水机铭牌上的信息求解：额定电压额定电压220V热水包容积热水包容积1.2L额定频率额定频率50Hz冷水包容积冷水包容积0.5L制热功率制热功率500W 保鲜柜容积保鲜柜容积16L制冷功率制冷功率98W防触电类型防触电类型I类类饮水机夜间开机、关机两种情况下消耗的电能饮水机夜间开机、关机两种情况下消耗的电能W开开 和和W关关各是多少？哪种情况更省电？省了多少度电？各是多少？哪种情况更省

28、电？省了多少度电？热水包内的水从热水包内的水从30加热到加热到89时吸收的热量是多时吸收的热量是多 少？此过程中饮水机的加热效率是多少？少？此过程中饮水机的加热效率是多少？ c水水=4.2103J/（kg），），水水=1.0103kg/m3解：解：W开开=376.4kWh376.1kWh=0.3kWh hkW1 . 0J106 . 3s6012W500PtWtWP5关，由于由于W开开W关关 所以关机状态省电所以关机状态省电 节省的电能：节省的电能：W开开W关关=0.3kWh-0.1kWh=0.2kWh Vmm=V=1.0103kg/m31.210-3m3=1.2kg Q=cm（tt0）=4.2

29、103J/（kg）1.2kg（8930）=297360J 0056 .82J106 . 3J297360WQ关14、在图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。、在图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关只闭合开关S，当滑片，当滑片P移至滑动变阻器移至滑动变阻器R2的中点时，的中点时，电压表电压表V1的示数为的示数为U1，电压表，电压表V2的示数为的示数为U2，电流表，电流表A的示数为的示数为I1，电阻，电阻R1消耗的电功率为消耗的电功率为P1。闭合开关。闭合开关S、S1，当滑片，当滑片P移至滑动变阻器移至滑动变阻器R2的的A端时，电压表端时，电压表V1的的示数为示数为U1，电压表，电

30、压表V2示数为示数为U2，电流表，电流表A的示数为的示数为I2，滑动变阻器滑动变阻器R2消耗的电功率为消耗的电功率为1.6W。闭合开关。闭合开关S、S1，当滑片当滑片P移至滑动变阻器移至滑动变阻器R2的的B端时，电流表端时，电流表A的示数的示数为为I3，电阻，电阻R3的电功率为的电功率为 P3。已知。已知U13U1/2， U2U2/2.求（求（1）电流）电流I1与与I2的比值。的比值。 （2）电功率）电功率P1的大小。的大小。 （3）电功率）电功率P3的大小。的大小。（1）I1：I21：2。（2）P11W。（。（3）P36.4W解：简化电路：解：简化电路： 232/2212111RRRIIUU

31、21323122RIRIUU(1)2121II得：得：（2）215 . 2 RR 得：得：2122121)(RRIIPPWPRRIIP16 . 15 . 241)(2212211得：得：（3）)3()2/(3213211RRIRRRIU)(2)(321322RRIRRIU解得：解得：23RR 4)()(/3223222323223RRRRRRRURUPPWWPP4 . 66 . 1442315、 将一标有将一标有 “6 V 3 W” 的灯泡的灯泡 L 与电阻与电阻 R 串联，串联，接入电压为接入电压为 9 V 的电路中，灯泡恰好正常发光，求：的电路中，灯泡恰好正常发光，求： ( (1) ) 灯

32、泡灯泡 L 的阻的阻 ( (2) ) 电阻的功率。电阻的功率。 I = IL = IR = = = 0.5 APLUL3 W6 V UR = U - - UL = 9 V - - 6 V = 3 V PR = UR IR = 3 V0.5 A = 1.5 W解解: RL = = = 12 ( (6 V) )23 WL2LPU答答: ( (1) )灯泡灯泡 L 的阻值为的阻值为 12；( (2) )电阻的功率为电阻的功率为 1.5 W 。 灯泡正常发光，且串灯泡正常发光，且串联联一、串联电路中电功率的计算：一、串联电路中电功率的计算：1、额定电压为、额定电压为220伏的电炉在正常工作时的电阻为伏的电炉在正常工作时的电阻为100欧，如串联一只欧，如串联一只10欧的电阻后接在欧的电阻后接在220伏的电路中，伏的电路中，电炉和电阻的功率各是多少？电炉和电阻的功率各是多少？R1=100欧R2=10欧U=220伏解：解：电路的总电阻电路的总电阻 R=R1+R2=100欧欧+10欧欧=110欧欧RU电路中的电流电路中的电流 I= =220伏伏10欧欧=2安安电炉的电功率电炉的电功率 P1=I