第十八章 电功率 第一节 电能 1、电功: 定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W。 单位:焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J。 电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。(考试成绩要想好,三好公开课少不了!点击阅读原文,免费领取期末圈题课程。) 公式中的物理量: W——电能——焦耳(J) U——电压——伏特(V) I——电流——安培(A) t——时间——秒(s) R——电阻——欧姆(Ω) Q——电荷量——库伦(C) P——功率——瓦特(W) 2、 电能表: 测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。 表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。 “220 V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。 “10(20 A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20 A。 “50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用; “600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式: 3、 串并联电路电功特点: ① 在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和; ② 串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即; ③ 并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即(各支路通电时间相同)。 第二节 电功率 1、 电功率: 定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。 意义:表示消耗电能的快慢。 符号:P 单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W 电功率的定义式: 第一种单位:P——电功率——瓦特(W);W——电功——焦耳(J);t——通电时间——秒(s)。 第二种单位:P——电功率——千瓦(kW);W——电功——千瓦时(kW·h);t——通电时间——小时(h)。 电功率的计算式: P——电功率——瓦特(W);U——电压——伏特(V); I——电流——安培(A); R——电阻——欧姆(Ω)。 2、串并联电路电功率特点: ④ 在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和; ⑤ 串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即; ⑥ 并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即。 3、用电器的额定功率和实际功率 额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。 用电器实际工作时的三种情况: ①U实<>额 P实<>额——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红); ②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝); ③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。 电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W。 灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关。 额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。 将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。 串并联电路P实与R大小的关系 第三节 测量小灯泡的电功率 伏安法测小灯泡的功率 【实验原理】 【实验步骤】 ②检查无误后,闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。 ③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 ④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 【实验表格】 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况 1 2 3 【注意事项】 ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程; ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路; ④不需要计算电功率的平均值。 第四节 焦耳定律及其应用 1、焦耳定律 电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。 焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。(英国物理学家焦耳) 定义式: 导出式: Q——热量——焦耳(J); I——电流——安培(A); R——电阻——欧姆(Ω);t——通电时间——秒(s); P——电功率——瓦特(W); U——电压——伏特(V)。 有关焦耳定律的注意事项:对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立Q=UIt 、t 、Q=Pt;对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt。 利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。 2、串并联电路电功特点: ① 在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和; ② 串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即; ③ 并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即(各支路通电时间都相同)。 知识点: 机械运动丨声现象丨物态变化丨光现象丨透镜丨质量与密度丨力丨运动和力丨压强丨浮力丨功和机械能丨简单机械丨内能丨电流电压电路丨欧姆定律丨电功率丨生活用电丨电与磁 学习法: (文章转自网络,无法查询原出处,如有侵权,请后台联系删除。) |
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