电功率的概念 电功率是指电流在单位时间内做的功,是反映电流做功快慢的物理量,它是由电流做功多少和做功的时间两个因素决定的。也就是说,电流做功多的,电功率不一定就大;电流做功时间长的,电功率也不一定就小。 通过电功率的公式P=W/t和电功的公式W=UIt可推导出P=UI,从这个公式上看电功率又与通电时间t无关。而从公式P=W/t可以看出,电功率又与时间有关,二者是否矛盾呢? 对于电功率的公式P=W/t,它是由电功率的定义本身而写出的数学表达式,叫电功率的决定式,它是反映物理概念最本质的数学表达式,而P=UI是通过数学推导而得出的公式,叫电功率的计算式,它并不反映物理概念的本质,只是起计算功能。我们不能用计算式去探讨物理概念的本质。因此,二者并不矛盾。 额定功率和实际功率 额定电压:用电器正常工作时的电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值R=U2额/P=2936Ω。 实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R 根据P=U2/R如果U减小为原来的1/n 如:U实=12U额P实=14P额 当U实>U额时P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) P实=0用电器烧坏(灯丝烧断) 当U实=U额时,P实=P额(灯正常发光) 当U实>U额时,P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,有时会损坏用电器) 当U实>U额时,P实=0用电器烧坏(灯丝烧断) 灯L1“220V100W”,灯L2“220V25W”相比较而言,L1灯丝粗短,L2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀:“大(功率)粗短,小细长”(U额相同) 两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L1亮 判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额相同) “1度”的规定:1kw的用电器工作1h消耗的电能。 P=W/t可使用两套单位:“W、J、s”、“kw、kwh、h” 电功率学习口诀 1.电能的计量 电能单位是焦耳(J),生活常用千瓦时(KWh)。 电能表测耗电能,用电等于计数差。 1度=1KWh=3.6×106J 600r/KWh表示 每耗一度电。转盘转600圈。 转盘转n圈,耗电n/600KWh. 2.电功率 消耗电能的快慢,电功率用P表示。 1秒之内耗电能,叫这电器电功率。 P等电能除时间P=u/t,电压电流两相乘P=UI. 功率单位是瓦特,1(W)等1伏安,1W=1VA. 已知p、t求耗能,W等于p乘t. 3.电功率计算 电灯电器有标志,额定电压(U0)额功率(P0)。 正常发光用电流,I等P0除U0.I=P0/U0. 电压改变功率变,其中电阻是不变。 遇见电器求电阻,R等U2除以P,R=U2/P. 4.焦耳定律 焦耳定律说热量,三个因素有关联。 电流平方是关键,乘上电阻和时间。 热量单位是焦耳,损耗能量常用此。 5.保险丝 铅锑合金保险丝,电阻较大熔点低。 过粗烧线不保险,过细电路常断电。 选择合适保险丝,千万别用铁铜丝。 6. 火线L零线N,金属外壳接地E. 零线接地火有电,氖气发光是火线,氖管电阻一百万。 手按笔卡尖接线,注意手指不碰尖。 触电事故先断电,绝缘棒来挑起线。 测量小灯泡的电功率 1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。 2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率。 “伏安法测功率”中常见故障及排除 “伏安法测功率”是电学中的重要实验。同学们在实验过程中,容易出现一些实验故障,对出现的实验故障又束手无策,因此,能够找出实验故障是做好实验的 “法宝”。下面就同学们在实验中易出现的故障从以下几方面进行分析。 1.器材选择不当导致故障 故障一:电流表、电压表指针偏转的角度小。 [分析原因]①电压表、电流表量程选择过大;②电源电压不高。 [排除方法]选择小量程,如果故障还存在,只有调高电源电压。实验中若电表指针偏转的角度太小,估读电流或电压时由于视觉造成的误差将增大。为了减小实验误差,选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度,又要考虑到每次测量时应该使电表指针偏过刻度盘的中线。 2.器材连接过程中存在故障 故障二:电压表、电流表指针反向偏转。 [分析原因]两表的“+”“-”接线柱接反了,当电流从“一”接线柱流入时,指针反向偏转,甚至出现指针打弯、损坏电表的情况。 [排除方法]将两电表的“+”“-”接线柱对调。 故障三:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡亮度无变化。 [分析原因]滑动变阻器连接有误,没有遵循“一上一下”的接线原则,把滑动变阻器接成了定值电阻。 [排除方法]遵循“一上一下”原则正确连接滑动变阻器。 故障四:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数都不变,灯泡极亮且亮度无变化。 [分析原因]滑动变阻器的连接有误,没有遵循“一上一下”的接线原则,且滑动变阻器在电路中的阻值为零。 [排除方法]遵循“一上一下”的原则正确连接滑动变阻器。 故障五:刚接好最后一根导线,灯泡立即亮了。 [分析原因]连接电路的过程中,开关没有断开。 [排除方法]连接时注意断开开关,保护电路。 3.元件损坏导致故障 故障六:闭合开关后,灯不亮,电流表、电压表都没有示数。 [分析原因]电路中存在开路:①接线柱接触不良; ②电路中电源、电流表、开关或变阻器可能损坏;③连接导线可能断开。 [排除方法]可先把各接线柱拧紧,若还不行,用一根导线让各元件依次短路,找出故障位置。 故障七:闭合开关,灯不亮,电流表几乎没有示数,电压表指针明显偏转。 [分析原因]可能是灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良。 [排除方法]更换灯泡或使灯座与灯泡接触良好。 |
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