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第十八章 电功率
第2节 电功率
接节能灯时，电能表的铝盘转得慢；接电吹风机时，电能表的铝盘转得快。
电流通过不同的用电器做功的快慢不相同。
电功率
演示：比较电能表转动的快慢
把一只24W节能灯和一只500W的电吹风机分别接在同样的电路中，比较电能表铝盘转动的快慢
现象
结论
电能表的铝盘转得快，说明电流做功快；电能表的铝盘转得慢，说明电流做功慢
小结：
电功率表示电流做功的快慢。
电功与时间之比叫电功率。它等于电流在单位时间内所做的功
国际单位：瓦特，简称瓦，符号是W。
常用单位：千瓦（kW），毫瓦（mW）
换算关系：1kW=103W,1W=103mW
P= =UI
W
t
W :电功;单位:J
P :电功率;单位:W
t :时间;单位:s
U :电压;单位:V
I :电流;单位:A
1W=1J/s=1V· A
电功率
意义
定义
单位
公式
复兴号CR400动车组的电功率约为1万千瓦
神威·太湖之光超级计算机的电功率约为1.5万千瓦
家用电风扇工作时，挡位由低到高对应的电功率分别为30W、33W、38W
空调、电热水器的电功率约1000~3000W
电功率
用电器的电功率
发光二极管的功率约为50mW
冰箱、液晶电视一般是100-200W
电灯
电炉
解：
（1）W1=3.6×105J，
W2=6×104J
W1＞W2
电灯消耗电能多。
（2）电灯消耗的电功率为：
电炉消耗的电功率为：
P1＜P2
电炉消耗电能快。
电功率
一盏电灯接在家庭电路中通电1h，消耗电能3.6×105J，一只电炉接在家庭电路中通电1min，消耗电能6×104J。谁消耗的电能多？谁消耗的电能快？
问：电炉的电功率比电灯的大，电炉一定比电灯消耗电能多吗？
W=Pt
电功率P 时间t 电功W
W s J
kW h kW·h
1kW·h 可以看做电功率为1kW的用电器使用1h 所消耗的电能。
求电功率
求电功
求时间
解：
P = 1 kW =1000 W
t = 1h = 3600s
1h内消耗的电能是
W = Pt = 1000W×3600s
= 3.6×106J
所以1kW·h = 3.6×106J
“千瓦时”的来历
电功率
演示
小灯泡的电功率随电压变化
额定电压 额定功率
图18.2-3中小灯泡的螺口位置标有“2.5 V”，意思是小灯泡应在2.5 V电压下工作。如图18.2-4所示，我们用滑动变阻器控制小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压分别等于、低于和略高于2.5 V，观察小灯泡的亮度，比较不同电压下小灯泡的电功率。
图18.2-3
图18.2-4
不同用电器的电功率一般不相同，同一个用电器在不同的电压下工作，
它的电功率总是一样吗？
2.5V
2V
3V
灯泡的亮度取决于灯泡实际电功率的大小。
正常发光
U=2.5V P=0.8W
发光暗淡
U=2V P=0.56W
发光强烈
U=3V P=1.08W
结论：
额定电压 额定功率
现象：
在不同的电压下，同一个小灯泡的亮度不同，电功率也不一样;小灯泡的电功率随着它两端的电压而改变。
演示：小灯泡的电功率随电压变化
用电器铭牌的意义
白炽灯泡铭牌
PZ表示普通照明。
220V表示灯泡的
100W表示灯泡的
用电器正常工作时的电压。
用电器在额定电压下工作时的功率。
额定电压U额：
额定功率P额：
额定电压 额定功率
额定电压是220V
额定功率是100W
实际加在用电器两端的电压。
用电器在实际电压下工作时的功率。
实际电压U实：
实际功率P实：
实际电压、实际功率
一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。
解释：
　　U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作（灯正常发光）。
　 U实 < U额，则 P实 < P额；用电器不能正常工作（灯发光暗淡）。
U实 > U额，则 P实 > P额；可能损坏用电器（灯强烈发光）。
U实 = U额，P实 = P额
正常工作
36V
正常发光
U实 ＞U额，P实 ＞ P额
可能烧毁
40V
发光强烈
U实 ＜U额，P实 ＜ P额
不能正常工作
24V
发光暗淡
P额=36V
实际电压、实际功率
灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。
某额定功率为1800W的电热水壶在220V的额定电压下工作，加热壶水至沸腾用了4min。
(1)加热这壶水消耗了多少电能
(2)加热时通过电热水壶的电流是多少
例题
(2)电热水壶的额定电压U=220V，根据P=UI可得通过它的电流
I= = =8.2A
P
U
1800W
220V
（1）这壶水消耗的电能
解：
某白炽灯上标有“PZ220-60”字样，该灯不工作时，其额定电压是______V，额定功率是______W；实际电压是_____V，实际功率是______W。
220
60
0
0
课堂练习
如图所示是专用的功率表，也叫瓦特表，常用于专业的测量中，在日常生活中应用较少。
电功率的测量
电功率可以使用电力检测仪直接测量
原理：
步骤：
用电能表测出用电器消耗的电能W，用停表测出用电时间 t，根据公式计算出用电器的电功率。
器材：
电能表、停表
原理：
步骤：
器材：
电压表、电流表
P=UI
用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流 I，根据公式计算出用电器的电功率。
电功率的测量
方法一
方法二
（间接测量）
方法一用电能表间接测出电功率
方法二：用伏安法测量小灯泡的电功率
注意：小灯泡两端的最高电压不能超过额定电压的1.2 倍
用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
用电压表测出用电器两端的电压U，用电流表测出通过用电器的电流I，由公式P = UI计算出用电器的电功率。
某同学用一个标有“3200imp/kWh”电能表来测量白炽灯的功率，把白炽灯单独接入电路中后闭合开关，白炽灯工作169s，指示灯闪烁16次，求白炽灯的功率。
解：
=1.8×104J
白炽灯消耗的电能为
W
白炽灯消耗的功率为
电能表参数：Nr/kW· h
转n圈消耗电能为：
W= kW· h或
n
N
W= ×3.6×106J
n
N
课堂练习
速度 电功率
物理意义 物体运动快慢的物理量 电流做功快慢的物理量
定义 路程与时间之比 电功与时间之比
定义式
单位 m/s W(J/s)
课堂小结
电功率的两个推导公式
说明：因为欧姆定律适用于纯电阻电路，所以推导式也只适用于纯电阻电路。
一：
二：
P=I2R
p=
U2
R
纯电阻电路：
P=
W
t
P=UI
非纯电阻电路：
P=
W
t
P=UI
知识拓展
在串联电路中电流处处相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则
I1
I2
在并联电路中各支路电压相等，若电阻R1、R2的功率分别为P1、P2，则
U1
U2
并联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：
在并联电路中，总电功率等于各用电器的电功率之和：P总=P1+P2
串联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：
在串联电路中，总电功率等于各用电器的电功率之和：P总=P1+P2
一个“220V 800W”的电炉，正常工作是电阻丝的电阻是多大？
如果电路中的电压只有200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉的实际功率是多大？
解：
电炉的电阻
电炉的实际功率
课堂练习
关于电功率的说法正确的是(　　)
A.用电器消耗电能越大，电功率越大
B.用电器消耗电能时所用的时间越少，电功率越大
C.用电器消耗电能越快，电功率越大
D.以上说法都不正确
C
1.有甲、乙两个电热水壶，甲壶的容量为1L，乙壶的容量为1.5L。两壶各按上述容量烧开初温相同的一壶水，分别需要4min和5min，通过哪个电热水壶的电流做功快 为什么
电流所用时间之比为 t甲:t乙=4:5
根据P=W/t可知，电功率之比为P甲:P乙=5:6
所以通过乙壶的电流做功快，因为乙壶的电功率大。
练习与应用
甲、乙两个电热水壶水的质量之比为 m甲:m乙=2:3
水吸收的热量之比为 Q甲:Q乙=cm t=2:3
电流做功之比为 W甲:W乙= Q甲:Q乙=2:3
解：
2.1kW·h的电能可以让一盏20W的灯正常工作多长时间？
解：电功W=1kW·h，功率P=20W=0.02kW，
正常工作多长时间t= / =(1kW·h)/0.02kW=50h
3.一个电热水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样，它正常工作时，电流是多少？
解：正常工作时的电流 I= / =1000W/220V=4.55A
答：电热水壶正常工作时的电流约为4.55A。
练习与应用
4.盛夏，某同学把空调的温度设置为26℃，发现空调的压缩机工作10min后会停止5min，之后再重新工作.....周而复始。他从空调铭牌和说明书上获悉，压缩机制冷时空调的电功率为2850W，压缩机不工作时空调的电功率为150W。空调正常运行时，每15min消耗的电能是多少
解：
则压缩机工作10min消耗的电能 W=Pt=2850W×10×60s=1.71×106J
压缩机不工作时消耗的电能为W'=P't’=150W×5×60s=4.5×104J
练习与应用
空调正常运行时，每15min消耗的电能是
W总=W+W’= 1.71×106 J+4.5×104J=1.76×106J
5.一个“220V 800W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻有多大？假如电路中的电压降低到200V，电阻丝的电阻不变，这时电炉实际的电功率有多大？
解：
练习与应用
6.某次雷电的电流约2×104A，电压约106V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约多少千瓦？释放多少能量？
解：雷电的电功率
P=UI=106V×2×104A=2×1010W=2×107kW
练习与应用
释放能量
W=Pt=2×107kW×0.001s=2×107J
【实验演示】将两只灯泡“PZ220-40”和“PZ220-100”先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡发光情况。
现象：在串联电路中两灯泡变暗了，并且在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而更暗。
知识拓展
串联电路中电流处处相等
电阻大的灯泡实际功率大
并联电路中各支路两端电压相等，
电阻小的灯泡实际功率大
特殊方法测小灯泡的电功率
伏阻法
安阻法
已知：灯的额定电压Uo
步骤：
1、闭合S1，断开S2，移动滑片P，使电流表的示数为 ；
2、断开S1，再闭合S2，保持滑片不动，记下电流表示数I。
表达式：
等效替代法
知识拓展
步骤：
1、闭合S2，断开S1，移动滑片P，使电压表的示数为U0；
2、断开S2，闭合S1，保持滑片不动，记下电压表的示数U。
表达式：
步骤：
1、闭合S1，断开S2，移动滑片，使用电压表的示数为U0；
2、闭合S2，断开S1，保持滑片不动，调节电阻箱使电压表的示数仍为U0，读出电阻箱的阻值R。
表达式：
下 课
Thanks!
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