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第十五章 电功和电热
第2节 电功率
1. 理解电功率的概念、表示、单位及其换算。
2. 会用电功率的公式进行相关问题的分析与计算。
3. 认识用电器的额定功率和实际功率。
4. 会测量小灯泡的电功率。
是的。我们可以用电功率来描述电流做功的快慢，就像我们用功率描述力做功快慢一样。
相同时间内，不同用电器消耗的电能不相等，是不是说明电流做功有快慢?
想一想
电功率是描述电流做功快慢的物理量，用字母P表示，根据功率的公式 ，
P= ????????
?
电将电功的表达式 W = UIt 代入上式，可得
P= ???????? =UI
?
也就是说，电功率 P 等于用电器两端所加电压U与通过
电流 I 的乘积。
1.电功率
知识点一、电功率
在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。
当用电器两端的电压为1V, 通过用电器的电流为1 A 时，该用电器的电功率为1W, 即1W=1V·A
P=UI
电功率
瓦（W）
电压
物理量：
国际单位：
伏（V）
电流
安（A）
电功率的单位还有千瓦(kW) 和毫瓦(mW), 它们与瓦(W) 的换算关系为，1kW=1000W 1W=1000mW
而且，1W=?1J/s?=?1V·A
2.电功率的有关单位
kW · h 和 kW 是两个不同物理量的单位。
如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。
W = Pt
P =
W
t
电功的常用单位千瓦 · 时（kW·h）表示电功率为1kW的用电器持续工作1h所消耗的电能。
kW · h 和 kW
W=Pt
=1kW×1h
=1kW·h
=1000W×3600s
=3.6×106J
即: 1kW·h＝3.6×106J
思考：从公式W＝Pt 你想到了节能的办法吗？
可以在不改变用电时间的情况下，尽可能的减小用电器的功率，也可以在不减小用电器功率的情况下，减少用电时间。也可以同时减小用电器的功率和用电时间。
归纳小结
例题1．一台电视机5 h耗电1度，这台电视机的功率是多少?
解：
P = 　　= 　　　　 = 0.2 kW = 200 W
W
t
1 kW·h
5 h
答：这台电视机的功率是 200 W。
例题2. 某同学做实验时，测得一个灯泡两端的电压是2.5V, 通过灯泡的电流是0.2A。试求灯泡的电阻和电功率。
分析：已知电压和电流，根据欧姆定律可以求出灯泡的电阻，根据电功率公式可以求出灯泡的电功率。
解答 ( 1 ) 由 可得，灯泡的电阻
I =
U
R
=12.5Ω
(2)由电功率公式可得，灯泡的电功率
P=UI=2.5V×0.2 A=0.5W
反思：如果增加一个条件，还可以求出灯泡消耗的电能。这个条件是什么 ?
根据W=UIt，所以这个条件是通电时间t，如通电1h，求这个灯泡消耗的电能。
=
R=
U
I
2.5V
0.2A
因为W=UIt，则
P =
W
t
P =
W
t
电功率
（适用纯电阻电路）
U2
R
P =UI = U
（普遍适用）
= I2R
= UI
UIt
t
=
因为 ，则
I =
U
R
P =UI= IR ?I
U
R
=
电功率推导公式
储水式电热水器及其铭牌
用电器一般都有规定的额定电压， 在额定电压下工作时的电功率叫作额定功率。如图所示，储水式电热水器的铭牌上标有一些技术参数，其中包括额定电压和额定功率。
知识点二、额定电压和额定功率
电灯上的“220V”、“25W”字样是什么意思?
标有“36V 25W”字样的灯泡
“25W”表示额定功率为25瓦
“36V”表示额定电压为36伏
“220V”表示额定电压为220伏
“25W”表示额定功率为25瓦
电灯铭牌
电扇约50W
洗衣干衣机约1800W
常见家用电器的额定功率值
因为电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压，所以用电器实际工作时的电功率也不一定等于额定功率。用电器实际工作时的电功率叫作实际功率。
不同种类用电器的额定功率一般不同。即使是同一类用电器，由于规格、型号不同，它们的额定功率一般也不相同。
不同用电器的额定功率一般不同实际功率
1. 根据下图(a) 所示的电路图，用笔画线表示导线，将图(b) 中的实验器材连接起来。
(a)
A
V
S
(b)
测量灯泡的电功率
知识点三、测量灯泡的电功率
2. 调节滑动变阻器 ， 使其接入电路中的阻值最大 。
3. 闭合开关，调节滑动变阻器，先后使电压表的示数小于、等于和略大于灯泡的额定电压，观察灯泡的亮度(以额定电压时灯泡的亮度为参照),读出电压表、电流表的示数并填入下表（见下页）。最后，分别计算出灯泡的电功率。
灯泡的规格
电压表的示数
U/V
电流表的示数 I/A
灯泡的亮度
灯泡的电功率
P/W
?
额定电压 U额=2.5V
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
2.5
0.26
2.0
0.22
2.9
0.28
暗
正常
亮
0.44
0.65
0.81
实验表明，灯泡的实际功率随实际电压的变化而变化。当实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率，灯泡比正常发光时暗；当实际电压大于额定电压时，实际功率大于额定功率，灯泡比正常发光时亮。
任何用电器都应在额定电压下工作。实际电压偏低或偏高，都会影响用电器的工作性能，甚至会损坏用电器。
正常工作
①当小灯两端的U实 = U额 时，P实 = P额 ，小灯正常发光。
②当小灯两端的U实 < U额 时，P实 < P额 ，小灯发光比正常发光时暗。
③当小灯两端的U实 >U额 时，P实 >P额 ，小灯发光比正常发光时亮，甚至被烧坏。
小结
如图，在串联电路中，R1、R2两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各部分功率与总功率的关系。
R2的功率P2=U2I
总功率：P=UI=（U1+U2）I=U1I+U2I =P1+P2
R1的功率P1=U1I
串联电路的总功率等于各部分功率之和。P=P1+P2
电功率在串联电路的应用
R1、R2串联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1
电流通过R2做功的功率P2=U2I2
由于I1=I2，则P1：P2=U1：U2
由于U1=I1R1，U2=I2R2 ，则P1：P2=R1：R2
串联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成正比，即：P1∶P2＝R1∶R2
如图，在并联电路中，通过R1、R2两端的电压分别为I1、I2，电源电压为U，分别求出R1、R2的功率P1、P2和电路的总功率P，并比较各支路功率与总功率的关系。
R2的功率P2=UI2
总功率：P=UI=U（I1+I2）=UI1+UI2 =P1+P2
R1的功率P1=UI1
并联电路的总功率等于各支路功率之和。P=P1+P2
电功率在并联电路的应用
R1、R2并联时，电流通过R1做功的功率P1=U1I1
电流通过R2做功的功率P2=U2I2
由于U1=U2，则P1：P2=I1：I2
由于I1=U1/R1，I2=U2/R2 ，则P1：P2=R2：R1
并联电路中，电流通过各用电器所做功的功率与其电阻成反比，即：P1∶P2＝R2∶R1
总功率等于各用电器电功率之和
各用电器的电功率与其电阻成反比
电
功
率
电功率
电功率
概念、表示
单位及其换算
千瓦时与千瓦的联系与区别
电功率的计算公式、推导公式及其适用范围
额定功率和实际功率
额定电压、额定功率、实际功率
常用家用电器的额定功率
不同种类用电器的额定功率一般不同
测量灯泡的电功率
U实=U额，则P实=P额
U实 U实>U额，则P实>P额
电功率在串联、并联电路中的应用
总功率等于各用电器电功率之和
各用电器的电功率与其电阻成正比
串联电路
并联电路
1. 随着我国人民生活水平的提高，家用电器越来越多，以下常用电器中正常工作时电功率最大的是（ ）
A．电冰箱 B．空调
C．台式电脑 D．液晶电视
B
2. 下列关于电功和电功率的说法中，正确的是（　　）
A．做功快的用电器，消耗的电能多
B．电流做功越多，消耗的电能越大
C．电能表是直接测量电功率的仪表
D．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量
B
3.某同学做实验时，测得一个灯泡两端的电压是2.5V，通过灯泡的电流是0.2A。试求灯泡的电阻和电功率。
分析：分析已知电压和电流，根据欧姆定律可以求出灯泡的电阻，根据电功率公式可以求出灯泡的电功率。
解答：（1）由I=U/R可得，灯泡的电阻 R=U/I=2.5V/0.2A=12.5Ω
（2）由电功率公式可得，灯泡的电功率P=UI=2.5V×0.2A=0.50W
反思：如果增加一个条件，还可以求出灯泡消耗的电能。这个条件是什么?
解答：时间。根据W=UIt可知，如果知道工作时间就可以计算灯泡消耗的电能。
4.LED 灯具有节能、环保等特点。图所示的是额定电压为220V、额定功率为9W的LED灯。该LED灯的额定电流是多大?与白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，假设LED灯可以节约85%的电能，这个LED灯与额定功率为多大的白炽灯亮度相当?
【分析】根据额定功率和额定电压可求出额定电流;LED灯节能85%，说明在达到相同亮度的条件下，它的额定功率只相当于白炽灯的15%。
【解答】由P额=U额I额可知，它的额定电流
I额= P额/U额=9W/220V=0.041A
与其亮度相当的白炽灯的额定功率

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