计算功率..
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发布时间：2022-05-26 01:39
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时间：2024-07-19 01:58
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时间：2024-07-19 01:55
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时间：2024-07-19 01:56
U=RI
电阻＝电压/电流
R=U/I
功率=电流*电压
P=IU
电能＝电功率*时间
W=Pt
符号的意义及其单位
U：电压，V；
R：电阻，Ω；
I：电流，A；
P：功率，W
W：电能，J
t：时间，S
【同步教育信息】
http://www.sinskon.com/eduss/express/149/09/14/
一. 本周教学内容：
电功率（二）
二. 重点、难点：
电功率的定义，计算、测量、单位。
三. 知识点分析：
1. 知识提要
（1）电功率：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。用字母P表示。它是一个反映电流做功快慢的物理量。
计算公式 。根据欧姆定律 ，可得出 和 。
这两个公式只适用于电烙铁、电炉等纯电阻的电路。
单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，简称瓦（符号W），常用单位是：千瓦（符号KW），1W=1J/s=1VA，1KW=1000W。
根据W=Pt，当P取KW，t取h，可得出电功的另一个常用单位：KWh。
1KWh=3.6×106J。
（2）额定电压与额定功率：额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下的功率。
灯泡上标着“PZ220—25”，表示额定电压是220V，额定功率是25W。实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率。
2. 要点点拨
（1）电功和电功率的区别和联系是什么？电功是电流通过导体或用电器时，在一段时间内所做的功，它表示电流做功的多少。电功率是电流通过导体或用电器时在单位时间内所做的功，它表示电流做功的快慢。可见电功和电功率的物理意义是不同的。同样，二者的计算公式、单位及测量方法也不相同。但是，由于电流做功总是需要一定的时间，所以电功等于电功率和通电时间的乘积，即：W=Pt。
（2）额定功率和实际功率的区别：额定电压是指用电器正常工作时的电压，额定电流是指用电器正常工作时的电流，额定功率是指用电器在额定电压时的功率。以标有“PZ220一25”的白炽灯为例，该灯额定电压即正常工作的电压是220V，而且只有当灯泡两端的实际电压为220V时，功率才是25W。
实际功率=实际电压×实际电流，即P实际=U实际I实际。
仍以“PZ220—25”灯泡为例，若实际加的电压比额定电压低，则实际功率小于额定功率。反之，若实际电压大于额定电压时，实际功率将大于额定功率，这时可能会损坏用电器。由此可见，用电器的实际功率由实际所加的电压决定，它的含义与额定功率是不相同的，两者不能混淆。
（3）“KW”和“KWh”的区别：“KW”是电功率的单位，1KW=1000W=1000J／S，它表示电流通过用电器在ls内能做1000J的功，能将1000J的电能转化为其他形式的能；“KWh”是电功的单位。1KWh俗称1度，它表示功率为lKW的用电器，在lh内所消耗的电能，l KW h=3.6×106J。
（4）在串、并联电路中用电器的功率和电阻的关系：在串联电路中电流处处相等。如图所示，若电阻R1，R2的电功率分别为P1和P2，那么
则 ， ， 。
也就是说，在串联电路中用电器电功率和电阻成正比。
在并联电路中，各支路电压相等，如图所示，设电阻R1，R2的电功率分别为P1和P2，那么
则 ， ，
也就是说，在并联电路中用电器的电功率和电阻成反比。
【典型例题】
[例1]一定阻值的电阻，接在电压为3V的电路上，消耗的功率为0.6W，求这个电阻的阻值，5min电流做功多少？
分析：由于这是纯电阻电路，可用 求电阻，由 求出电功。
解：由 得：
又根据
答：这个电阻的阻值是15Ω，5min电流做的功是180J。
[例2]1KWh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时？
分析：由公式 得 ，即可求解。若W取 ，P取 ，则 的单位即为 。
解：由 得： 或
答：使电灯工作25h。
[例3] 某校教学大楼有教室24间，每间教室装有“PZ220—40”白炽灯6只。
（1）求引入大楼照明线中的电流；
（2）若平均每日用电3h，每月以30日计，每月耗电多少度？
分析：可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。
解：（1）每个教室用电的功率是P=40×6W=240W
全楼用电的总功率P总=P×24=5.76×103W
所以
（2）全楼月耗电量
W=P总t=5.76KW×3×30h=518.4KWh=518.4（度）
答：（1）照明线中电流是26.2A；（2）每月耗电518.4度。
[例4] 电阻R1，R2的阻值分别为6Ω和3Ω，现有电压为6V且保持不变的电源。（1）将两电阻串联起来接在电源两极。（2）将两电阻并联起来接在电源两极，分别求两电阻的实际功率。
分析：电功率的计算公式有： 、 、
当两电阻串联时，只要先求出电流，用公式P=I2R就可直接求解。
当两电阻并联时，选用 ，则可直接求出电功率。
解：
（1）串联时
（2）并联时
答：串联时，两电阻功率分别是2.67W，1.33W；并联时分别是6W，12W。
[例5] 家用电能表盘面上标有“3000R/KWh”这一标记，能否利用这一标记与秒表测量家用电器的电功率？
分析：“3000R/KWh”表示电能表转盘转过3000转时用电器所做的功为1KWh或3.6×106J。
答：利用这一数据和秒表可以测量家用电器的电功率。具体做法是：在电路中断开其他电器，只留下待测电器。电器接通后，看到电能表转盘上的红点转出时，开始计时并计数转盘转过的圈数。若在t秒内转盘转过n圈，
则用电器做功 ，
所以待测家用电器的电功率为
[例6] 一个电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清，但电表转盘在工作时能正常转动。现要利用此表测定一家用电风扇的功率。给出的器材有：标有“220V，100W”的白炽灯一只，秒表一只。试简述测量的主要步骤和所测的数据，并写出计算电风扇功率的表达式。
分析：不同的电器单独接在电能表上，只要转盘转过的圈数相同，则电流做功必然相等。
答：实验步骤如下：
（1）将电能表接入照明电路中，且在此表后只接入“220V，100W”的白炽灯一盏，用秒表测出通电t秒时电能表转盘的转数n。
（2）在此表后只接入被测的电扇，记下电能表转盘转过n圈时所用的时间t’秒。
（3）由于二次转盘的转数相同，因此电流做功相同，即W=W’，Pt=P’t’，所以电风扇的功率为
[例7] 有两个电阻，R1的阻值为2欧，R2的阻值为8欧，当把它们串联起来接在某电源的两极上，R1的电功率为4瓦，若把两个电阻并联起来接在同样的电源上，这时R1的电功率和R2的电功率多大？
分析：此题表示两个电阻先串联后并联，但两次电源电压一样，所以在电阻已知的条件下，只要先求出电源电压 多少，就可以根据 求出两个电阻在并联电路中各自的功率。在串联电路中利用 正好可求得电源电压。
解答：解法一：在串联电路中：I=I1，根据P=I2R，有
并联时，R1的功率是100瓦，R2的功率是25瓦。
解法二：
此题若采用比例的方法更显得简便。根据串联电路中各导体的电功率与它的电阻成正比，在并联电路中各导体的电功率跟它的电阻成反比。解法如下：
【模拟试题】（答题时间：60分钟）
一. 是非题
1. 在相等时间内，电流通过哪盏灯所做的功少，哪盏灯就暗。（ ）
2. 额定功率大的用电器，电流做的功一定多。（ ）
3. 电灯的灯丝较粗，它的额定功率较大。（ ）
4. 单位时间内流过用电器的电量越多，电功率就越大。（ ）
二. 填充题
1. 一电热加热器的铭牌上标有“220V，1600W”的字样，那么铭牌上的220V指的是____，1600W指的是____。在正常工作时，通过这个加热器的电流为____安，它的电阻为____欧，2时消耗的电能是____焦。若把这个用电器接在110伏的电源上使用，这个电加热器的实际功率为____瓦。
2. 如图所示电路，电源电压为6伏，R1=6欧，R2=3欧，R3=4欧。
（1）当电键SA2打开，电键SA1拨到b位置时，R1中的电流强度为____安。
（2）当电键SA2闭合，电键SAl拨到a位置时，R1中的电流强度为____安，R2上消耗的电功率为____瓦，在10秒内R2上消耗的电能为____焦。
3. 有一条阻值为27欧、粗细均匀的电阻丝，将其分成等值的三段后并联，其阻值为____欧。再将它们接在电压为6伏的电源上，2分电流所做的功为____焦。
三. 选择题
1. 将一只标有“220V，100W”电灯泡接在110伏的电压下，那么它的实际功率为（ ）
A. 100瓦 B. 50瓦 C. 25瓦 D. 200瓦。
2. 如图所示电路，若电阻R的阻值和电表读数为已知，则可以计算出灯泡的电功率，但其中一个电路条件不够，这个电路是（ ）
四. 计算题
如图所示，a、b两端的电压U保持不变，当电键SA闭合时，通过R1的电流强度为3安；当电键SA断开时，R1两端的电压为5伏，R2上消耗的电功率为10瓦。求a、b两端的电压及R1和R2的阻值。
【试题答案】
一.
1. √ 2. × 3. √ 4. ×
二.
1. 额定电压，额定功率，7.27，30.25，1.152×107，400
2.（1）0.6 （2）1，12，120 3.3，1440
三.
l. C 2. D 四、15伏，5欧，10欧
【励志故事】
钉子
有一个坏脾气的男孩，他父亲给了他一袋钉子。并且告诉他，每当他发脾气的时候就钉一个钉子在后院的围栏上。第一天，这个男孩钉下了37根钉子。慢慢的，每天钉下的数量减少了，他发现控制自己的脾气要比钉下那些钉子容易。于是，有一天，这个男孩再也不会失去耐性，乱发脾气。他告诉父亲这件事情。父亲又说，现在开始每当他能控制自己脾气的时候，就拔出一根钉子。一天天过去了，最后男孩告诉他的父亲，他终于把所有钉子给拔出来了。
父亲握着他的手，来到后院说：“你做得很好，我的好孩子，但是看看那些围栏上的洞。这些围栏将永远不能回复到从前的样子。你生气的时候说的话就像这些钉子一样留下疤痕。如果你拿刀子捅别人一刀，不管你说了多少次对不起，那个伤口将永远存在。话语的伤痛就象真实的伤痛一样令人无法承受。”
默想：人与人之间常常因为一些无法释怀的坚持，而造成永远的伤害。如果我们都能从自己做起，开始宽容地看待他人，相信你一定能收到许多意想不到的结果。别人开启一扇窗，也就是让自己看到更完整的天空。
