电功率(基础) 知识讲解

电功率

【学习目标】

1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢；

2.知道电功率的单位W 、kW ；

3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率；

4.会用功率的公式进行简单的计算；

5.掌握测量小灯泡电功率的方法。 【要点梳理】

要点一、电功率的基本概念

1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。

2.定义：电功率等于电功与时间的比 3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W 4．定义公式：

W ——电流所做的功(消耗的电能)——焦(J)——kW ·h t ——所用的时间 ——秒(s)——h P ——用电器的功率 ——瓦(W)——kW 要点诠释：

1．kW ·h 是电功的单位，是由电功率的单位kW 和时间的单位h 组成的复合单位。 2．据公式P=W/t 得W=Pt 。 P 的单位用kW ，t 的单位用h ，则电功(电能)的单位为kW ·h ，由此可知1kW ·h 就是功率为1KW 的用电器使用1h 所消耗的电能。

3．kW ·h 和J 的换算关系：1kW ·h=1000W ×3600s=3.6×106

J 。 要点二、电功率的公式推导

1．计算电功率最常用的基本公式：P=IU 该公式表明：用电器的电功率P 等于通过用电器的电流I 和用电器两端的电压U 的乘积。

2．公式变形：

3．推导公式：

22

U P I R

R

== 要点三、额定电功率和实际电功率 1．额定电压与额定功率：

2．实际电压与实际功率：

（1）实际电压：用电器工作时两端的电压

，

可能大于，可能等于，可能小于。

（2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率。

3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系：

当时，；

当时，；

当时，。

要点诠释：

1.对某一用电器而言，额定电压和额定功率只有一个，而实际电压和实际功率却有无数个。灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。

2.若不考虑温度对用电器电阻的影响，则有，即电阻一定时，实际电压是额定电压的n倍，

则实际电流也是额定电流的n倍，实际功率是额定功率的n2倍。

要点四、测定小灯泡的电功率

1.实验原理：

2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

3.电路图：

4.实验步骤

（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；

（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为I e、U e，记录小灯泡的亮度；

（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；

（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；

（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率P e和实际功率的电功率P1 (4)

（7）分析数据，整理器材。

5.实验结论：

小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；

当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；

当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；

当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。

要点诠释：

1.电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

2.电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选

0—0.6A的量程。

3.滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

【典型例题】

类型一、电功率的概念

1.（多选）下列说法中，正确的是（）

A．电功率是表示电流做功多少的物理量

B．电功率是表示电流做功快慢的物理量

C．用电器的电功率越大，做功越多

D．相同时间内，功率大的用电器耗电一定多

【思路点拨】电功率是表示电流做功快慢的物理量，不是表示电流做功多少的物理量，做功的多少不仅与功率有关还与做功时间的多少有关，是由两个量共同决定的

【答案】BD

【解析】单位时间内电流做功的多少叫电功率，是表示电流做功快慢的物理量，电功率大说明做功快，但不一定多，由此可知A错，B对，C错；从公式W=Pt上看，相同时间内，消耗功率大的用电器耗电定多，D对。

【总结升华】题目主要考查了电功率概念的理解，电功率是表示电流做功快慢的物理量，单位时间内电流做的功。理解电功率的定义和物理意义是解题的关键。

举一反三：

【变式】下列说法中，正确的是（）

A．电功率是表示消耗电能多少的物理量 B．电功率是表示消耗电能快慢的物理量

C．用电器的电功率越大，消耗电能越多 D．用电器工作时间越短，消耗电能越多

【答案】B

类型二、电功率的计算

2.如图1所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率为

W，电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为Ω。

【思路点拨】本题对同学的审题、识图能力要求较高，另外需要注意小灯泡的电阻是可变的，所以在解滑动变阻器电阻时找准对应点，算出此时小灯泡的电阻是解题的关键

【答案】24；12；9

【解析】由图象知，在灯泡两端电压为U额=12V时，通过的电流为I额=2A所以灯泡的额定功率为P额=U额I额=12V×2A=24W；当滑片位于最左端时，滑动变阻器阻值为0，此时灯泡两端电压等于电源电压

所以电源电压为U=U额=12V；当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由图象知，此时灯泡两端电压为U L=3V，电路电流为I=1A，所以滑动变阻器两端电压为：U R=U-U L=12V-3V=9V，滑动变阻器的最大

阻值为：

9

9

1

R

U V

R

I A

===Ω。

【总结升华】解题时要注意灯泡的电阻随着两端电压的变化而变化，所以求解滑动变阻器最大阻值时，不要利用串联电路导体两端电压与其阻值成正比这一规律。

举一反三：

【变式】有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V。则灯泡L的额定功率为 W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值为Ω。

【答案】9.6；

15

3. 有两只灯泡L1和L2，分别标有“PZ110-40”、“PZ110-60”字样，并联后，接在110V的电源上，消耗功率较大的是；串联后，接在110V的电源上，消耗功率较大的是。

【答案】L2；L1

【解析】（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压U1=U2=110V，灯泡额定功率分别为P1=40W，P2=60W，两灯泡并联在110V的电源上，灯泡实际电压等于额定电压，两灯泡都能正常发光，

灯泡实际功率等于额定功率，P1＞P2，所以灯L2消耗的功率较大；

（2）灯泡L1的电阻

2

1

1

1

U0V

R===302.5

P W

Ω

2

（11）

40

灯泡L2的电阻

2

2

2

2

U0V

R==201.67 P W

≈Ω

2

（11）

60