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初中數學熱學難點2——電功率,學霸必收藏系列

更新時間:2023-10-26 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:43次

在第十一章《簡單機械》中,我們早已學過了“功率”,曉得功率是表示做功快慢的數學量。電壓做功也有快慢之分,即用家電在工作中消耗電能有快慢之分。明天我們就一起學習高中數學第十五章第二節《電功率》:EMN物理好資源網(原物理ok網)

1電功率EMN物理好資源網(原物理ok網)

電功率的公式及單位EMN物理好資源網(原物理ok網)

定義EMN物理好資源網(原物理ok網)

在數學學中,電功率是描述電壓做功快慢的數學量。EMN物理好資源網(原物理ok網)

公式EMN物理好資源網(原物理ok網)

電功率等于電功與時間之比,即表示單位時間內電壓所做的功。假如電功用W表示電功和電功率的公式,完成這種功所用的時間用t表示,電功率用P表示,則P=W/t,又由于W=UIt,則:EMN物理好資源網(原物理ok網)

P=UIEMN物理好資源網(原物理ok網)

單位EMN物理好資源網(原物理ok網)

⑴電功W的單位是J,時間t的單位是s,則電功率P的單位是J/s,它還有一個專門的名稱:瓦特,簡稱瓦,符號是W,即EMN物理好資源網(原物理ok網)

1W=1J/sEMN物理好資源網(原物理ok網)

⑵“1W的化學意義”,表示電壓一秒做功1J。EMN物理好資源網(原物理ok網)

⑶如果電功W的單位是kW·h,時間t的單位是h,則電功率P的單位就是kW(千瓦)。EMN物理好資源網(原物理ok網)

1kW=103WEMN物理好資源網(原物理ok網)

⑷比瓦小的單位是:毫瓦,符號是mWEMN物理好資源網(原物理ok網)

1W=103mWEMN物理好資源網(原物理ok網)

電功率單位EMN物理好資源網(原物理ok網)

基本單位:瓦特,簡稱瓦,符號WEMN物理好資源網(原物理ok網)

常用單位:千瓦,符號kW;毫瓦,符號mWEMN物理好資源網(原物理ok網)

額定功率EMN物理好資源網(原物理ok網)

每種用家電的標牌或說明書上都標出了一些數字,如右圖白熾燈泡的標牌,你曉得標牌上“220”和“100”是哪些意思嗎?EMN物理好資源網(原物理ok網)

“220”表示燈泡正常發光時的電流是220V;“100”表示燈泡正常發光時的電功率是100W。EMN物理好資源網(原物理ok網)

定義EMN物理好資源網(原物理ok網)

電功率公式_電功率公式適用范圍_電功和電功率的公式EMN物理好資源網(原物理ok網)

在數學學中,把用家電正常工作時的電流稱作額定電流;用家電在額定電流下正常工作時的功率稱作額定功率。EMN物理好資源網(原物理ok網)

注意EMN物理好資源網(原物理ok網)

⑴不同用家電的額定功率通常不同,雖然是同一類用家電,因為尺寸、型號不同,它們的額定功率也并不相同。EMN物理好資源網(原物理ok網)

⑵由于電路的實際電流不一定正好等于用家電的額定電流,所以用家電實際消耗的功率不一定等于額定功率。EMN物理好資源網(原物理ok網)

常見用家電的額定功率EMN物理好資源網(原物理ok網)

檢測小燈泡的電功率EMN物理好資源網(原物理ok網)

檢測小燈泡的額定功率EMN物理好資源網(原物理ok網)

實驗表明EMN物理好資源網(原物理ok網)

1.在不同的電流下,同一個用家電的電功率不一樣大;用家電實際的電功率隨著它兩端的電流而改變。EMN物理好資源網(原物理ok網)

2.燈泡的色溫是由燈泡的實際電功率決定的。實際功率越大,燈泡越亮;燈泡越亮,實際功率越大;燈泡色溫相同,實際電功率相等。EMN物理好資源網(原物理ok網)

3.在使用各類用家電一定要注意它的額定電流,只有在額定電流下用家電能夠正常工作。實際電流過高,用家電的電功率低,不能正常工作。實際電流偏低,有可能受損用家電。EMN物理好資源網(原物理ok網)

典型例題:如圖所示電路,電源電流不變,小燈泡標有“6V3W“字樣,閉合開關后,當滑片P移至某一位置時,小燈泡正好正常發光,此時滑動變阻器消耗的功率為P1;當滑片P移至某一端點時,電壓表示數為0.3A,電流表示數變化了3V,此時滑動變阻器消耗的功率為P2,且P1:P2=5:6.下述判定正確的是()EMN物理好資源網(原物理ok網)

A.滑動變阻器的最大電阻為10ΩEMN物理好資源網(原物理ok網)

B.電路容許消耗的最大功率為4.5WEMN物理好資源網(原物理ok網)

C.小燈泡正常發光時,滑片P坐落滑動變阻器中點位置EMN物理好資源網(原物理ok網)

D.滑動變阻器消耗的功率由P1變為P2的過程中,小燈泡消耗的功率變化了0.6WEMN物理好資源網(原物理ok網)

【分析】(1)由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯,電流表測滑動變阻器兩端的電流,電壓表測電路中的電壓。按照滑片在某一位置和在一端時滑動變阻器消耗的功率之比,算出電源電流;當滑片P移至某一端點時,電壓表示數為0.3A,電壓表示數減少,內阻變大,說明滑片在最大電阻處,算出滑動變阻器的最大電阻;(2)按照P=UI和燈泡的額定電壓算出電路容許消耗的最大功率;(3)按照歐姆定理和小燈泡正常發光時,算出滑動變阻器的阻值因而確定滑片P的位置;(4)按照P=UI算出小燈泡消耗的功率值以及變化值。EMN物理好資源網(原物理ok網)

【解答】解:由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯,電流表測滑動變阻器兩端的電流,電壓表測電路中的電壓。(1)設電源電流為U,當滑片P移至某位置時,小燈泡正好正常發光,且串聯電路中電流處處相等,由P=UI可得,此時電路中的電壓為:I=IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,滑動變阻器消耗的功率為:P1=(U﹣UL)I=(U﹣6V)×0.5A---①EMN物理好資源網(原物理ok網)

當滑片P移至某一端點時,電壓表示數為0.3A,電壓表示數減少,說明變阻器接入的內阻變大,此時滑片在最大電阻處;變阻器接入的內阻變大,由串聯分壓規律可知,變阻器分得的電流變大,所以,電流表示數變化了3V即減小了3V,此時滑動變阻器兩端的電流為:U滑=U﹣6V+3V=U﹣3V,EMN物理好資源網(原物理ok網)

此時滑動變阻器消耗的功率為:P2=U滑I′=(U﹣3V)×0.3A﹣﹣﹣②EMN物理好資源網(原物理ok網)

已知P1:P2=5:6﹣﹣﹣﹣③EMN物理好資源網(原物理ok網)

聯立①②③解得,電源電流U=9V;則滑動變阻器的最大電阻為:R滑大=U滑/I’=(U-3V)/0.3A=(9V-3V)/0.3A=20Ω,故A錯誤;EMN物理好資源網(原物理ok網)

(2)燈泡的額定電壓為0.5A,則電路中的最大電壓為0.5A,電路容許消耗的最大功率:P大=UI大=9V×0.5A=4.5W,故B正確;EMN物理好資源網(原物理ok網)

(3)小燈泡正常發光時,滑動變阻器的電流為:U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V,EMN物理好資源網(原物理ok網)

此時滑動變阻器的內阻為:R滑′=U’滑/I=3V/0.5A=6Ω,由于滑動變阻器的最大電阻為20Ω,所以此時滑片P不在中點位置,故C錯誤;EMN物理好資源網(原物理ok網)

(4)由題意可知,小燈泡正好正常發光,此時滑動變阻器消耗的功率為P1,則此時燈泡消耗的功率PL=P額=3W,滑動變阻器消耗的功率由P1變為P2的過程中,電流表示數變化了3V即減小了3V,由串聯電路的電流規律可得,燈泡兩端的電流增大了3V,則此時燈泡兩端的電流UL′=6V﹣3V=3V,此時燈泡消耗的電功率:PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W,則燈泡消耗的功率變化了:△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W,故D錯誤。故選:B。EMN物理好資源網(原物理ok網)

試題重現EMN物理好資源網(原物理ok網)

習題1:現有L1“6V3W”和L2“6V9W”兩只小燈泡,若將兩燈串連接入電源電流為12V的電路中電功和電功率的公式,假定燈泡內阻不變。下述說法正確的是()EMN物理好資源網(原物理ok網)

A.兩燈均能正常發光EMN物理好資源網(原物理ok網)

B.兩燈的額定電壓相同EMN物理好資源網(原物理ok網)

C.燈L1可能被毀壞EMN物理好資源網(原物理ok網)

D.燈L2可能被焚毀EMN物理好資源網(原物理ok網)

習題2:如圖所示,將標有“12V6W”的燈泡L1和“12V3W”的燈泡L2接在12V的電路中,閉合開關,不考慮濕度對鎢絲內阻的影響,下述說法中正確的是()EMN物理好資源網(原物理ok網)

A.電路總功率等于9WEMN物理好資源網(原物理ok網)

B.電路總功率小于9WEMN物理好資源網(原物理ok網)

C.燈泡L1和L2一樣亮EMN物理好資源網(原物理ok網)

D.燈泡L2比燈泡L1亮EMN物理好資源網(原物理ok網)

習題3:某同事設計的具有保溫、加熱兩擋調節功能的電加熱器電路如圖所示,已知電源電流為220V,電熱絲R1的電阻為60Ω,電加熱器處于保溫擋時的功率為484W,則電熱絲R2的電阻為Ω,電加熱器處于加熱擋時的功率為W.若該朋友選用了熔斷電壓為5A的熔斷器,則你覺得該電加熱器在實際使用中會出現的狀況是:。EMN物理好資源網(原物理ok網)

習題4:小科發覺屋內電壓力鍋的標牌上標有“1100W”字樣。他在學習了電能表的相關知識后,想借助屋內的電能表來檢測電壓力鍋的實際電功率,瞧瞧測出的實際電功率和標牌上的功率是否相符。EMN物理好資源網(原物理ok網)

(1)要檢測電壓力鍋的實際電功率,不僅屋內的電能表,還須要的檢測工具是。EMN物理好資源網(原物理ok網)

(2)如圖是小科家上月初和上月底的電能表的表盤,他家上月消耗的電能為EMN物理好資源網(原物理ok網)

度。EMN物理好資源網(原物理ok網)

(3)小科家同時工作的家用家電總功率不得超過W。EMN物理好資源網(原物理ok網)

(4)檢測時,他斷掉家里其他用家電,只讓電壓力鍋單獨工作3min,觀察到電能表指示燈閃動了80次,則電壓力鍋在這段時間內消耗的電能是kW?h,該電壓力鍋的實際電功率是W.他發覺電壓力鍋的實際電功率與標牌上標的功率不相符,引起這一現象的緣由可能是。EMN物理好資源網(原物理ok網)

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