电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-04-03 20:39:54

在第十一章《简单机械》中,我们已经学过了“功率”,知道功率是表示做功快慢的物理量。电流做功也有快慢之分,即用电器在工作中消耗电能有快慢之分。今天我们就一起学习初中物理第十五章第二节《电功率》

1电功率

电功率的公式及单位

定义

在物理学中,电功率是描述电流做功快慢的物理量。

公式

电功率等于电功与时间之比,即表示单位时间内电流所做的功。如果电功用W 表示,完成这些功所用的时间用t 表示,电功率用P 表示,则P=W/t,又因为W=UIt,则:

P=UI

单位

⑴电功W 的单位是J,时间t 的单位是s,则电功率P 的单位是J/s,它还有一个专门的名称:瓦特,简称,符号是W,即

1W=1J/s

⑵“1W的物理意义”,表示电流1秒做功1J。

⑶如果电功 W 的单位是kW·h,时间t 的单位是h,则电功率P 的单位就是kW(千瓦)。

1 kW = 103 W

⑷比瓦小的单位是:毫瓦,符号是mW

1 W = 103 mW

“电功率单位”

基本单位:瓦特,简称瓦,符号W

常用单位:千瓦,符号kW;毫瓦,符号mW

额定功率

每种用电器的铭牌或说明书上都标出了一些数字,如下图白炽灯泡的铭牌,你知道铭牌上“220”和“100”是什么意思吗?

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(1)

“220”表示灯泡正常发光时的电压是220V;“100”表示灯泡正常发光时的电功率是100W。

定义

在物理学中,把用电器正常工作时的电压叫做额定电压用电器在额定电压下正常工作时的功率叫做额定功率

注意

⑴不同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,它们的额定功率也并不相同。

⑵由于电路的实际电压不一定恰好等于用电器的额定电压,所以用电器实际消耗的功率不一定等于额定功率。

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(2)

常见用电器的额定功率

测量小灯泡的电功率

测量小灯泡的额定功率

实验表明

1.在不同的电压下,同一个用电器的电功率不一样大;用电器实际的电功率随着它两端的电压而改变。

2.灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率决定的。实际功率越大,灯泡越亮;灯泡越亮,实际功率越大;灯泡亮度相同,实际电功率相等。

3.在使用各种用电器一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作。实际电压偏低,用电器的电功率低,不能正常工作。实际电压偏高,有可能损坏用电器。

典型例题: 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:6.下列判断正确的是(  )

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(3)

A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω

B.电路允许消耗的最大功率为4.5W

C.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置

D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W

【分析】(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比,算出电源电压;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电流表示数减小,电阻变大,说明滑片在最大阻值处,算出滑动变阻器的最大阻值;(2)根据P=UI和灯泡的额定电流算出电路允许消耗的最大功率;(3)根据欧姆定律和小灯泡正常发光时,算出滑动变阻器的电阻从而确定滑片P的位置;(4)根据P=UI算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。

【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)设电源电压为U,当滑片P移至某位置时,小灯泡恰好正常发光,且串联电路中电流处处相等,由P=UI可得,此时电路中的电流为:I=IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,滑动变阻器消耗的功率为:P1=(U﹣UL)I=(U﹣6V)×0.5A---①

当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数变化了3V即增大了3V,此时滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣6V 3V=U﹣3V,

此时滑动变阻器消耗的功率为:P2=U滑I′=(U﹣3V)×0.3A﹣﹣﹣②

已知P1:P2=5:6﹣﹣﹣﹣③

联立①②③解得,电源电压U=9V;则滑动变阻器的最大阻值为:R滑大=U滑/I’=(U-3V)/0.3A=(9V-3V)/0.3A=20Ω,故A错误;

(2)灯泡的额定电流为0.5A,则电路中的最大电流为0.5A,电路允许消耗的最大功率:P大=UI大=9V×0.5A=4.5W,故B正确;

(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为:U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V,

此时滑动变阻器的电阻为:R滑′=U’滑/I=3V/0.5A=6Ω,因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,所以此时滑片P不在中点位置,故C错误;

(4)由题意可知,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1,则此时灯泡消耗的功率PL=P额=3W,滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,电压表示数变化了3V即增大了3V,由串联电路的电压规律可得,灯泡两端的电压减小了3V,则此时灯泡两端的电压UL′=6V﹣3V=3V,此时灯泡消耗的电功率:PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W,则灯泡消耗的功率变化了:△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W,故D错误。故选:B。

考题再现

习题1: 现有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”两只小灯泡,若将两灯串联接入电源电压为12V的电路中,假设灯泡电阻不变。下列说法正确的是(  )

A.两灯均能正常发光

B.两灯的额定电流相同

C.灯L1可能被烧毁

D.灯L2可能被烧毁

习题2: 如图所示,将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是(  )

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(4)

A.电路总功率等于9W

B.电路总功率大于9W

C.灯泡L1和L2一样亮

D.灯泡L2比灯泡L1亮

习题3: 某同学设计的具有保温、加热两挡调节功能的电加热器电路如图所示,已知电源电压为220V,电热丝R1的阻值为60Ω,电加热器处于保温挡时的功率为484W,则电热丝R2的阻值为   Ω,电加热器处于加热挡时的功率为   W.若该同学选用了熔断电流为5A的熔丝,则你认为该电加热器在实际使用中会出现的状况是:   

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(5)

习题4: 小科发现家中电压力锅的铭牌上标有“1100W”字样。他在学习了电能表的相关知识后,想利用家中的电能表来测量电压力锅的实际电功率,看看测出的实际电功率和铭牌上的功率是否相符。

电功率的单位和符号,电功率的单位换算对应表(6)

(1)要测量电压力锅的实际电功率,除了家中的电能表,还需要的测量工具是   

(2)如图是小科家上月初和上月末的电能表的表盘,他家上月消耗的电能为

   度。

(3)小科家同时工作的家用电器总功率不得超过   W。

(4)测量时,他断开家里其他用电器,只让电压力锅单独工作3min,观察到电能表指示灯闪烁了80次,则电压力锅在这段时间内消耗的电能是   kW•h,该电压力锅的实际电功率是   W.他发现电压力锅的实际电功率与铭牌上标的功率不相符,导致这一现象的原因可能是   

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