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,第一节 电能、电功与电功率,用电器的实质都是什么?,电能转化为机械能,电能转化为内能,电能转化为光能,电能转化为化学能,你交过电费吗?你知道电能的单位是什么吗?,3.电能的单位,常用单位:度,能量的国际单位:焦耳(J),1度1千瓦时(kWh)=3.6106焦(J),(千瓦时) kWh,电功率:,1、电功率是单位时间内电流做的功表示电流做功快慢的物理量。,2、公式:,P=W/t,P=U I,如果用电器是电阻:,P=U2/R P=I2R,3、单位:,W,KW,1KW=1000W,小明同学刚学完电功、电功率知识,有一天回到家中发现有几只灯泡。其中一只标有“220V,40W”字样,由此他想到以下问题:,问题1:灯泡上面的“220V,40W”表示什么意思?,答: “220V”表示这只灯泡的额定电压是220伏; “40W”表示这只灯泡的额定功率是40瓦。,什么是额定电压、额定功率?,问题2:小明想:若把此灯接在照明电路中,这只灯泡的功率一定是40瓦吗?,答:不一定。只有在220伏电压下工作时,这只灯泡的功率才是40瓦。若实际电压高于220伏,它的功率就大于40瓦;若实际电压低于220伏,灯泡的功率就小于40瓦。,额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 用电器的额定功率只有一个,实际功率可以有多个,灯泡的亮度有实际功率决定的,问题3:此灯正常工作时,灯丝电阻多大?,解:由P=UI 和,得:,那么,问题4:此灯正常发光时电流多大?半小时内电流做了多少功?,解:由电功率PUI,可知 正常发光电流:,电流所做的功:,我们来归纳 计算实际功率的一般方法:,例:求出“220V 40W”的灯泡接在110伏电压下的实际功率。,方法一:先根据R=U额2/P额,求出电灯的阻值。 再根据P实=U实2/R,算出电灯的实际功率。,方法二:若不考虑电阻的变化,根据R=U额2/P额和R=U实2/P实,得出U额2/P额=U实2/P实,从而算出实。,问题5:小明同学又想,如果把此灯接在380伏的电路上,会发生什么现象?,答:根据 有 由于P实远大于P额 ,所以灯丝很快被损坏。,问题6:要在此电压(380伏)下仍然使灯正常工作,你有什么办法?,解:R/两端电压U/U总U额380V-220V160V 而电路中的电流 所以,那么串联电阻应满足什么条件?,如果只有几只这样的灯泡,而没有电阻, 还有什么方法也可以使它工作?,问题7:小明同学又拿起一只灯泡标有“220V,25W”字样,他想若将此灯与“220V,40W”的灯泡并联,接到220伏的电路中哪个灯泡会更亮一些?,答:因为并联支路两端电压相等UU1U2,故两灯两端电压都等于额定电压220伏,所以消耗的功率也都等于各自的额定功率,所以“220V,40W”灯泡的功率大,并且会更亮一些。,问题8:把这两个灯泡(“220V,25W”, “220V,40W”)串联起来,接到220伏的电路中,哪个灯泡消耗的功率大?(或哪个更亮),分析:从 可知,在额定电压相同的情况下,额定功率小的灯丝电阻大,即“220V,25W”的灯丝电阻比“220V,40W”的灯丝电阻大,又因为串联电路中电流处处相等,即I1I2 I。根据PI2R可知,电阻大的消耗的电功率大,所以两灯串联后“220V,25W”灯泡消耗的功率大,即此灯亮。,想一想,现在有两个铭牌模糊的普通灯泡,你怎么帮助鉴别?(几种方法),?,?,“220V,100W”,“220V,40W”,方法一:并联在220V的电源上,较亮的是100w,较暗的是40w。,方法二:串联在220V的电源上,较亮的是40w,较暗的是100w。,方法三:灯丝较粗的是100w,较细的是40w。,问题9,灯丝断了以后搭接上,再接到原来的电路上使用,灯泡比原来要亮些,为什么?搭接后的灯泡在以后的使用中为什么还是从搭接处烧断?灯泡用的时间久了亮度会有什么变化?,问题10:小明还找到一只照明灯泡,但它的功率值已模糊不清,可通过什么方法知道它的功率?,【分析】可用实验的方法解决:把灯泡与电能表连接起来,接入电路,用电能表测出一定时间内电流所做的功,并用秒表测出时间,根据公式 则可求得功率。,三、电功率与电阻的关系: (不同用电器比较 ),(1)并联电路,电阻消耗的电功率与电阻成反比,P并 = P1 + P2,并联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。,(2)串联电路:,电阻消耗的电功率与电阻成正比,P串 = P1 + P2,串联电路消耗的总功率等于各电阻 消耗功率之和。,再见,
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