觀察電能表可以發(fā)現(xiàn),電路中只有一只節(jié)能燈工作時(shí),電能表上的鋁盤轉(zhuǎn)得慢,電路中有一個(gè)電熨斗工作時(shí),電能表上的鋁盤轉(zhuǎn)得快。
上述現(xiàn)象說明,不同用電器消耗電能的快慢不同,如何表述這種特征呢?現(xiàn)在,我們一起進(jìn)行探究。
一、從認(rèn)識(shí)用電器銘牌開始
活動(dòng)1——觀察用電器的銘牌
觀察如圖所示的用電器銘牌部分,你知道銘牌上的8W、1900W各表示什么嗎?
由生活經(jīng)驗(yàn)可知,8W、1900W表示的是用電器的電功率。
如圖,將標(biāo)有“220V 25W”和“220V 100W”的兩個(gè)燈泡同時(shí)接入家庭電路中,觀察哪一個(gè)燈泡比較亮;相同時(shí)間內(nèi),哪個(gè)燈泡消耗的電能比較多?
標(biāo)有“220V 100W”的燈泡比較亮;相同時(shí)間內(nèi),標(biāo)有“220V 100W”的燈泡消耗的電能比較多。
用電器在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,就是電流在這段時(shí)間內(nèi)做的功。在物理學(xué)中,把電流在某段時(shí)間內(nèi)所做的電功跟這段時(shí)間的比叫做電功率,符號(hào)是P。
國(guó)際單位制中,電功率的單位是瓦,符號(hào)是 W;常用單位有千瓦(kW)。
1 kW=1000 W
想一想:現(xiàn)在你知道用電器銘牌上的25W、100W、1900W……有什么意義了嗎?
25W、100W、1900W……表示用電器單位時(shí)間內(nèi)消耗電能的多少,即電流通過用電器做功的快慢。數(shù)值越大,表明電流通過用電器做功越快。
活動(dòng)3——探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)
[猜想與假設(shè)]電功率可能跟電壓有關(guān),電壓越大,電功率越大;電功率可能跟電流有關(guān),電流越大,電功率越大……
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃]根據(jù)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),選擇實(shí)驗(yàn)器材,利用不同規(guī)格小燈泡的亮度情況比較電功率的大小。
分別畫出探究小燈泡的電功率跟電流、電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖)。
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)]按照設(shè)計(jì)好的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把收集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象填入表格。
通過兩個(gè)燈泡的電流相同時(shí):
通過兩個(gè)燈泡兩端的電壓相同時(shí):
[分析與論證]電功率的大小跟通過用電器的電壓、電流有關(guān)。在電壓相等時(shí),電流越大,電功率越大;在電流相等時(shí),電壓越高,電功率越大。
精確的實(shí)驗(yàn)表明,電功率等于電壓U與電流 I 的乘積,即P=UI
使用公式 P=UI 時(shí),U、I 的單位分別為V、A,P的單位分別為W。
電功率和電功公式的選擇
串、并聯(lián)電路中電功、電功率與電阻的關(guān)系
1、下列關(guān)于電功率的說法中正確的是( ?。〢.電功率是表示電流做功多少的物理量B.電流通過用電器做的電功越多,電功率就越大C.功率大的用電器一定比功率小的用電器消耗的電能多D.用電器在相同的時(shí)間內(nèi)消耗的電能越多,電功率越大
2、小玲家有額定電壓相同的電熱水壺和電視機(jī),小玲通過查看家用電器的銘牌,發(fā)現(xiàn)電熱水壺的額定功率為1500W,電視機(jī)的額定功率為150W。當(dāng)電熱水壺和電視機(jī)都正常工作時(shí),下列說法中正確的是(  )A.電熱水壺兩端的電壓較高B.通過兩用電器的電流相等C.電流通過電熱水壺做功較快D.相同時(shí)間內(nèi),兩個(gè)用電器消耗的電能一樣多
3、兩只阻值恒定不變、規(guī)格不同的小燈泡L1、L2,將它們串聯(lián)在如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)S,兩小燈泡都能夠發(fā)光,且小燈泡L1比L2亮;若將它們并聯(lián)在如圖乙所示的電路中,閉合開關(guān)S,兩小燈泡仍然能夠發(fā)光,L1、L2消耗的電功率分別為P1、P2,則P1、P2的大小關(guān)系為( ?。〢.P1>P2B.P1<P2C.P1=P2D.不能比較P1、P2的大小
4、如圖所示,電源電壓為6V,定值電阻R為6Ω,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,燈絲電阻不變,求:(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過的電流是多少?(2)當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1、S3斷開時(shí),電路中消耗的功率是多少?(3)當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開時(shí),電路中消耗的功率是多少?
5、如圖是一款煲湯用的電熱鍋工作原理的簡(jiǎn)化電路圖,該電熱鍋有兩擋,分別是加熱擋和保溫?fù)酢1與R2均為電熱絲,R1的阻值為66Ω,S1為溫控開關(guān),保溫?fù)鯐r(shí)的總功率是440W。求:(1)保溫?fù)鯐r(shí)電路中的電流;(2)R2的阻值及加熱擋時(shí)的電功率;(3)若該電熱鍋煲湯時(shí),加熱擋工作0.5h,保溫?fù)豕ぷ?h,則在此過程中消耗的電能是多少?

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15.2 認(rèn)識(shí)電功率

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