电能电功率

(1)电能和电功率所描述的物理概念不同:电能是描述电流做功多少的物理量,而电功率是描述电流做功快慢的物理量。电功率不仅跟电流做功的多少有关,还跟做功的时间有关。
(2)电能和电功率的计算公式不同:电能的基本计算公式是W=UIt,由此可以看出,电流做功多少跟电压、电流强度和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积来决定大小的。电功率的基本公式是P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定。
(3)电能和电功率的单位不同:电能的单位是J和kW·h,而电功率的单位是W和kW。
(4)电能和电功率的测量方法不同:电能用电能表来直接测量的,而电功率有两种测量方法,第一种方法是用伏安法间接进行测量,即测出用电器两端的电压及通过的电流,然后根据P=UI求出电功率。第二种方法是用电能表和秒表间接测量,即测出某一段时间用电器所做的功,然后根据P=W/t可得用电器电功率。
(5)电功和电功率的联系密切,利用公式 可得出W=Pt。
二、额定功率和实际功率
一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的,一个用电器不是随便接入任何一个电路都能正常工作。设计用电器时,需要确定它在正常工作时的条件(如电压、电流、电功率)。通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电器一但生产出来,其额定电压和额定功率是确定的。
实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的,如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压,那么实际功率就等于额定功率,这是用电器正常工作;如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压,那么实际功率就小于它的额定功率,这时用电器不能正常工作;如果用电器两端的电压大于额定电压,那么实际功率就大于额定功率,用电器不仅不能正常工作,严重时还会烧坏用电器。为此,在使用用电器时,应保证用电器两端的电压等于它的额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用。
三、理解焦耳定律
焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q=I2Rt表示,它适用于任何电路。
【典型例题透视】
例1. 关于电热和电功,以下说法正确的是(    )
A. 电流在电路中所做的功一定等于电热
B. 电流在电路中所做的功一定大于电热
C. 在电路中包含有电动机时,电流做的功将转化为机械能、内能,此时,电功必大于电热
D. 在电路中仅有电阻时,电功等于电热
答案:C、D
透视:电流通过电路做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。这种能的转化同样遵循能的转化和守恒定律。若电流通过电动机做功时,则电能转化为机械能和内能;若电流通过的电路只有电阻(即纯电阻电路),电流做的功就全部转化为内能(如电炉等)。
 
例2. 照明电路的电压是220V,如果在某电灯并联接入一个大电炉,发现灯的亮度变暗,其原因是(    )
电阻丝A. 干路上的电流减小了
B. 电炉从灯那里分出了部分电流
C. 干路中的电流变大,干路上导线分担电压增多
D. 干路上消耗的电压不变,但电灯两端的电压变小了
答案:C
例3. 有两个定值电阻R1和R2,将它们并联到电源上,它们消耗的电功率分别为P1和P2,如果把它们串联起来再接到同一电源上,它们消耗的总功率应为多大?
例4. 如图1所示电路,灯L上标有“12V  9W”字样,当开关S和S1都闭合,变阻器的滑片P移到a端时,灯恰好正常发光,电流表示数是1.25A,求:
(1)变阻器的最大阻值是多少?
(2)当开关S闭合,S1断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是多少?
答案:(1)变阻器的最大阻24Ω;
(2)当S闭合S1断开P在b端时,灯消耗的功率1.44W。
例5. 某同学利用电源、电流表、电压表、开关,标有“50Ω  2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见,电压表0~15V挡损坏,小灯泡的额定功率估计为1.5W左右。该同学实验步骤正确。当闭合开关时,电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A,接着他边思考边实验,直至灯正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为25Ω)。

本文发布于:2024-09-22 18:29:51,感谢您对本站的认可!

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