電功率學(xué)習(xí)教案(共8頁)

1、電功率學(xué)習(xí)(xux)教案電功率是物理學(xué)名詞，電流在單位(dnwi)時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率。那么(n me)，電功率的計(jì)算方法是怎樣的？是用來表示消耗電能的快慢的物理量，用P表示，它的單位是 HYPERLINK /subview/5239/5237109.htm t _blank 瓦特（Watt），簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W。作為表示電流做功快慢的 HYPERLINK /view/562462.htm t _blank 物理量，一個(gè)用電器功率的大小數(shù)值上等于它在1秒內(nèi)所消耗的 HYPERLINK /view/48797.htm t _blank 電能。如果在t（SI單位為s）這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)消耗的電能“W”

2、（SI單位為J），那么這個(gè)用電器的電功率就是P=W/t（ HYPERLINK /view/1168948.htm t _blank 定義式）電功率等于 HYPERLINK /view/56043.htm t _blank 導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的乘積。（P=UI）。對(duì)于 HYPERLINK /view/410626.htm t _blank 純電阻電路，計(jì)算電功率還可以用公式P=I2*R和P=U2 /R。每個(gè)用電器都有一個(gè)正常工作的電壓值叫 HYPERLINK /view/433992.htm t _blank 額定電壓，用電器在額定電壓下正常工作的功率叫做額定功率，用電器在實(shí)際電壓下工作

3、的功率叫做 HYPERLINK /view/2346576.htm t _blank 實(shí)際功率。串聯(lián)電路P（電功率）U（電壓）I（電流）W（電功）R（電阻）t（時(shí)間）電流處處相等 I1=I2=I總（電流處處相等且等于總電流）總電壓等于各用電器兩端電壓之和 U總=U1+U2（總電壓等于各部分電壓之和）總電阻等于各電阻之和 R總=R1+R2總電功等于各電功之和 W總=W1+W2.+Wx分壓原理 U1：U2=R1：R2 =P1：P2串聯(lián)電路比例關(guān)系W1：W2=R1：R2=U1：U2 =P1：P2=Q1:Q2總功率等于各功率之和 P總=P1+P2.+Px 或U2/R1+R2.+Rx HYPERLINK

4、 /view/10897.htm t _blank 電流與電功率和電壓之間的關(guān)系：I=P/U額定功率比實(shí)際功率等于額定電壓比實(shí)際電壓的 HYPERLINK /view/33276.htm t _blank 平方Pe/Ps=（Ue/Us）的平方并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和 I總=I1+I2各處電壓相等 U1=U2=U總總電阻等于各電阻之積 ：各電阻之和 R總=（R1*R2）/（R1+R2） 1/R=1/R1+1/R2總電功等于各電功之和 W總=W1+W2+.+Wx分流原理 I1：I2=R2：R1=W1：W2=P1：P2總功率等于各功率之和 P總=P1+P2 或U2/R總并聯(lián)電路(dinl)比

5、例關(guān)系I1：I2=P1：P2=R2：R1總功率(gngl)等于各功率之和 P總=P1+P2 或U2/R總電流(dinli)的求法：I=P/U同一用電器的電功率W1：W2=R2：R1=I1：I2 =P1：P2=Q1:Q2電壓相同時(shí)，越串聯(lián)總功率越小，越并聯(lián)總功率越大推導(dǎo)：當(dāng)電路中只有一個(gè)電阻時(shí)，總功率為P總=U2/R當(dāng)電路中有兩電阻并聯(lián)或串聯(lián)時(shí)，設(shè)電阻相等。則兩電路總功率分別為并聯(lián)時(shí)P總=U2（R1+R2）/R1*R2串聯(lián)時(shí)P總=U2/R總（串聯(lián)R總=各電阻阻值之和）當(dāng)電路中電壓相同時(shí)，因?yàn)镽1+R2(串聯(lián)總電阻）R（單個(gè)電阻）R總（并聯(lián)總電阻）所以P并P單個(gè)電阻P串這時(shí)，還有另一個(gè)結(jié)論。電壓相

6、同，串聯(lián)時(shí)功率小的燈泡亮，并聯(lián)時(shí)功率大的燈泡亮。計(jì)算公式1. P=W/t 主要適用于已知電能和時(shí)間求功率2. P=UI 主要適用于已知電壓和電流求功率3. P=U2/R =I2R主要適用于純電阻電路一般用于并聯(lián)電路或電壓和電阻中有一個(gè)變量求解電功率4.P=I2R 主要用于純電阻電路一般用于 HYPERLINK /view/560599.htm t _blank 串聯(lián)電路或電流和電阻中有一個(gè)變量求解電功率5.P=n/Nt 主要適用于有電能表和鐘表求解電功率t-用電器單獨(dú)工作的時(shí)間，單位為小時(shí)n-用電器單獨(dú)工作 t 時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)N-電能表銘牌上每消耗 1 千瓦時(shí)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)6

7、.功率的比例關(guān)系串聯(lián)電路：P/P=R/R P總=P*P/P+P并聯(lián)電路：P/P=R/R P總=P+P計(jì)算電阻 R電阻等于材料電阻率乘以（長(zhǎng)度除以橫截面積） R=（L/S）電阻等于電壓除以電流 R=U/I電阻等于電壓平方除以電功率 R=U2;/P電阻：R=U2/P電功是 W電功等于電流乘電壓乘時(shí)間 W=UIt（普通公式）電功等于電功率乘以時(shí)間 W=Pt電功等于電荷乘電壓 W=UQ電功等于電流平方乘電阻乘時(shí)間 W=I2Rt（純電阻電路）電功等于電壓平方除以電阻再乘以時(shí)間 W=(U2/R)t（同上）電功率P電功率等于電壓乘以電流 P=UI電功率等于電流平方乘以電阻 P=I2*R（純電阻電路，多用于串

8、聯(lián)電路）電功率等于電壓(diny)平方除以電阻 P=U2/R(純電阻電路，多用于并聯(lián)電路)電功率等于(dngy)電功除以時(shí)間 P=W/t5.電功率P=UI注：當(dāng)相同的電阻在同一(tngy)電路中時(shí)，功率會(huì)變成之前的四分之一。 HYPERLINK /view/749185.htm t _blank 電熱Q電熱等于電流平方乘電阻乘時(shí)間 Q=I2Rt（普通公式）電熱等于電流乘以電壓乘時(shí)間 Q=UIt=W（純電阻電路）電熱等于電壓平方除以電阻再乘以時(shí)間Q=(U2/R)t（純電阻電路）電熱在一般情況下是等于消耗的電能的，前提條件是在純電阻的用電器中。所有公式計(jì)算公式 HYPERLINK /view/56

9、0599.htm t _blank 串聯(lián)電路P（電功率）U（電壓）I（電流）W（電功）R（電阻）T（時(shí)間）電流處處相等 I1=I2=I 總總電壓等于各用電器兩端電壓之和 U=U1+U2總電阻等于各電阻之和 R=R1+R2分壓公式： U1：U2=R1：R2總電功等于各電功之和 W=W1+W2 W1:W2=R1:R2=U1:U2 P1:P2=R1:R2=U1:U2總功率等于各功率之和 P=P1+P2并聯(lián)電路 總電流等于各處電流之和 I=I1+I2各處電壓相等 U=U1=U2總電阻等于各電阻之積除以各電阻之和 R=R1R2/（R1+R2）總電功等于各電功之和 W=W1+W2分流公式 I1：I2=R2

10、：R1 W1：W2=I1：I2=R2：R1 P1：P2=R2：R1=I1：I2總功率等于各功率之和 P=P1+P2同一用電器的電功率額定功率比 HYPERLINK /view/2346576.htm t _blank 實(shí)際功率等于 HYPERLINK /view/433992.htm t _blank 額定電壓比實(shí)際電壓的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方有關(guān)電路的公式電阻R公式R=lS（橫截面積）材料 l長(zhǎng)度 S面積 有時(shí)還與溫度有關(guān)電阻等于材料電阻率乘以（長(zhǎng)度除以橫截面積） R=電阻率（LS）電阻等于電壓除以電流 R=U/I電阻等于電壓平方除以電功率 R=U2/P HYPERLINK

11、/view/257642.htm t _blank 電功W 電功等于電流乘電壓乘時(shí)間W=UIT（普式公式，可用于非純電阻電路）電功等于電功率乘以時(shí)間W=PT 電功等于電荷乘電壓；電功等于電流平方乘電阻乘時(shí)間W=IIRT（純電阻電路）電功等于電壓平方除以電阻再乘以時(shí)間 W=U2/RT（同上）電功率P電功率等于電壓乘以電流 P=UI電功率等于電流平方乘以電阻 P=I2R（純電阻電路）電功率等于(dngy)電壓平方除以電阻 P=U2/R(同上)電功率等于(dngy)電功除以時(shí)間 P=W/T HYPERLINK /view/749185.htm t _blank 電熱(dinr)Q電熱等于電流平方乘電

12、阻乘時(shí)間 Q=I2Rt（通用公式，可用于非純電阻電路）電熱等于電流乘以電壓乘時(shí)間 Q=UIT=W（純電阻電路)計(jì)算公式我們知道功率的計(jì)算公式是，電功率也可以式計(jì)算。另外，此公式還可以按以下步驟變?yōu)椋篧=Pt=IUt兩種公式都可使用，但必須注意條件。（P：電功率；W： HYPERLINK /view/257642.htm t _blank 電功；t：時(shí)間；U：電壓；I：電流）正弦交流電功率計(jì)算公式 HYPERLINK javascript:; 編輯正弦交流電無功功率計(jì)算公式：正弦電路無功功率計(jì)算公式：正弦電流電路中的有功功率、無功功率、和視在功率三者之間是一個(gè)直角三角形的關(guān)系：當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，

13、下式成立：此時(shí)，直流電功率計(jì)算公式同樣適用于正弦交流電路。焦耳定律電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q，跟電流I的平方成正比。跟通電時(shí)間t成正比。Q=I2Rt=UIt=U2t/R1KWh=3.6*106J HYPERLINK /view/1705435.htm t _blank 純電阻，也就是說電能全部轉(zhuǎn)換為內(nèi)能（熱能）的情況下，叫做純電阻。例如：（默認(rèn)為純電阻）電飯煲 電熱水壺 電熨斗等。但是電 HYPERLINK /view/1039280.htm t _blank 吹風(fēng)機(jī)就不是了，因?yàn)榇碉L(fēng)機(jī)的主要工作元件是一個(gè)電動(dòng)機(jī)，絕大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（在不吹熱風(fēng)的前提下），屬于 HYPERLINK /vie

14、w/1319811.htm t _blank 非純電阻電路。所以，在純電阻的情況下（電能全部轉(zhuǎn)換為內(nèi)能“熱能”）電熱正好等于電功。 HYPERLINK /view/57528.htm t _blank 焦耳定律公式： Q=I2;Rt 推導(dǎo)公式為：Q=W=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R電動(dòng)機(jī)電路中，求轉(zhuǎn)化內(nèi)能的公式Q=I2Rt求總功的公式只能用W總=UIt求 HYPERLINK /view/28598.htm t _blank 機(jī)械能做工可以用Q=W總 Q內(nèi)能也可以根據(jù)(gnj)上面公式推導(dǎo)出 W機(jī)械=UIt 一 I2;Rt HYPERLINK /view/2196130.htm t _bl

15、ank 電功率比電功：電流(dinli)所做的功叫做電功.常用(chn yn)電器電器名稱 一般電功率（瓦） 估計(jì)用電量（千瓦時(shí)）窗式空調(diào)機(jī)800-1300 最高每小時(shí)0.8-1.3窗式空調(diào)機(jī)(一匹) 約735 每匹 每小時(shí)0.735（其他匹數(shù)按此標(biāo)準(zhǔn)倍數(shù)計(jì)算）家用電冰箱65-130 大約每日0.65-1.73家用洗衣機(jī)單缸230 最高每小時(shí)0.23雙缸380 最高每小時(shí)0.38 HYPERLINK /view/1819727.htm t _blank 電水壺1200 每小時(shí)1.2 HYPERLINK /view/169974.htm t _blank 電飯煲500 每20分鐘0.16 HYP

16、ERLINK /view/152692.htm t _blank 電熨斗750 每20分鐘0.25理發(fā)吹風(fēng)器450 每5分鐘0.04吊扇大型150 每小時(shí)0.15小型75 每小時(shí)0.08 HYPERLINK /view/1726471.htm t _blank 臺(tái)扇16寸 66 每小時(shí)0.07電視機(jī)14寸52 每小時(shí)0.05電視機(jī)21寸70 每小時(shí)0.07電視機(jī)25寸100 每小時(shí)0.1 HYPERLINK /view/111680.htm t _blank 錄像機(jī)80 每小時(shí)0.08 HYPERLINK /view/3866990.htm t _blank 音響器材100 每小時(shí)0.1 HY

17、PERLINK /view/1304032.htm t _blank 電暖氣1600-2000 最高每小時(shí)1.6-2.0 HYPERLINK /view/303187.htm t _blank 電子表0.00001 每小時(shí) 0.00000001 HYPERLINK /view/941545.htm t _blank 抽油煙機(jī)140 每小時(shí)0.14微波爐1000 每小時(shí)1度電 HYPERLINK /view/23547.htm t _blank 吸塵器800 每小時(shí)0.8 HYPERLINK /view/6373.htm t _blank 電子計(jì)算機(jī)（電腦） 200 每小時(shí)0.2 HYPERLI

18、NK /view/38098.htm t _blank 手電筒0.5 每小時(shí)0.0005 HYPERLINK /view/42510.htm t _blank 計(jì)算器約0.5mW用電器實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系當(dāng)U實(shí)際=U額定時(shí)，P實(shí)際=P額定，用電器處于正常工作狀態(tài)當(dāng)U實(shí)際U額定時(shí)，P實(shí)際U額定時(shí)，P實(shí)際P額定，用電器壽命減短，且容易燒壞。課外知識(shí)（1） HYPERLINK /view/98422.htm t _blank 電燈泡上看銘牌：電燈泡上常標(biāo)有“PZ220-25”字樣，PZ表示拼音“普照”即普通照明，220表示 HYPERLINK /view/433992.htm t _blank

19、額定電壓是220V，25表示額定功率是25W（按 HYPERLINK /view/2346576.htm t _blank 實(shí)際功率定）。我們使用各種用電器一定要注意它的額定電壓，只有在額定電壓下用電器才能正常工作。實(shí)際電壓偏低，用電器消耗的功率低，不能正常工作，燈泡亮度較暗。實(shí)際電壓偏高，實(shí)際功率就要大，長(zhǎng)期使用會(huì)影響用電器的壽命，還可能燒壞用電器。PZ是普通照明燈泡中“普”和“照”的漢語拼音的第一個(gè)字母，表示燈泡的型號(hào)。小燈泡(dngpo)的電功率（2）“千瓦時(shí)”的來歷：前面我們?cè)?jīng)提到(t do)“千瓦時(shí)”這個(gè)單位，此時(shí)此刻可以知道它的由來了。由于功率等于1秒內(nèi)所消耗的能，也就是P=W/

20、t，把這個(gè)式子變形后得到W=Pt。W就是t這段時(shí)間用電器消耗的 HYPERLINK /view/48797.htm t _blank 電能(dinnng)，式中W、P、t依舊是焦、瓦、秒。例題：將“220V 40W 220V 60W”的兩燈串聯(lián)接入家庭電路上，求他們的實(shí)際功率.應(yīng)先求出通過的電流和燈的電阻R1=U2/P=220V*220V/40W=1210歐姆R2=U2/P=220V*220V/60W=806.67歐姆所以通過電流為 I=U/(R1+R2)=220V/(1210歐姆+806.67歐姆)=0.109A所以 HYPERLINK /view/2346576.htm t _blank

21、實(shí)際功率為P1=I2*R1=0.109A*0.109A*1210歐姆=14.4WP2=I2*R2=0.109A*0.109A*806.67歐姆=9.6W計(jì)算公式P=UI（P=電功率，U=電壓，I=電流）決定式=W/t（W=電能 t=時(shí)間）=U2/R（U=電壓R=電阻）=(I2)R（I=電流R=電阻）我們知道電壓其實(shí)通俗的講就是一個(gè)單位的電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的電荷量如果兩者一乘那么這個(gè)概念便成了一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)通過被測(cè)導(dǎo)體AB的電荷量從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功，功率就是一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功電功率則不是一個(gè)物體，而是通過測(cè)導(dǎo)體AB的 HYPERLINK /view/1041007.h

22、tm t _blank 電荷量，于是電功率的概念可以是在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)通過被測(cè)導(dǎo)體AB的電荷量從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功就是物理上所做的電流乘電壓。瞬時(shí)功率物理學(xué)中，電路在瞬時(shí)吸收的功率，稱為瞬時(shí)功率。以小寫字母p 表示，其大小等于瞬時(shí)電壓電流瞬時(shí)值的乘積，即p=ui。電阻元件的瞬時(shí)功率p=ui=UI(1-Cos2t)，/瞬時(shí)功率是t趨近于0時(shí)的功率p=lim(t0)W/t=lim(t0) F*s*cos/t = F*v*cos。其中v是瞬時(shí)速度，W是功，s是 HYPERLINK /view/45025.htm t _blank 位移，是力與位移或速度的夾角。在正弦穩(wěn)態(tài)電路中我們知道P(t)=u(t

23、)*i(t)。在這里都是瞬時(shí)值,其中u(t)和i(t)是用 HYPERLINK /view/295487.htm t _blank 正弦表示的函數(shù)。設(shè)正弦交流電路的總電壓(diny)u與總電流i的相位差(即 HYPERLINK /view/2067454.htm t _blank 阻抗角)為j，則電壓(diny)與電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsin(wt+j)，i=Imsin(wt)瞬時(shí)功率為p=ui=UmImsin(wt+j)sin(wt)利用(lyng) HYPERLINK /view/91555.htm t _blank 三角函數(shù)關(guān)系式sin(wt+j) = sin(wt)cosj+ c

24、os(wt)sinj可得式中 為 HYPERLINK /view/2328395.htm t _blank 電壓有效值， 為 HYPERLINK /view/2450898.htm t _blank 電流有效值。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中F所做的功：W=Fs力F的功率： P=W/t 由v=s/t得到功率的另一種求解公式P=Fv即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度v的乘積。由于v=s/t求出的是物體在時(shí)間t內(nèi)的 HYPERLINK /view/256982.htm t _blank 平均速度。則P=Fv求出的是F在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。如果t取得足夠小，則v就可以為某一時(shí)刻的 HYPERLINK /view/534

25、20.htm t _blank 瞬時(shí)速度。據(jù)P=Fv求出的就是F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。電功率的計(jì)算公式，用電壓乘以電流，這個(gè)公式是電功率的定義式，永遠(yuǎn)正確，適用于任何情況。對(duì)于純電阻電路，如電阻絲、燈泡等，可以用“電流的平方乘以電阻”“電壓的平方除以電阻”的公式計(jì)算，這是由歐姆定律推導(dǎo)出來的。但對(duì)于 HYPERLINK /view/1319811.htm t _blank 非純電阻電路，如電動(dòng)機(jī)等，只能用“電壓乘以電流”這一公式，因?yàn)閷?duì)于電動(dòng)機(jī)等，歐姆定律并不適用，也就是說，電壓和電流不成正比。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生“反電動(dòng)勢(shì)”。例如，外電壓為8伏，電阻為2歐，反電動(dòng)勢(shì)為6伏，此時(shí)的電流是

26、（86）/2=1（安），而不是4安。因此功率是81=8（瓦）。另外說一句焦耳定律，就是電阻發(fā)熱的那個(gè)公式，發(fā)熱功率為“電流平方乘以電阻”，這也是永遠(yuǎn)正確的。還拿上面的例子來說，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率是112=2（瓦），也就是說，電動(dòng)機(jī)的總功率為8瓦，發(fā)熱功率為2瓦，剩下的6瓦用于做機(jī)械功了。此電動(dòng)機(jī)的效率就是有用的6瓦除以總功率8瓦得百分之75的效率。學(xué)習(xí)口訣電能的計(jì)量電能單位是焦耳(J)，生活常用千瓦時(shí)(KWh)。電能表測(cè)耗電能，用電等于計(jì)數(shù)差。1度=1KWh=3.6106J600r/KWh表示每耗一度電。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600圈。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)n圈，耗電n/600KWh.概念與公式消耗電能的快慢，電功率用P表示。

27、1秒之內(nèi)耗電能，叫這電器電功率。P等電能除時(shí)間P=w/t，電壓電流兩相乘P=UI.功率單位(dnwi)是瓦特，1(W)等1伏安，1W=1VA.已知p、t求耗能，W等于(dngy)p乘t.電功率計(jì)算(j sun)電燈電器有標(biāo)志，額定電壓(U0)額功率(P0)。正常發(fā)光用電流，I等P0除U0.I=P0/U0.電壓改變功率變，其中電阻是不變。遇見電器求電阻，R等U2除以P，R=U2/P.焦耳定律 HYPERLINK /view/57528.htm t _blank 焦耳定律說熱量，三個(gè)因素有關(guān)聯(lián)。電流 HYPERLINK /view/33276.htm t _blank 平方是關(guān)鍵，乘上電阻和時(shí)間。 HYPERLINK /