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2023年初中物理知识点电功率

来源:网络资源 2022-10-15 20:19:40

中考真题

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电功率

一、电功率的定义

1.电功率(P):单位时间内电流所做的功,表示电流做功的快慢。

2.国际单位:瓦特(W)。常用单位:千瓦(KW)

3.通用公式:P=Wt=UI

单位P 瓦(w);W 焦(J);t 秒(s);U 伏(V);I 安(A))

利用公式计算时单位要统一:

如果W用焦(J),t用秒(s),则P的单位是瓦(w);如果W用千瓦时(KW.h),t用小时(h),则P的单位是千瓦(KW)。

公示变形:

P=I2RP=U2R

功率与电压、电流的关系 非线性关系 不是正比例关系。

我们的用电器,通常都是在规定电压下工作。同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比。

二、额定功率

1.额定值

额定电压(Ue):用电器正常工作的电压。另有:额定电流Ie

额定功率(Pe):用电器在额定电压下的功率。

在这里尤其需要强调:用电器,比如灯泡,不一定在额定电压下工作。正常使用的时候,应保证其在额定电压下工作。达不到额定值,工作就不正常;超过额定值,就存在危险。

2.工作值 工作电压

实际电压U:实际加在用电器两端的电压。这个时候用电器的工作电流是实际电流I。

实际功率P:用电器在实际电压下的功率。

根据电功率公式,用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压改变而改变。实际电压升高,实际功率增大;反之则减小。

(1)当U>Ue时,则P>Pe;灯很亮,将缩短灯泡寿命,且易烧坏。

(2)当U

(3)当U=Ue时,则P=Pe;灯泡正常发光,正常工作、正常寿命。

做题的时候,一定要搞清楚,题目所给的已知条件——这些电压、电流或者功率——到底是额定值还是工作值。

第3节 测量小灯泡的电功率

一、实验目的

学习使用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率。具体方法就是利用滑动变阻器进行控制,分别测出三种情况下小灯泡的实际功率,然后进行比较。

二、实验原理

要测量小灯泡的电功率,根据电功率公式,可以用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流。

要直接测量的物理量:小灯泡两端的电压U和流过小灯泡的电流I。

三、实验器材:电源、开关、导线若干、待测小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器

四、实验结论:

滑动变阻器,不同的测量条件下(对应不同的变阻器阻值),小灯泡两端电压和流过的电流都会发生变化。

小灯泡发光情况由实际功率决定,实际功率越大,发光越亮。

五、实验注意事项:

1.选用的电源电压要高于灯泡额定电压。

2.在手动连接电路时,开关要断开,防止由于电路连接错误而短路,损坏电流表;

3.闭合开关前,滑动变阻器应调到最大阻值,防止电流过大,起到保护电路作用;

4.滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡正常工作电流;最大阻值也应与小灯泡电阻差不多,这样会使滑动变阻器调压效果明显;

5.滑动滑片应有一定规律,记录的电压表值、电流表值要一一对应,避免张冠李戴;

6.实际工作电压不能超过额定电压1.2倍,同时通电时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡。

例题:假如有3个4v2ah的电池,并联给一个4v3w的led灯泡供电和串联给一个12v3w的led灯泡供电,哪个灯亮得久?怎么算?

在这里我们先做一个假定:考虑电池是理想的,也就是内阻为零、可以完全放电;小灯泡也是理想的,有电流就会亮。在电池容量(AH)一定的前提下,负载电流越小,供电时间就会越长(灯亮得久)。

使用电池供电,属于直流电路,我们按照直流电路来进行分析,led灯泡就相当于一个电阻。

P=UI=U2R

R=U2P

根据上面给出的公式,来计算灯泡内阻:

12v3w的led灯泡,电阻相当于48欧姆,工作电流

I=12×1248=3A

而4v3w的led灯泡,电阻大约是5.33欧姆,工作电流

I=4×45.33=3A

工作时,那个电流小,那个灯亮得久。显然,这两种情况灯泡亮得一样久。

如果电池内阻不能忽略,则要运用等效电路(三个实际电源等效电路串联后与负载相连、并联后与负载相连)进行详细分析或者实验验证。

一定要注意,实践中电池是不能简单并联使用的,因为谁也做不到电池电压完全相同,一旦不相同,电压低的那块电池不但供不了电,还有可能会消耗电能。

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