免费下载!
[!--downpath--]在上面的数学学习中,我们已经学习了“功率”,知道功率是一个表示做功速度的数学量。 电压工作还可以分为快慢,即家用电器工作时消耗电能有快慢之分。 明天我们一起学习《18.2电力》高中数学第18章第2节:
1 电力
电功率的公式及单位
1
定义
在数学中,电功率是一个描述电压工作速度的数学量。
2
公式
电功率等于电功与时间的比值,即单位时间内电压所做的功。 如果电功用W表示,完成这项功的时间用t表示,电功率用P表示,则P=W/t,又因W=UIt,则:
P=用户界面
3
单元
⑴电功率W的单位为J,时间t的单位为s,则电功率P的单位为J/s,它还有一个特殊的名称:瓦特,简称瓦特,符号为W,即
1W=1J/秒
⑵“1W的化学含义”是指电压每秒做1J的功。
(3)如果电功率W的单位为kW·h,时间t的单位为h,则电功率P的单位为kW(千瓦)。
1千瓦=103瓦
⑷ 比瓦更小的单位是:毫瓦,符号是mW
1W=103mW
“电力装置”
基本单位:瓦特,简称瓦特,符号W
常用单位:千瓦,符号kW; 毫瓦,符号mW
2.额定功率
每个家用电器的标志或说明书上都标有一些数字,例如右侧白炽灯泡的标志。 你知道标志上的“220”和“100”是什么意思吗?
“220”表示灯泡正常发光时电流为220V; “100”表示灯泡正常发光时的电功率为100W。
1
定义
在数学上,家电正常工作时的电流称为额定电流; 家用电器在额定电流下正常工作时的功率称为额定功率。
2
注意
(1)不同家用电器的额定功率通常是不同的。 虽然它们是同一类型的家用电器,但由于尺寸和型号不同,其额定功率也不同。
(2)由于电路的实际电流不一定完全等于家用电器的额定电流,因此家用电器实际消耗的功率也不一定等于额定功率。
常见家用电器额定功率
3 检测小灯泡的电功率
检测小灯泡的额定功率
实验表明
1、不同电流下,同一家用电器的电功率不一样; 家用电器的实际电功率随其两端电流的变化而变化。
2、灯泡的色温由灯泡的实际电功率决定。 实际功率越大,灯泡越亮; 灯泡越亮,实际功率越大; 相同色温的灯泡,相同的实际电功率。
3、使用各种家用电器时一定要注意其额定电流。 只有家用电器在额定电流下才能正常工作。 实际电流过高,家用电器电力较低,无法正常工作。 实际电流较低,可能会损坏家电。
典型示例:(2018•北京)如图所示电路,供电电流不变,小灯泡标注“6V3W”。 滑动变阻器消耗的功率为P1; 当滑块P移动到某一终点时,电压指示为0.3A,电流指示变化3V。 此时滑动变阻器消耗的功率为P2电功率p等于什么,且P1:P2=5:6。 下列哪一项是正确的( )
A。 滑动变阻器最大阻值10Ω
B. 电路允许的最大功率为4.5W
C、灯泡正常点亮时,滑动片P位于滑动变阻器的中点
D. 当滑动变阻器消耗的功率从P1变化到P2时,小灯泡消耗的功率变化0.6W
【分析】(1)从电路图中可以看出,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量滑动变阻器两端的电流,电压表测量电路中的电压。 根据滑动变阻器在某一位置和一端时消耗的功率之比计算供电电流; 当滑块P移动到某一终点时,电压表示数为0.3A,电压表示数减小,内阻变大,说明滑块处于最大阻值,计算滑动变阻器的最大阻值; (2)根据P=UI和灯泡的额定电压计算电路允许消耗的最大功率; (3)根据欧姆定律计算小灯泡正常点亮时滑动变阻器的电阻值,从而确定滑板P的位置; (4)根据P=UI计算小灯泡的耗电量和变化值。
【解答】解决方案:从电路图中可以看出,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量滑动变阻器两端的电流,电压表测量电路中的电压。 (1) 设电源电流为U,当滑块P移动到某一位置时,小灯泡刚好正常点亮,串联电路中的电流处处相等,由P=UI可得,此时电路中的电压为:I= IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,滑动变阻器消耗的功率为: P1=(U-UL)I=(U-6V)× 0.5A---①
当滑块P运动到某一终点时,电压指示数为0.3A,电压指示数减小,说明连接变阻器的内阻变大,此时滑块处于最大阻值; 变阻器所连接的内阻变大,从串联分压定律可以看出,变阻器分压的电流变大,因此电流表示数变化3V,即减少3V。 此时滑动变阻器两端电流为:Uslip=U_6V+3V=U_3V,
此时滑动变阻器消耗的功率为:P2=U滑动I′=(U_3V)×0.3A___②
已知P1:P2=5:6____③
同时①②③,电源电流U=9V; 则滑动变阻器的最大电阻为:R滑差大=U滑差/I'=(U-3V)/0.3A=(9V-3V)/0.3A=20Ω电功率p等于什么,所以A是错误的;
(2)灯泡的额定电压为0.5A,那么电路中的最大电压为0.5A,电路允许的最大功率为:P大=UI大=9V×0.5A=4.5W,所以B正确;
(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电流为:U slip'=U_6V=9V_6V=3V,
此时滑动变阻器的内阻为:R slip'=U' slip/I=3V/0.5A=6Ω。 由于滑动变阻器的最大电阻为20Ω,此时滑块P不在中点,所以C是错误的;
(4)从题意可知,小灯泡刚刚正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1,那么此时灯泡消耗的功率为PL =P=3W,滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2。 ,电流表示数变化3V,即减少3V。 根据串联电路的电流定律,灯泡两端电流增加3V,则灯泡两端电流UL′=6V-3V=3V,此时灯泡消耗的电功率: PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W,则灯泡消耗的功率变化为:△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W,故D错误。 故选:B.
【点评】本题考查串联电路的特点以及欧姆定理和电功率公式的应用。 需要注意的是,本题中灯泡的电阻发生了变化。
4 试题再现
练习1:(2018·凯里)有两个小灯泡,L1“6V3W”和L2“6V9W”。 如果将两个灯串连接到电源电流为12V的电路中,则假设灯泡的内阻保持不变。 下列说法正确的是( )
A. 两个灯都能正常发光
B.两盏灯的额定电压相同
C. 灯L1可能被烧毁
D.L2灯可能被烧毁
练习2:(2018·桂林)如图所示,将标有“12V6W”的灯泡L1和“12V3W”的灯泡L2连接到12V电路,闭合开关,不考虑湿度对内阻的影响关于钨丝,下列说法正确的是( )
A。 电路总功率等于9W
B. 电路总功率小于9W
C. 灯泡 L1 与 L2 一样亮
D. 灯泡 L2 比灯泡 L1 亮
练习3:(2018•昆山)同事设计的一个具有保温和加热调节功能的电暖器电路如图所示。 已知电源电流为220V,电热丝R1的电阻为60Ω,电加热器处于保温状态时功率为484W,电热丝R2的电阻为Ω,电加热器的功率为W 处于加热档时。 如果朋友选择熔断电压为5A的保险丝,您认为电暖器在实际使用中会出现什么情况?
练习四:(2017·成都)小客发现家里电压力锅的标志上写着“1100W”。 在学习了电能表的相关知识后,他想用家里的电能表来检测电压力锅的实际电量,看看测得的实际电量与标牌上的功率是否一致。
(1)要检测电压力锅的实际电量,不仅需要家里的电能表,还需要检测工具。
(2)如图所示,小克家上月初和上月底的电能表表盘显示,他家上个月消耗的电能为
花费。
(3)同时工作的家用电器总功率不得超过W。
(4)测试时,他切断了家里的其他家用电器,只让电压力锅单独工作3分钟。 他观察到电能表的指示灯闪烁了80次,这段时间内电压力锅消耗的电能为kW·h。 电压力锅的实际电功率为W。他发现电压力锅的实际电功率与标签上标注的功率不符,造成这种现象的原因可能是。
超过
请在留言区写下试题的复现答案,标准答案将于昨晚22:00前发布在留言顶部!