电功率ppt

电功率ppt

监理工程师继续教育-记叙文的开头

2023年2月17日发(作者：交接班管理制度)

1

第十八章电功率

第1节电能电功

知识点1电能

消耗电能的过程就是把电能转化为其他形式能的过程，消耗了多少电能就得到多少其他

形式的能。

知识点2电能的计算

（1）电能的单位

①电能的单位焦耳简称：焦符号“J”

②电能常用单位是千瓦时，符号kW·h，俗称“度”

③1kW·h=3.6×610J

（2）电能的测量（电能表上各参数表示的意义需要有印象）

电能表：测量用电器在一段时间内消耗电能的仪表

知识点3电功

（1）电功：电流所做的功。用“W”表示

理解：电能转化为其他形式能的过程就是电流做过的过程，有多少电能发生了转

化就说电流做了多少功。

（2）电功的大小与哪些因素有关

电流做功多少与电压、电流大小，通电时间长短有关，电流、电压越大，通电时

间越长，电流做功越多。

（3）电功的计算

电功的公式：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。

公式：W=UIt；单位分别为“J、V、A、s”

（4）电功变形公式

t

R

U

W

2

、RtIW2（只适用于纯电阻电路）

（5）串、并联电路中电功特点

串联：电流所做的总功等于各部分用电器电流做功之和：W=

21

WW

电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比：

2121

::RRWW（只适用于纯电阻电路）

并联：电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和：

21

WWW

电流通过各电阻所做的功与其电阻成反比：

1221

::RRWW（只适用于纯电阻电路）

练习：

1、已知一个小灯泡两端的电压为3V，通过它的电流为0.5A，经过5min电流所做的功为J，

灯泡消耗的电能为J．

2．一只电热壶装满水后接在220V的电源上，通过它的电流是1.2A．若通电10min将水烧开，则电

2

流做功J，消耗电能J．若将该电热壶接在110V的电源上，则在相同时间内烧开

这壶水消耗的电能J．

3、已知：R1>R2，将它们串联在同一电路中，则两端的电压大，电流通过做的功多；

若将它们并联在同一电路中，则通过的电流大，相同时间内通过电流做的功多。

4、已知两电阻分别为R1=4Ω、R2=6Ω，将它们串联后接在电源上，则两电阻电压之比为，

电功之比为；若将它们并联后接在电源上，则两电阻电流之比为，电功之比

为。

5、电能表可测量下列物理量中的（）

A．电流B．电压C．电阻D．电能

6、电流经过用电器做功1J，1J等于（）

A．1C/sB．1V/AC．1V·A·sD．1V·A

7、如图15-3所示的电路中，先闭合开关S1，再闭合开关S2，

电路中消耗的电能将

（）

A．减小B．增大C．不变D．无法判断

8、有两个电阻R1＜R2，采用下列几种方式分别接到电压为U的电源上，接通电源后在相同时间内

电流做功最少的连接方式是（）

A、R1与R2并联B、R1与R2串联C、只接入R1D、只接入R2

9、在如图15-4所示的电路中，电阻R2=20Ω．S闭合后，电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.5A．求：

⑴通电10s内，电流经过R1、R2时所做的电功W1、W2．

⑵通电10s内，整个电路消耗的电能．

9、一电能表表盘上标明“1200r/（kwh）”，将某用电器单独接在该表上，当用电器工作4min后，

电能表转盘转过55r，若用电器额定电压为220V，求通过该用电器的电流。

第2节电功率

知识点1电功率

（1）比较消耗电能快慢的两种方法：

①相同时间，比较消耗电能的多少，消耗电能越多，表示消耗电能越快

②消耗相同的电能，比较所用时间的长短，用的时间越短，表示消耗电能越快

（2）定义：电功与时间之比叫电功率。表示电流做功快慢的物理量。“P”表示。

（3）单位：瓦特“W”

（4）电功率计算：

定义式：电功率的大小等于用电器在1s内所消耗的电能。

图15-3

R

1

S

2

R

2

S

1

图15-4

R

1

S

A

11

A

21

R

2

3

t

W

P

单位分别“W、J、s”

R

U

RIUI

t

W

P

2

2

（只适用于纯电阻电路）

知识点2额定功率和实际功率

定义说明

额定电压用电器正常工作时的电压

用电器上标明的电压值就是额定电压，常用

额

U表示

额定电流用电器正常工作时的电流

用电器上标明的电流值就是额定电流，常用

额

I表示

额定功率用电器在额定电压下的功率

用电器上标明的功率值就是额定功率，常用

额

P表示

实际电压用电器实际工作时的电压

可能与额定电压相等，也可能不相等，常用

实

U表示

实际功率用电器在实际电压下工作时的功率

可能与额定功率相等，也不可能相等，常用

实

P表示

（1）串、并联电路中的电功率分析：

①

21

PPP

总

。。。（包括串并联）

②同一用电器在不同电压下电功率之比等于它相应的电压二次方之比：

2

2

2

1

2

1

U

U

P

P



③额定电压相同，额定功率不同的用电器，额定功率越大，它本身的电阻就越小；

额定功率越小，它本身的电阻越大

④额定电压相同，额定功率不同的两个灯泡并联在同一电路中，额定功率小的灯泡的实

际功率越小，其亮度也比较暗；额定电压相同，额定功率不同的两个灯泡串联在同一电

路中，额定功率小的灯泡的实际功率大，其亮度也比较亮。

⑤串并联电路电功率计算

串联电路并联电路

电流

21

III

21

III

电压

21

UUU

21

UUU

电阻

21

RRR

21

111

RRR



分配

电压：

2

1

2

1

R

R

U

U



R

R

U

U

11电流：

1

2

2

1

R

R

I

I



1

1

R

R

I

I



4

电功率

IUP

11

IUP

22



21

PPPUIP

11

UIP

22

UIP

21

PPPUIP

电功率的分配

2

1

2

1

R

R

P

P



1

2

2

1

R

R

P

P



练习：

1.将标有“12V,3W”的甲灯和“6V,3W”的乙灯串联在15V的电源上，那么能正常发光的是（）

A.甲灯B.乙灯C.甲、乙两灯均能正常发光D.无法判断

2.有两个额定功率相同的甲、乙灯炮，当它们并联接入某一电路时，甲灯比乙灯亮，则它们的额定

电压（）A.U甲>U乙B.U甲

3.将“12V8W”和“6V3W”的灯泡并联接在电压是6V的电路上，则它们消耗的实际功率之比是（）

A、2:1B、2:3C、3:8D、8:3

4.两个用电器电阻之比R

1

:R

2

=3:1,分别接在两个电路上,通过它们的电流之比I

1

:I

2

=2:3,则在相等的时

间内电流对它们所做功之比W

1

:W

2

=.

5．如图1所示，电源电压保持不变。当开关S

1

合、S

2

断开时，电流表的示数为0.2A；

当开关S

1

、S

2

都闭合时，电流表的示数为0.8A。则电阻R

1

与R

2

的比值为（）

A、1∶3B、3∶lC、2∶3D、3∶2

6.在标有“4V2W”字样的灯泡两端加2V电压时，不考虑温度对它电阻的影响，则

A．此时灯泡中电流为0.5AB．此时灯泡中电流为1A

C．此时灯泡的实际功率为0．5WD．此时灯泡的实际功率为1W

7．在一次课外活动中，某同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他以一台电磁炉为观察研究对

象，记录了有关数据，如下表：

观察对象有关记录和相关活动

观察电磁炉铭牌U额=220VP额=1KW

观察电能表的铭牌220V10(40)A50Hz2000r/kwh

用电磁炉加热一壶水（水的质

量m=2kg,初温t=30℃）

关闭家里其它用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘

在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃。

请你就这位同学在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题：

（1）加热5min，水所吸收的热量；（2）电磁炉工作5min消耗的电能；（3）电磁炉的功率；

（4）请你将（3）的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较，发现了什么新问题？

并解释原因。

8.电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先

对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力。下表是某品牌

电动自行车的一些主要技术参数：

最高车速≤30km/h一次充电连续行驶里程50km

蓄电池工作电压36V充电时间8h

一次充电耗电量0.6kwh电动机效率75％

质量40kg最大骑行噪声≤62dB

若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总

5

重的0.02倍，取g=10N/kg，求：

（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功。

（2）通过电动机线圈的电流。

（3）若摩托车百公里耗油2.5L，每升油4.65元，照明用电每度0.52元，试比较说明使用电动自

行车与摩托车哪种更经济。

9.某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．图是饮水机的

电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S

接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

(1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？

(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，18℃的水加热到93℃，用时6min。用这些数据及题目

中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]

(3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？

第3节测量小灯泡的电功率

知识点1伏安法测量小灯泡的电功率

（1）实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率。

（2）实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式

UIP

，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。

（3）实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干

（4）设计并进行实验

①按照电路图连接电路

②检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的

电压低于额定电压，记下电压表与电流表的示数和小灯泡发光情况。

③调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压等于小灯泡的额定电压，记下

电压表与电流表的示数和小灯泡的发光情况。

④再次调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为小灯泡的额定电压的1.2倍，

记下此时电压表与电流表的示数和小灯泡的发光情况⑤整理好实验器材

⑥根据测出的三组实验数据分别计算出小灯泡在三种情况下的电功率

实验序号电压/V电流/A电功率/W小灯泡亮度

12.00.250.50较暗

22.50.310.78正常

33.00.381.14较亮

（5）实验结论

额定频率50Hz环境温度10℃～38℃

加热功率550W环境湿度≤90％

额定电压220V制热水能力≥90℃5L/h

6

①

额

实

〈UU时，

额

实

〈PP②

额

实

UU时，

额

实

PP（正常工作）

③

额

实

〉UU时，

额

实

〉PP

注意：1.小灯泡发光情况由实际功率决定，实际功率越大，发光越亮；

2.实验中需对小灯泡的电功率进行至少三次测量，但不能根据三次测量数据计算

出小灯泡平均电功率，因为本实验多次测量目的是在不同电压下小灯泡实际功率。

（6）注意事项

①选用电源电压要高于灯泡额定电压；

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，滑动变阻器的最大阻值也

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。

②连接电路开关要断开，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，保护电路作用

④滑动变阻器应有一定规律，记录的电压表值、电流表值一一对应

⑤实际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

练习：

1、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，

(1)小华按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了。出现这种现象，

是由于在连接电路前________。除此之外，连接电路还要注意两点：一是连接电路前要使变阻器置

于最大阻值处，二是闭合开关前要先进行________。变阻器置于最大阻值处的作用是____________。

(2)小华按规范要求重新连接好电路(如图所示)，闭合开关后，发现小灯泡不亮。他利用电压表判断

故障(假设故障只有一处)，保持电压表接d点的一端不动，另一端分别接a、b、c

三点。分别接a、b两点时电压表均无示数，接c点时电压表有示数，故障原因是

____________________。

(3)排除故障，电路恢复正常后，滑片P向左滑动的过程中，小灯泡的功率

________(选填“变大”、“变小”或“不变”)，小灯泡的亮度________(选填“变

亮”、“变暗”或“不变”)。

2、在测额定电压为“3.8V”的小灯泡电功率实验中

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲图实物连接完整．

（2）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源

电压，则故障可能是．

（3）排除故障后，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示．为A，灯泡的额定功

率为W．

3、如图甲所示是小红在“测量小灯泡的电功率”实验时连接的电路，小灯泡的额定电压为

2.5V，电源电压恒为6V．

（1）请用黑笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，并在虚线框内画出对应的电路图．

7

（2）闭合开关后，滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数，电压表示

数．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）调节滑动变阻器使灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，此时电路电流为A，

小灯泡的额定功率为W．

25、小宏在做“测定小灯泡电功率”的实验中．器材齐全且完好，学生电源有2、4、6、8、l0、12V

六档供选择，滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω1A”字样、B标有“20Ω2A”字样)，待测

小灯泡标有“2.5V”字样．小宏选用电源的6V档，并选取一个变阻器进行实验．

（1）小宏连接实物时未完工，请你用笔画线代替导线将图中滑动变阻器连入电路，要求滑片向右滑

动时阻值变大．

（2）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是________和___________，判定该小灯泡正

常发光的方法是__________________________．

（3）小宏正确连接电路且实验步骤正确．当滑动变阻器阻值调到最大值时闭合开关，发现小灯泡发

光较亮(发光异常)，电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示，其中电流表的示数是_________A，

出现这种情况的原因是他选用了________(选填“A”或“B”)变阻器；此时若要侧出该小灯泡的额

定功率，你的方法是：__________________．

第四节焦耳定律及其应用

电流通过导体时电能转化成热（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。

焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，

跟通电时间成正比。（英国物理学家焦耳）

定义式：Q=I2Rt

导出式：①Q=UItQ=

U2

R

t

Q——热量——焦耳（J）；I——电流——安培（A）；

R——电阻——欧姆（Ω）；t——通电时间——秒（s）；

P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）。

有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能

（Q＝W），这时以下公式均成立Q=UitQ=

U2

R

tQ=Pt；对于非纯电阻电路，电能除

了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。

利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。

8

防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热

片等。

练习：

1、假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（）

A．白炽灯仍然能发光B．电动机仍然能转动

C．电饭锅仍然能煮饭D．电熨斗仍然能熨衣服

2、电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（）

A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大

B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多

C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热

3、一台电动机线圈电阻0.3Ω，接在12V的电路上时，通过电动机的电流为0.5A，在

5min内电流做功及电流产生的热量分别多大？

4、CFXB型“220V1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，

通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为

1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．

（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？

（2）电热丝R0的阻值多大？

（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为

多少？

5、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压不变。当开关S接1

时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A。求：

（1）R2的阻值是多少？

（2）当开关S接2时，电压表的示数为多大？若通电1min，电阻R2产生的

热量是多少？

6、电吹风是现代家庭的常用电器。如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电

动机)该电吹风的铭牌见右表。求：

①电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流。

②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。

③电吹风正常工作且吹热风时，5min内电流通过R产生的热量。

④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W，此时供电的实际

电压为多少?