1.电功率:在物理学中用电功率表示电流做功的。电功率等于电功与完成这些电功所用时间。
2.电功率的定义式:。其中,W表示电功,t表示完成这些电功所用的时间,P表示电功率。
3.电功率的计算式
$P=$ ______ (定义式) $ \begin{array}{r} W=UIt \end{array}\} ⇒ P=$ ______ 。
4.电功率的单位
(1)国际单位制的单位:和功率一样,电功率的单位也是。
(2)常用单位:工农业中使用的用电器的电功率往往很大,这时就要用更大的单位——,符号是kW。
(3)换算关系:1 kW= W。
2.电功率的定义式:。其中,W表示电功,t表示完成这些电功所用的时间,P表示电功率。
3.电功率的计算式
$P=$ ______ (定义式) $ \begin{array}{r} W=UIt \end{array}\} ⇒ P=$ ______ 。
4.电功率的单位
(1)国际单位制的单位:和功率一样,电功率的单位也是。
(2)常用单位:工农业中使用的用电器的电功率往往很大,这时就要用更大的单位——,符号是kW。
(3)换算关系:1 kW= W。
答案
1.快慢 之比
2.$P=\frac{W}{t}$
3.$\frac{W}{t}$ $UI$
4.(1)瓦(W) (2)千瓦 (3)$10^3$
2.$P=\frac{W}{t}$
3.$\frac{W}{t}$ $UI$
4.(1)瓦(W) (2)千瓦 (3)$10^3$
例1 关于电功率,下列说法正确的是(
A.电功率越大,消耗电能越多
B.消耗电能越多,电功率越大
C.消耗电能的时间越短,电功率越大
D.相同时间内消耗电能越多,电功率越大
D
)A.电功率越大,消耗电能越多
B.消耗电能越多,电功率越大
C.消耗电能的时间越短,电功率越大
D.相同时间内消耗电能越多,电功率越大
答案
D
例2 如图所示,电源电压保持不变,两个电阻器的电阻分别为$R_1$、$R_2$,$R_1=30\ \Omega$,$R_2=15\ \Omega$。当开关$S_1$、$S_2$都断开时,电流表的示数为0.2 A。
(1)电源电压和电路的总功率分别是多少?
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数为0.9 A,则电阻$R_3$是多少?电阻为$R_3$的电阻器的电功率是多少?
(3)当开关$S_1$断开、$S_2$闭合时,通电1 min电路消耗的电能是324 J,那么此时电路的电功率是多少?

(1)电源电压和电路的总功率分别是多少?
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数为0.9 A,则电阻$R_3$是多少?电阻为$R_3$的电阻器的电功率是多少?
(3)当开关$S_1$断开、$S_2$闭合时,通电1 min电路消耗的电能是324 J,那么此时电路的电功率是多少?
答案
解 (1)当开关$S_1$、$S_2$都断开时,电阻分别为$R_1$、$R_2$的两电阻器串联。
电路总电阻$R=R_1+R_2=30\ \Omega+15\ \Omega=45\ \Omega$。
由$I=\frac{U}{R}$可得,电源的电压
$U=IR=0.2\ \mathrm{A} × 45\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
电路的总功率$P=UI=9\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电阻为$R_2$、$R_3$的两电阻器并联,电流表测量干路电流。
通过电阻为$R_2$的电阻器的电流
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
通过电阻为$R_3$的电阻器的电流
$I_3=I'-I_2=0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$,
由$I=\frac{U}{R}$可得,电阻$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
电阻为$R_3$的电阻器的电功率
方法一:$P_3=UI_3=9\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=2.7\ \mathrm{W}$。
方法二:$P_3=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=2.7\ \mathrm{W}$。
方法三:$P_3={I_3}^2 R_3=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 30\ \Omega=2.7\ \mathrm{W}$。
(3)当开关$S_1$断开、$S_2$闭合时,电路为电阻为$R_2$的电阻器的简单电路。
方法一:此时电路的电功率
$P_2=\frac{W}{t}=\frac{324\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=5.4\ \mathrm{W}$。
方法二:此时电路的电功率
$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega}=5.4\ \mathrm{W}$。
答:(1)电源电压是9 V,电路的总功率是1.8 W。
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电阻$R_3$是30 Ω,电阻为$R_3$的电阻器的电功率是2.7 W。
(3)电路的电功率是5.4 W。
电路总电阻$R=R_1+R_2=30\ \Omega+15\ \Omega=45\ \Omega$。
由$I=\frac{U}{R}$可得,电源的电压
$U=IR=0.2\ \mathrm{A} × 45\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
电路的总功率$P=UI=9\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$。
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电阻为$R_2$、$R_3$的两电阻器并联,电流表测量干路电流。
通过电阻为$R_2$的电阻器的电流
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
通过电阻为$R_3$的电阻器的电流
$I_3=I'-I_2=0.9\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$,
由$I=\frac{U}{R}$可得,电阻$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
电阻为$R_3$的电阻器的电功率
方法一:$P_3=UI_3=9\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=2.7\ \mathrm{W}$。
方法二:$P_3=\frac{U^2}{R_3}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=2.7\ \mathrm{W}$。
方法三:$P_3={I_3}^2 R_3=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 30\ \Omega=2.7\ \mathrm{W}$。
(3)当开关$S_1$断开、$S_2$闭合时,电路为电阻为$R_2$的电阻器的简单电路。
方法一:此时电路的电功率
$P_2=\frac{W}{t}=\frac{324\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=5.4\ \mathrm{W}$。
方法二:此时电路的电功率
$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega}=5.4\ \mathrm{W}$。
答:(1)电源电压是9 V,电路的总功率是1.8 W。
(2)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电阻$R_3$是30 Ω,电阻为$R_3$的电阻器的电功率是2.7 W。
(3)电路的电功率是5.4 W。
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