1、知識點的認識
(1)定義:電流單位時間內所做的功。
(2)物理意義:表示電流做功快慢的物理量,用字母P表示,燈泡的亮度取決於燈泡的實際功率大小。
(3)國際單位:瓦特(W);常用單位:千瓦(kW)。
解題方法點撥:(1)要分清用電器消耗電能的多少為電功,而消耗電能的快慢叫電功率。電功電功率的比較如下表所示。
例1:生活電器電功率的判斷以下家用電器正常工作時,電功率大約為1kW的是( )
A.微波爐 B.電冰箱 C.電風扇 D.電視機
分析:根據常見家庭用電器的額定功率進行選擇,電功率為1kW的用電器屬於大功率用電器。
解:A、微波爐的功率約為1000W;B、電冰箱的功率約為200W;
C、電風扇的功率約為60W;D、電視機的功率約為120W。故選A。
例2:下列說法中,正確的是( )
A.電功率是表示電流做功多少的物理量
B.電功率是表示電流做功快慢的物理量
C.用電器的電功率越大,做功越多
D.相同時間內,消耗功率大的用電器耗電一定多
分析:從電功率的定義或物理意義上分析,一個用電器的電功率大說明它做功快,但不一定做功多,能說明在一定時間內做功多。
解:單位時間內電流做功的多少叫電功率,是表示電流做功快慢的物理量,電功率大說明做功快,但不一定多,由此可知A錯,B對,C錯;從公式W=Pt上看,相同時間內,消耗功率大的用電器耗電定多,D對故選B、D。
2、電功率與電功、時間的關係
(1)電功率是反映電能消耗快慢的物理量,定義為1秒鐘內消耗電能的多少,因此,用所消耗的電能除以消耗這些電能所用的時間,就得到定義式P=Wt.
(2)公式在使用時單位要統一,有兩種可用:①電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(s);②電功率用千瓦(kW),電能用千瓦時(kWh 度),時間用小時(h)
3、電功率與電壓、電流的關係
(1)在電壓相等的情況下,通過燈泡的電流越大,燈泡消耗的電功率越大.
(2)在電流相同的情況,電功率的大小與電壓的大小有關,且與電壓成正比.
(3)在電壓相同的情況,電功率的大小與電流的大小有關,且與電流成正比.
4、電功率的計算
(1)定義式:P=UI.即電功率等於用電器兩端的電壓和通過它的電流的乘積,該公式是電功率的普適公式,適用於所有的用電器。
P表示電功率,單位是W;U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過這段電路的電流,單位是A
(2)導出式:P=I2R,P=U2/R.這兩個公式只適用於純電阻電路,即能將電能全部轉化為內能的用電器,如電爐子、電飯煲就屬於純電阻電路。
解題方法:(1)分析比較用電器的電功率:首先考慮公式P=UI分析,如果不好使,可以考慮:①對於串聯電路,因為電流到處相等,用P=I2R較為利便;串聯電路中電功率與電壓、電阻的關係:串聯電路:P1/P2=U1/U2=R1/R2(電功率之比等於它們所對應的電壓、電阻之比)
②對於並聯電路,因為各並聯電路兩端電壓相等,用P=U2/R較為利便。並聯電路中電功率與電流、電阻的關係:P1/P2=I1/I2=R2/R1(電功率之比等於它們所對應的電流之比、等於它們所對應電阻的反比)
(2)計算用電器的電功率:計算每個用電器的電功率,無論串聯、並聯電路,都可以用P=I2R計算,也都可以用P=U2/R計算。選用哪個公式就看題目已知的是哪些量。
例3:標有「6V3W」的小燈泡,通過它的電流與電壓的關係如圖所示。若把它與一隻阻值為8Ω的電阻並聯接在電壓為4V的電路中,則整個電路消耗的功率為( )
A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W
分析:從圖象上可以看出當電源電壓為4V時,通過燈泡的電流為I1=0.4A,根據公式I=U/R可求通過電阻的電流,進一步求出總電流,根據公式P=UI可求整個電路消耗的功率。
解:通過電阻的電流I2=U/R=4V/8Ω=0.5A,電路總電流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,則整個電路消耗的功率為P=UI=4V×0.9A=3.6W。故選C。