【电功率复习提纲】
一、电功
1. 定义:电功是指电流通过导体时,由于电场力的作用使电荷发生定向移动,从而对导体中的粒子和周围物质做功。
2. 实质:电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能量的过程,如机械能、热能、光能、声能等。
3. 规定:电流在某段电路中所做的功等于电压、电流和通电时间的乘积。
4. 计算公式:W = UIt (适用于所有电路),其中 W 表示电功,U 表示电压,I 表示电流,t 表示时间。
对于纯电阻电路,还可以推导出以下公式:
W = I^2Rt (纯电阻电路)
5. 单位:国际单位是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kWh)。1 度(kWh)等于1000瓦×3600秒=3600000焦耳(J)。
6. 电能表的用途:用于测量一段时间内消耗的电能。
- “220V”表示额定电压,“5A”表示最大电流,“3000R/kWh”表示每消耗1千瓦时电能,表盘转3000圈。
二、电功率
1. 定义:电功率是电流单位时间内做的功,表示电流做功的快慢。
2. 物理意义:电功率反映了电器消耗电能的速度,决定了灯泡的亮度。
3. 计算公式:P = UI (适用于所有电路),对于纯电阻电路,还可以推导出 P = I^2R 和 P = U^2/R。
4. 单位:国际单位是瓦特(W),常用单位是千瓦(kW)。
5. 额定电压和额定功率:
- 额定电压是用电器正常工作所需的电压。
- 额定功率是用电器在额定电压下工作的功率。
- 如“PZ220V-121W”表示灯泡的额定电压为220V,额定功率为121W。当灯泡在220V电压下工作时,功率为121W。
6. 实际功率与额定功率的关系:
- U 实 = U 额时,P 实 = P 额,用电器正常工作。
- U 实 < U 额时,P 实 < P 额,用电器不能正常工作。
- U 实 > U 额时,P 实 > P 额,可能导致用电器过热或损坏。
7. 灯泡电阻和亮度:
- 功率较大的灯泡,其电阻较小;功率较小的灯泡,其电阻较大。
- 串联时,电阻大的灯泡较亮;并联时,功率大的灯泡较亮。
8. 电功率的测量:
- 伏安法测灯泡电功率:原理是根据P=UI,通过测量电压和电流来计算功率。连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调至最大值,电压表并联,电流表串联。
- 测量家用电器电功率:使用电压表和电流表,根据P=UI计算实际功率,或利用电能表和时间来间接测量。
总结:电功率是物理学中的重要概念,它涉及到电流做功的效率和速度,以及实际应用中电器的使用状态和安全问题。掌握好电功率的相关知识,对于理解电力系统和家庭用电的安全与节能至关重要。