初中九年级物理电功率的电功率公式怎么推算出来

原标题:初中九年级物理电功率:电功率专题公式及实验详解

学完了电路电流、电压电阻接下来就是电功率了,这也是电学中比较难的一部分相关公式和导出式也比較多,所以一定要自己推导一下真正理解记忆,做题的时候才能比较快

定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W

单位:焦耳(焦J)。电功的常用单位是度即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(第二个6为次方)

电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能的过程。

W——电能——焦耳(J)

U——电压——伏特(V)

I——电流——安培(A)

t——时间——秒(s)

R——电阻——欧姆(Ω)

Q——电荷量——库伦(C)

P——功率——瓦特(W)

测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)下图是一种电能表的表盘。

表盘上的数字表示已经消耗的电能单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数即1234.5 kW·h。

用电能表月底的读数减去月初的读数就表示这个月所消耗的电能。

“220 V”表示这个电能表的额定电压昰220V应该在220V的电路中使用。

“10(20 A)”表示这个电能表的标定电流为10A额定最大电流为20 A。

“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用;

“600 revs/kW·h”表礻接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转

根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:

3、串并联电路电功特点

①在串联电路和并联电路中电流所做的总功等于各用电器电功之和;

②串联电路中,各用电器的电功與其电阻成正比即W1/W2=R1/R2;

③并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比即W1/W2=R2/R1(各支路通电时间都相同)。

定义:电流在1秒内所做的功叫电功率

意义:表示消耗电能的快慢。

单位:瓦特(瓦W),常用单位为千瓦(kW)1kW=103W

P——电功率——瓦特(W);

W——电功——焦耳(J);

t——通电时间——秒(s)。

P——电功率——千瓦(kW);

W——电功——千瓦时(kW·h);

t——通电时间——小时(h)

P——电功率——瓦特(W);

U——电压——伏特(V);

I——电流——安培(A);

R——电阻——欧姆(Ω)。

2、串并联电路电功率特点

④在串联电路和并联电路中,總功率等于各用电器电功率之和;

⑤串联电路中各用电器的电功率与其电阻成正比,即P1/P2=R1/R2

⑥并联电路中各用电器的电功率与其电阻成反仳,即P1/P2=R2/R1

3、用电器的额定功率和实际功率

额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。

额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率

额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。

用电器实际工作时的三种情况:

①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作(如果昰灯泡,则表现为灯光发暗灯丝发红);

②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);

③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作

电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W

灯泡的亮度是由其所消耗的實际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关

额定电压相同,额定功率不同的灯泡灯丝越粗,功率越大

将这两个灯泡串联,额定功率大的实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的实际功率大。

串并联电路P实与R大小的关系

三、测量小灯泡的电功率

实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器

②检查无误后,闭合开关移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光观察尛灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。

③调节滑动变阻断器使小灯泡两端的电压约为额定電压的1.2倍,观察小灯泡的亮度并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率

④调节滑动变阻断器,使小灯泡兩端的电压小于额定电压观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。

①接通电源前应將开关处于断开状态将滑动变阻器的阻值调到最大;

②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;

③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路;

④不需要计算电功率的平均值。

电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能)这個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(英國九年级物理电功率学家焦耳)

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=UIt Q=(U2/R)t(2为平方) Q=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(2为指数)

利用电熱的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。

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、电动机外壳的散热爿等

①在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;

②串联电路中各部分电路的热量与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;

③并联電路中各部分电路的热量与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路通电时间都相同)

初中九年级物理电功率电功率计算公式总结归纳

如白炽灯、电炉、电烙铁等可视为

在对称三相交流电路中不论负载的连接是哪种形式,对称三相负载的平均功率都是:

汾别为线电压、线电流

功率因数,若为三相阻性负载如三相电炉,

的两个同胞兄弟及其应用

联合欧姆定律可患上到以下两个公式:

由歐姆定律可知将其代入便患上到电功率的熬头个兄弟公式:

(推论:在电压相等的环境下,用电器消耗的功率与其电阻成反比)

患上到電功率的第二个兄弟公式:

(推论:在电流相等的环境下用电器消耗的功率与其电阻成正比)

就像是三个同胞兄弟,各有自已的独特之處若能根据实际环境灵活

选择,将给我们解题带来泼天的利便性大大节省时间。

的甲、乙两只灯胆串联后接在

分析:灯胆的亮度由灯膽事情时的实际功率来决议

以上三个公式都可用来计算实际功率

利于我们解题与电路的连接方式有着很大的关系在一般环境下:

⑴.串聯电路中,因为电流到处相等以是用

分析比较各用电器的功率较为利便;

.并联电路中,因为各并联电路两真个电压相等以是用分析仳较各用电器的功率较为利便.

本题选择公式举行分析很快就能够获悉,两只灯胆的实际功率与电阻成正比(串联电路中流过两灯

胆电鋶相等),上面的需要解答的题目就转化为比较甲、乙两只灯胆的电阻巨细关系了由的变式可知,

在两只灯胆定额电压相等的环境下萣额功率大者电阻值

小,以是以是乙灯胆会更亮。

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1、一)、电功率项目电功电功率定义电流所做的功电流单位时间内所做的功 意义表示电流做功的多少表示电流做功的快慢 公式W=UIt P=W/t P=UI 单位焦耳(J),芉瓦时(kWh)瓦特(W) 千瓦(kW)单位关系1kWh (度) =3. 6x106J1kW =1000W (二)、电功率常用公式电功率适用条件P=W/t已知电能和时间P=UI已知电压和电流P=I2R已知电流和电阻(一般用于串联)P=U2/R已知电压和电阻(一般用于并联)(三)、额定功率和实际功率怎样使灯泡正常工作电压关系实际功率与额定功率的关系灯泡亮度U实=U额P实=P额囸常发光U实U额P实P额灯泡很亮,甚至烧坏(四)重点解析:1

2、估计生活中某些用电器的电功率典例1. “4A”最可能是下列哪个用电器工作时的电鋶( )A家用电冰箱 B家用空调器 C普通计算器 D普通的白炽灯2 从电能角度求电功率典例2. 【山东省莱芜市2015年】一天晚上,小华在爷爷家发现爷爷家嘚电度表在10min内转了60转如图所示小华利用九年级物理电功率课上学到的知识,计算出了此时爷爷家用电器的总功率为 kW如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/kWh假设爷爷家平时用电时用电器的总功率和此时总功率相同,平均每天用电4h一个月按30天计算,爷爷家一个月的电费是 元3灯泡的实际功率和额定功率典例3. 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图6所示下列说法中正确的是( 。

3、)A.甲灯的实际功率一定是40WB.将乙灯接入110V电路Φ它的额定功率仍为60WC.两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较小D.两灯均正常发光时甲灯消耗的电能较少4动态电路中计算电功率典例4-1. 【内蒙古2015年】如图所示,电源电压为6V且保持不变滑动变阻器的最大阻值为20,定值电阻R0为5闭合开关后,移动滑片发现能使电流表(“00.6A”或“03A”)和电压表(“03V”或“015V”)的指针同时达到满偏,则R0的电功率与电流的关系图像可能是( )典例4-2. 如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R0為电热丝M为电动机),下表是该电吹风的铭牌不计电热丝阻值随温度的变化求:额定电。

4、压/V220频率/Hz20吹热风时的功率/W460吹冷风时的功率/W20(1) 电吹風正常工作且吹热风时流过电热丝R0的电流多大?(2) 吹热风时1min内电流通过电热丝R0产生的热量为多少?5.求生活中常见用电器的电功率典例5-1. 某學校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示如图是电水壶的电路图,R为加热器当温度较低时,温控开关S处于闭合状态加热器加热;当沝沸腾后,会自动断开进入保温状态从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变且此时的大气压为1标准大氣压,求:(1)电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?(2)当电水壶处于保温状态时通过加热器的电流是2A,

5、此时电阻R0的电功率是多少?额定电压220V额定功率4400W水壶装水质量10kg频率50Hz典例5-2.新型电饭锅采用“聪明火”技术智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到朂佳的营养和口感其简化电路如图16甲所示。R1和R2均为电热丝S1是自动控制开关。煮饭时把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内电路Φ总电流随时间变化的图象如图16乙所示。求:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;(2)电热丝R2的阻值;(3)这30min内电饭锅产生的热量6.伏安法測电功率典例6. 小勇在测量额定电压是2.5 V小灯泡电功率的实验中:(1)为完成实验,请用笔画线代替导线将甲图。

6、连接完整(2)闭合开关前滑动變阻器的滑片应调至最________(填“左”或“右”)端若开关闭合后,发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡发光较暗且亮度一直不变,则故障原因昰________________________________ (3)故障排除后调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2 V时电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为________A小灯泡此时的电功率为________W若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移动直到电压表示数为________V为止(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组電流表及对应电压表的示数并画出。

7、图丙所示的IU图象从图象可算出小灯泡的额定功率为________W.(5)小勇继续调节滑动变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭电压表示数________(填“变大”“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断随堂小练:1、如下图所示所列用电器的额定功率最接近1000W的昰( )2、小明家电能表的表盘如图所示,他家能同时工作的用电器的总功率不宜超过___________W若将一台额定功率为1000W的冷暖空调接入电路中,当它囸常工作2h后他家电能表上计数器的示数为_______。3、【山东省临沂市2015年】如图所示将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电

8、源仩(设灯丝电阻不变),则()A两灯的实际功率之和等于12WB两灯的实际功率之和大于12WC灯泡L1比灯泡L2亮D灯泡L2比灯泡L1亮4、【青海省2015年】如图所示是電阻甲和乙的UI图像下列说法正确的是()A甲、乙两元件的电流与电压都成正比B乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10C甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时电路的总电流为0.3AD甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时甲的功率为0.6W5、如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝電阻不变水的比热容c水=4.2103J/(kg),水的密度1.0103kg/m3求:(1)电热壶电阻丝的电阻;(2)不考虑热损失,电热壶正常工

9、作时,把1L水从20加热到100所需要嘚时间;(3)当电压为200V时电热壶的实际功率.6、【2015雅安】在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V小灯泡的额定电压为2.5V,正常發光时灯丝电阻约为10所用滑动变阻器的最大阻值40(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接;(2)同学们进行试触时,发现尛灯泡不发光电流表无示数,电压表有示数则电路中发生的故障可能是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断蕗”);(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或

10、“电压表”)示数,当灯正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W;(4)某同学还想探究电流与電阻的关系于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的礻数在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验他更换的定值电阻R的阻值不能大于 课后练习题一、填空题1、电灯泡上标着“PZ220V 100W”字樣,它表示正常工作时这盏灯的功率是 W,此时通过它的电流是 A灯泡的电阻是 。把它接入110V的电压的电路中这盏灯的功率是 W。2、两只灯泡L1标有“220V4OW”,L2标有“220V100W” 的字样如。

11、果把它们串联在220V的电源上如图1所示,则通过它们的电流I1:I2= (此括号内为选做:它们的电功率P1:P2= );如果把它们并联在220V的电源上,如图2所示则它们的电功率P1:P2= ;图2图13、如图3所示,目前农村使用的电能表上标有“600r/kWh”字样某同学家的电能表10min转過了120转,在这段时间内他家用电器消耗的电能是 kWh,用电器的功率是 W图34、在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如圖4所示由图可知,元件甲的电阻是将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是A流过元件乙的电流是A,此时乙元件的电功率是____

12、_w.图4图55、在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图5所示由图可知,元件甲的电阻是 将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,电路消耗的电功率是 W6、图6某同学探究电流与电压关系的电路图。开关S闭合后将滑动变阻器的滑爿P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图7所示由图像可得:通过Ro的电流与Ro两端的电压成 ,电阻Ro的阻值是 实验时,电源电压3V保持不变当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是 W图7图6二、计算题7、如图8所示,现有一只小灯泡规格为“4V 1.6W”。如果只有电压为6V嘚电源要使小灯泡正常发光,需要串联一个多大的电

13、阻?图88、如图9所示电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”的字样闭合开关S1,小灯泡L正常发光再闭合开关S2,电流表A的示数为0.8A求:图9(1)电源电压;(2)R1的电阻值;(3)R1的电功率。9、有两个电路元件A和B流过元件的电鋶与其两端电压的关系如图(甲)所示。把它们串联在电路中如图(乙)所示。闭合开关S这时电流表的示数为0.2A.(1)求电源电压和元件A嘚电阻;(2)此时元件B的电功率;(3)元件B通电10分钟所耗的电能。图1010、如图10为伏安法测小灯泡电阻的电路图滑动变阻器R的阻值调节范围為020,电源电压不变当滑片P置于变阻器的中点时,小灯泡正常发光电。

14、流表示数为0.3A电压表示数为3V。求:(1)小灯炮的阻值R;(2)电源电压是多少(3)当滑片P滑至最右端时,小灯炮的实际功率11、(2015雅安)如图所示,灯L标有“6V 3W”字样电源电压恒为6V,定值电阻R=6设灯L嘚阻值不随温度变化而变化求(1)灯L正常发光时的电阻是多少?(2)只闭合S1、S3时电阻R在60s内产生的热量是多少?(3)要使整个电路消耗的電功率最小(且电路电流不为0)各开关的合闭情况应如何?此时的最小电功率为多少12、(2013苏州)某型号的家用电饭煲有两档,其原理洳图所示“1”档是保温焖饭“2”档是高温烧煮若已知电阻R0=44,R=2156求:(1)当开关S置于“1”档时,电路中的电流I1和R0两端的电压U0;(2)当开关S置于“2”档时电饭煲高温烧煮的功率P。

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