电功率:电流干活的快慢
电功
W=UIt=Pt
电功率
P=UI 额定值
测灯泡功率
伏安法
焦耳定律
Q=I²Rt 电热
开场场景:100 W 灯泡比 25 W 亮得多。'瓦'就是电功率——每秒电流做多少功。同样电压下,瓦数越大电流越大,灯越亮。
义是什么:电功和电功率
大白话:电流通过用电器把电能变成光、热、机械能,这就是电功 W=UIt。单位时间做多少功叫电功率 P=W/t=UI。1 kW·h(度)=1000 W×3600 s=3.6×10⁶ J,是电费账单单位。
额定值:灯泡上写的 220 V 40 W 是它在 220 V 下正常工作的电压和功率。实际电压偏高,实际功率偏大,灯特亮但易烧;偏低则偏暗。
路怎么想到:电热为什么只热电炉丝
焦耳定律:电流通过导体产生的热 Q=I²Rt。串联电路电流相同,电阻越大发热越多。电炉丝电阻大(几百欧),导线电阻极小(几欧),二者串联电流相同——电炉丝红热,导线却不怎么热。
电热利用:电饭锅、电热水器、电熨斗——特意利用发热。电热防止:电视机散热孔、电脑风扇——不然热量积聚烧元件。
例题:三道计算
生活中的物理
生活:电费账单
100 W 灯泡开 10 h 耗电 1 度;5 W LED 开 200 h 才 1 度——LED 省电。
家电:电热水壶
几 kW 大功率,几分钟把水烧开;导线必须粗,否则导线自己发热起火。
展往哪儿长
初中:电功率 → 生活用电 → 电与磁。高中:电功率、热功率 P=I²R、输电线上功率损失。现代:特高压输电(升高电压减小电流,减少线上发热损失)。
额定功率≠实际功率,只有在额定电压下二者才相等。千瓦时是电能单位不是功率单位。灯泡亮度由实际功率决定,不是额定。串联用 P=I²R(大电阻功率大)、并联用 P=U²/R(小电阻功率大)——别用反。
练习
基础:电功率单位?
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瓦特 W。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
进阶:'220 V 40 W'灯泡正常工作,1 分钟耗电多少 J?
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W=Pt=40×60=2400 J。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
奥数:'220 V 40 W'和'220 V 100 W'灯泡串联接 220 V,哪个亮?
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R=U²/P,40 W 灯电阻大;串联 P=I²R,电阻大的 40 W 灯实际功率大、更亮(都达不到额定)。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
证教材级补充:测小灯泡电功率
当 U实=U额,P实=P额,灯正常发光;U实>U额,P实>P额,灯很亮易烧;U实
例题:标'6 V 3 W'的小灯泡,正常发光时电阻多大?
I=P/U=0.5 A;R=U/I=6/0.5=12 Ω(正常发光温度下)。
错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。例题:为什么导线不热电炉丝热?
串联 I 相同,Q=I²Rt,电炉丝 R 远大于导线 R,所以电炉丝发热多、导线少。
错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
① W=UIt=Pt;P=UI。
② 亮度看实际功率;额定值只在额定电压下实现。
③ Q=I²Rt;串联电阻大发热多。
- 用自己的话讲:本章核心是「电功率:电流干活的快慢」,合上书用自己的话讲一遍,不许照抄。
- 举个反例 / 什么时候最容易错:"为什么高压输电省电?"——电厂输送功率 P=UI 一定时,电压越高电流越小。线上发热损失 P损=I²R,电流小到几十分之一,发热损失就降到几百分之一。所以远距离输电要升到 110 kV、500 kV。
- 哪里还卡壳(标记你的薄弱点):哪一句你要翻书才说得顺?那个地方就是你的薄弱点,拿笔圈出来。