解读电功率_参考网

解读电功率

2015-09-10吴桂明韩凤荣

中学生数理化·中考版 2015年10期

吴桂明　韩凤荣

“电功率”是初中物理电学部分的重点和难点，它几乎涉及电学的所有内容，知识综合性较强，各地中招考试中涉及电学的综合性试题大都落脚在对用电器电功率的考查上，重点考查电功率的概念、电功率的测量，以及电功率的应用（计算）等。

一、电功率的概念

在八年级学习“力学”时我们已经知道，相同时间内物体做功可能不同，不同时间内物体做功也可能相同，因此，做功有快慢之分。物理学上就用功率表示物体做功的快慢。功与做功所用时间之比叫作功率，在数值上等于单位时间内所做的功，即P=W/t。家庭中使用电磁炉烧水时，可以发现，使用低挡时烧开一壶水比使用高挡时烧开一壶水所用的时间要长，说明使用低挡时电能转化为热能较慢，即消耗的电能较慢；使用高挡时电能转化为热能较快，即消耗的电能较快。生活中还发现，在家庭中使用空调、电热水器等用电器时，电能表的转盘转动得较快，说明这些用电器消耗电能快，即电流做功快。

物理学中，用电功率（符号为P）来表示电流做功（消耗电能）的快慢，它表示单位时间内消耗电能的多少，用公式P=W/t进行计算，其中“W”表示在“t”时间内电流所做的功。如果用电器在1s内消耗的电能是1J，其电功率就是1W，即1W=1J/s，这里“W”是电功率的单位“瓦特”（简称“瓦”）的符号，常用单位还有千瓦（kW），1kW=10W。将公式p=W/t转化为W=Pt，就可以计算消耗的电能。功率为1kW的用电器工作1h消耗的电能为1kW·h（度），kW是电功率的单位，而kW·h是电能的单位，在学习过程中要注意区分，不能混淆。

电功率不仅与电流做功的多少有关，还与做功时间的长短有关，它是由上述两个因素共同决定的。也就是说做功多的物体电功率不一定大，功率大的物体做功也不一定多。一个用电器的功率大。即表明它在ls内消耗的电能多。

例1 两个电炉甲和乙，甲的额定功率为800W，乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下，下列说法正确的是（）。

A.甲的功率小于乙的功率，表明电流通过甲做功少

B.甲的功率小于乙的功率，表明甲消耗电能比乙少

C.甲的功率小于乙的功率，表明甲消耗电能比乙慢

D.甲的功率小于乙的功率，表明甲工作时所用的时间一定多

解析：电功率是表示电流做功快慢的物理量，定义式为P=W/t，它是由电流所做的功和做功所用的时间共同决定的，因此“功率越大，电流做功越多”“功率越大，消耗的电能越多”“功率越大，做功所用的时间越少”的说法都是错误的。

答案：C

二、电功率的测量

由W=UIt和P=W/t可得P=UI，所以在实际生活中通常采用“伏安法”测量用电器的电功率，即用电压表测量用电器两端的电压U、用电流表测量通过用电器的电流，再根据P=UI计算来间接测量电功率。测量小灯泡的额定功率是中考中的热点题型，实验时一般要串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器滑片，来调节小灯泡两端的电压，使其为小灯泡的额定电压，记录此时电流表的示数，利用P=UI计算出的电功率即为小灯泡的额定功率。试题中一般涉及画电路图、器材选取、实物连接、实验操作、故障分析、数据分析等内容。

三、电功率的应用（计算）

生活中经常会出现这种现象，同样一个灯泡，有时较亮，有时较暗，这是什么原因呢？事实是灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，灯泡越亮，反之，实际功率越小，灯泡越暗。每个用电器铭牌上都标有额定电压和额定功率的数值，即该用电器正常工作时的电压和用电器在额定电压下工作时消耗的功率。而在实际生活中。电路中的实际电压有时不等于用电器的额定电压。那么用电器在实际电压下工作所消耗的功率叫作实际功率，实际功率是随着实际电压的变化而变化的。

另外，根据P=W/t，借助电能表可以测量家用电器的实际电功率。通常测量方法为：关闭其他用电器，让待测用电器单独工作，用秒表计时，数出在t时间内电能表转盘的转数n，则在t时间内该用电器消耗的电能为W=（n/N）kW·h，其中Ⅳ为电能表铭牌中标注的每消耗1kW·h的电能转盘转过的转数。则用电器的电功率P=W/t=（n/Nt）kW。h，其中t的单位为h，计算出电功率P的单位为kW。

在各类考试中，经常要根据实际情况求实际功率，常用的公式为：P=UI=IR=U/R。在实际解题过程中，一般用电器的电阻是不变的，即根据R=U/P首先求出电阻是解题的关键。当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。

例2 一天李明放学回家打开灯时发现灯泡的亮度比平时暗，于是他想测一下该灯泡此时的实际功率。李明关闭其他所有用电器，仅让这个“220V 100W”的白炽灯泡连续工作15min。如图1所示的电能表转盘转动了60r。则灯泡消耗的电能为____kW·h。实际消耗的功率为____W，两端的实际电压____（填“高于”“等于”或“低于”）额定电压220V。

解析：电能表是测量消耗电能的仪表，“3000r/（kW·h）”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转。因此电能表的转盘转60r，用电器消耗电能W=60r/3000r/（kW·h）=0.02kW·h。则灯泡的实际功率P=W/t=0.02kW·h/[（15/60）]h=0.08kW=80w。

由于灯泡的实际功率低于额定功率，所以灯泡的实际电压低于额定电压。

答案：0.02 80 低于

学即用，练一练

1.关于“8V 4W”的灯L，和“4V 2W”的灯L，下列说法中错误的是（）。

A.L的电阻大于L的电阻

B.两灯均正常工作时，L较亮

C.两灯串联在12V的电源两端时都能正常发光

D.两灯并联时，两端最大可加8V电压

2.在测定小灯泡电功率的实验中，电路上串联一个滑动变阻器的目的是（）。

A.调节小灯泡的电阻

B.调节小灯泡的额定电压

C.调节小灯泡两端的电压