解讀電功率

吳桂明　韓鳳榮

“電功率”是初中物理電學部分的重點和難點，它幾乎涉及電學的所有內容，知識綜合性較強，各地中招考試中涉及電學的綜合性試題大都落腳在對用電器電功率的考查上，重點考查電功率的概念、電功率的測量，以及電功率的應用（計算）等。

一、電功率的概念

在八年級學習“力學”時我們已經知道，相同時間內物體做功可能不同，不同時間內物體做功也可能相同，因此，做功有快慢之分。物理學上就用功率表示物體做功的快慢。功與做功所用時間之比叫作功率，在數值上等于單位時間內所做的功，即P=W/t。家庭中使用電磁爐燒水時，可以發現，使用低擋時燒開一壺水比使用高擋時燒開一壺水所用的時間要長，說明使用低擋時電能轉化為熱能較慢，即消耗的電能較慢；使用高擋時電能轉化為熱能較快，即消耗的電能較快。生活中還發現，在家庭中使用空調、電熱水器等用電器時，電能表的轉盤轉動得較快，說明這些用電器消耗電能快，即電流做功快。

物理學中，用電功率（符號為P）來表示電流做功（消耗電能）的快慢，它表示單位時間內消耗電能的多少，用公式P=W/t進行計算，其中“W”表示在“t”時間內電流所做的功。如果用電器在1s內消耗的電能是1J，其電功率就是1W，即1W=1J/s，這里“W”是電功率的單位“瓦特”（簡稱“瓦”）的符號，常用單位還有千瓦（kW），1kW=10W。將公式p=W/t轉化為W=Pt，就可以計算消耗的電能。功率為1kW的用電器工作1h消耗的電能為1kW·h（度），kW是電功率的單位，而kW·h是電能的單位，在學習過程中要注意區分，不能混淆。

電功率不僅與電流做功的多少有關，還與做功時間的長短有關，它是由上述兩個因素共同決定的。也就是說做功多的物體電功率不一定大，功率大的物體做功也不一定多。一個用電器的功率大。即表明它在ls內消耗的電能多。

例1 兩個電爐甲和乙，甲的額定功率為800W，乙的額定功率為1200W。在它們正常工作的情況下，下列說法正確的是（ ）。

A.甲的功率小于乙的功率，表明電流通過甲做功少

B.甲的功率小于乙的功率，表明甲消耗電能比乙少

C.甲的功率小于乙的功率，表明甲消耗電能比乙慢

D.甲的功率小于乙的功率，表明甲工作時所用的時間一定多

解析：電功率是表示電流做功快慢的物理量，定義式為P=W/t，它是由電流所做的功和做功所用的時間共同決定的，因此“功率越大，電流做功越多”“功率越大，消耗的電能越多”“功率越大，做功所用的時間越少”的說法都是錯誤的。

答案：C

二、電功率的測量

由W=UIt和P=W/t可得P=UI，所以在實際生活中通常采用“伏安法”測量用電器的電功率，即用電壓表測量用電器兩端的電壓U、用電流表測量通過用電器的電流，再根據P=UI計算來間接測量電功率。測量小燈泡的額定功率是中考中的熱點題型，實驗時一般要串聯一個滑動變阻器，通過調節滑動變阻器滑片，來調節小燈泡兩端的電壓，使其為小燈泡的額定電壓，記錄此時電流表的示數，利用P=UI計算出的電功率即為小燈泡的額定功率。試題中一般涉及畫電路圖、器材選取、實物連接、實驗操作、故障分析、數據分析等內容。

三、電功率的應用（計算）

生活中經常會出現這種現象，同樣一個燈泡，有時較亮，有時較暗，這是什么原因呢？事實是燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的，實際功率越大，燈泡越亮，反之，實際功率越小，燈泡越暗。每個用電器銘牌上都標有額定電壓和額定功率的數值，即該用電器正常工作時的電壓和用電器在額定電壓下工作時消耗的功率。而在實際生活中。電路中的實際電壓有時不等于用電器的額定電壓。那么用電器在實際電壓下工作所消耗的功率叫作實際功率，實際功率是隨著實際電壓的變化而變化的。

另外，根據P=W/t，借助電能表可以測量家用電器的實際電功率。通常測量方法為：關閉其他用電器，讓待測用電器單獨工作，用秒表計時，數出在t時間內電能表轉盤的轉數n，則在t時間內該用電器消耗的電能為W=（n/N）kW·h，其中Ⅳ為電能表銘牌中標注的每消耗1kW·h的電能轉盤轉過的轉數。則用電器的電功率P=W/t=（n/Nt）kW。h，其中t的單位為h，計算出電功率P的單位為kW。

在各類考試中，經常要根據實際情況求實際功率，常用的公式為：P=UI=IR=U/R。在實際解題過程中，一般用電器的電阻是不變的，即根據R=U/P首先求出電阻是解題的關鍵。當實際電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率。

例2 一天李明放學回家打開燈時發現燈泡的亮度比平時暗，于是他想測一下該燈泡此時的實際功率。李明關閉其他所有用電器，僅讓這個“220V 100W”的白熾燈泡連續工作15min。如圖1所示的電能表轉盤轉動了60r。則燈泡消耗的電能為____kW·h。實際消耗的功率為____W，兩端的實際電壓____（填“高于”“等于”或“低于”）額定電壓220V。

解析：電能表是測量消耗電能的儀表，“3000r/（kW·h）”表示每消耗1kW·h的電能，電能表的轉盤轉3000轉。因此電能表的轉盤轉60r，用電器消耗電能W=60r/3000r/（kW·h）=0.02kW·h。則燈泡的實際功率P=W/t=0.02kW·h/[（15/60）]h=0.08kW=80w。

由于燈泡的實際功率低于額定功率，所以燈泡的實際電壓低于額定電壓。

答案：0.02 80 低于

學即用，練一練

1.關于“8V 4W”的燈L，和“4V 2W”的燈L，下列說法中錯誤的是（ ）。

A.L的電阻大于L的電阻

B.兩燈均正常工作時，L較亮

C.兩燈串聯在12V的電源兩端時都能正常發光

D.兩燈并聯時，兩端最大可加8V電壓

2.在測定小燈泡電功率的實驗中，電路上串聯一個滑動變阻器的目的是（ ）。

A.調節小燈泡的電阻

B.調節小燈泡的額定電壓

C.調節小燈泡兩端的電壓

D.調節小燈泡的額定功率

3.表1是某電炒鍋的銘牌，根據表中的信息回答下列問題：若家庭電路中的電壓只有198v。電炒鍋工作1h消耗的電能是____kW·h。

參考答案

1.D 2.C 3.0.891

責任編輯/蔡華杰