有关电源的几个与功率相关的概念
1、额定功率
额定功率没有一个具体的计算公式。
电源的额定功率的标定往往采用交叉负载测试的方式，实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流的。具体方法是这样的：在不超过该路输出的最大电流的前提下，逐渐减小其负载电阻，同时测量其负载压降和纹波系数，当其负载压降和纹波系数超出允许的范围时，记录此时的电流值作为最大工作电流。
记录各路输出的最大工作电流，然后与INTEL制定的功率标准进行对比，从而确定电源的额定输出功率。
2、最大输出功率
电源稳定工作时能够输出的最大功率。
一款额定功率200W的电源，实际工作输出并不一定是200W，可能要高出一些。毕竟额定功率的标定与实际使用的环境是有一定区别的。
3、峰值功率
电源极短时间内能够提供的功率。
峰值功率在电脑冷启动时起作用，正常使用电脑时一般用不上。
4、电源的转换效率
电源工作实际输出到电脑主机的功率，与视在功率的比值，就是电源的转换效率。
通常，一款电源的转换效率在55~75%之间。如果电脑消耗的功率在200W，那么视在功率就可能达到300W以上。
5、过功率保护
除了额定功率之外，还有一个数据，叫“过载保护”，英文叫“OPP”。过载保护指电源的负载持续上升，达到某个点，电源就自动断电，以免出现损坏电源或者电脑的其他部件。OPP值同产是额定功率的1.3倍左右。在额定功率和OPP之间，会有一个区间，比如，某电源的额定功率是300W，OPP为370W，那么，300-370W之间的这个区域就是一个“盲区”。如果在这个区间停留的时间过长（一般可以持续数十秒时间），很可能导致电源或电脑的其他不见烧毁。
6、视在功率
电源的视在功率，就是输入到电源的交流电压与交流电流的乘积，表示的公式为：
S=U*I
S：视在功率
U：输入电压（一般在220V左右）
I：输入电流（随负载大小而变化）
7、有功功率
有功功率是直接做功的部分,表示电阻对电的消耗。
有功功率的公式为：
P=U*I*COSφ
P：有功功率
U：输入电压（一般在220V左右）
I：输入电流（随负载大小而变化）
φ：非线性负载时电压与电流之间的一个相位差
8、功率因素
有功功率与视在功率的比值，就是功率因素：
F=P/S
9、无功功率
无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率。
《辞海》中无功功率的解释：具有电感和电容的交流电路中，电感的磁场或电容的电场在一个周期内的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间内将能量返回电源。在整个周期内平均功率为零，也就是没有能量消耗。但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。能量交换率的最大值叫做无功功率。
一、有功功率 在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P表”示，单位是瓦（W ）或千瓦（ KW ）。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的 1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻 元件中电流有效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此， 在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场 能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功 率称之为无功功率，简称“无功”，用“Q”示。单位是乏（表Var）或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消 耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流 电路中电压与电流的乘积。视在功率用 S 表示。单位为伏安（VA ）或千伏安（KVA ）。它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。 视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA 的变压器输出100KW 的有功功率，主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形 视在功率（ S）、有功功率（ P）及无功功率（ Q）之间的关系，可以用功率 三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为 Q 与 P，斜 边为 S。 S 与 P 之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差（角）。
功率的定义及意义专题练习 一、填空题 1．图中挖掘机挖土与人力挖土做功的时间相同，我们可以用比较做功多少的方法来比较他们做功的快慢。为了比较物体做功的快慢，还可以用另一种方法：做相同的功，比较_____。为此物理学中引入新的物理量_____。 2．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图－2－1所示，用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，这里所用的判断方法是：做功时间相同，比较__________．另一种判断方法是________相同，比较________________． 3．甲电动机在5s内做功15000J，它做功的功率是_________W；乙在1s内做功800J，则__________电动机做功较快。 4．物理学中，功率是表示做功________的物理量．某机器做功的功率为200W，意思是该机器在1s 内做功________J，要完成1200J的功，需要的时间为______s． 5．比一比，填一填.
6．功率是表示物体______的物理量。一个50N的力作用在某物体时，沿着力的方向匀速运动，速度是40cm/s，则这个力的功率是______W。 7．某机械的功率是500 W，它表示的意义是_____ ，该机械连续做功1 min能做功_____J，完成10000 J 的功需要_____s。 8．生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢:方法①:相同的时间比较做功的多少；方法 ②:______________________.如图所示,表示的是用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法 _________.物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=W t ,这种方法与日常方法________是相同的（以上两 空选填“①”或“②”）. 9．物理学中，常引入新的物理量对不同事物进行比较，比如要比较物体运动的快慢，需要引入速度；要比较压力的作用效果，需要引入________ ,要比较做功的快慢，需要引入______________。 10．物理学中，我们用________表示做功的快慢．由定义可知功率的公式是________，在国际单位制中，功率的单位是________．我们说某个机器的功率是3kW，其含义是________． 11．请你将下面的概念图补充完整。
新人教版九年级物理电 功率知识点全面总结 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
18 电功率 第1节电能 电功 一、电能 1、我们使用的电能是有其他形式的能转化而来的，电源是提供电能的装置。 2、用电器时消耗电能的装置，用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式的能的过程，消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。 3、电能的单位 （1）国际单位：焦耳，简称焦，用符号J 表示。 （2）常用单位：千瓦时，用符号kW ·h 表示，俗称度。 （3）换算关系：1kW ·h=1×103W ×3600s=×106J 。 二、电能的计量 1、电能的计量工具——电能表，也叫电度表，是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。 2、电能表的读数 电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数（消耗电能的多少），单位是kW ·h （度）。注意电能表计数器中最后一位数字是小数（十分位）。 3、电能表上所标参数的含义 （1）“220V ”——这个电能表应该在220V 的电路中使用。 （2）“10（20）A ”——这个电能表的标定电流为10A ，额定最大电流为20A 。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。 （3）“50Hz ”——这个电能表在频率为50Hz 的交流电路中使用。 （4）“3000revs/（kW ·h ）”——接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW ·h 的电能，电能表上的转盘转过3000转。 4、1kW ·h 的作用：洗衣机工作约；电脑工作约5h ；电车行驶；灌溉农田330m 2。 三、电功 1、电功概念 （1）定义：当电能转化为其他形式的能时，我们说电流做了功，简称电功。电功用“W ”表示。 （2）实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功，两种说法是一样的。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 2、电流做功多少的影响因素：跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。 3、电功的计算 （1）电功的公式：UIt W = （2）电功的变形公式：Rt I W t R U W 22 ==、（两推导公式只适用于纯电阻电 路）。 说明：纯电阻电路是指消耗的电能全部转化为内能的电路。如电熨斗、电水壶、电饭锅等。但含有电动机的电路（如电风扇）不是纯电阻电路，计算电功时只能用UIt W =。 4、串并联电驴中电功特点及分配关系
(一)功 1)概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一 段距离，这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素，缺一不可： a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用 的阶段性） 3)三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理） a)有力作用在物体上，但物体没动 b)有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移 动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在 水平面上运动一段距离 c)物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有 力的作用 4)功的计算和单位： a)计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m） b)单位：焦耳符号：J 5)功的原理 a)使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械 时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功
b)在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存 在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦 的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械 时直接用手做的功。 d)既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、 有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式 为：F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s (二)机械效率 1)相关概念： a)有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额 外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c)总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。 W总=W有用+W额外 2)怎样区分总功和有用功
九年级物理全册同步练习：电功率的概念及简单计算 知识点1电功率 1．有几位同学对电功率这个概念有以下几种理解，你认为正确的是() A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2．家用电脑、电视机、空调和排风扇四种电器中，功率接近1 kW的是() A．家用电脑B．电视机 C．空调D．排风扇 3．在物理学中，用电功率表示电流做功的________，其大小等于电流所做的________与所用________的比值，即P＝________。其中P表示________，单位为________或________(用字母符号表示)，W表示________，单位为________或________(用字母符号表示)。 4．某半导体收音机消耗的电功率为0.6 W，其表示的物理意义为：在________内，电流做功________J。 5．某用电器在25 h内消耗的电能为1 kW·h，则该用电器的电功率为________kW，合________W。 知识点2“千瓦时”的来历 6．根据公式W＝Pt可知，P和t的单位分别用kW和h表示，它们相乘后得到电功的另一个单位：________，即度。1 kW·h是电功率为________的用电器正常工作1 h所消耗的________；1度电可供250 W的电视机正常工作________h。 7．一台家用电视机待机状态下的电功率大约为10 W，这表示在1 s内电流做的功是________J。如果这台电视机平均每天的待机时间以18 h计，那么在待机状态下，100天消耗的电能是__________kW·h。 8．下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是() A．通过用电器的电流做功越多，则用电器的电功率就越大 B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少 C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位 D．用电器消耗的电功率越大，则电流做功越快 9．甲、乙两个灯泡消耗的电能之比为3∶4，所用的时间之比是1∶2，则甲、乙两个灯泡的电功率之比是() A．3∶2 B．2∶3 C．1∶3 D．3∶1 10．甲用电器在5 min内消耗的电能为1.5×105 J，乙用电器在1 h内消耗的电能为0.5 kW·h，则甲用电器和乙用电器电功率的大小关系是() A．P甲>P乙B．P甲＝P乙 C．P甲 功和功率 【重点难点提示】 1．重点是功和功率以及机械效率的概念。 2．难点是做功的两个必要因素以及对有用功和额外功的理解和运用。 3．考点是功的两个必要因素；功的公式和单位；功率的公式和单位；功的原理；机械效率的概念和公式；测定滑轮组的机械效率。本节知识是中考命题大综合题的重要内容，是考查学生计算能力，分析解决问题能力的落脚点，分值在10分以上。 【经典范例引路】 例1 起重机用钢绳起吊重为l ×103N 的重物，先沿竖直方向将重物匀速提高10m ，再沿水平方向将重物匀速移动9m ，然后又将重物提高lm ，起重机对重物共做了多少功？ 分析：起重机用钢绳提取重物，绳对重物所做的功就是起重机对重物所做的功。绳对重物做功有三个过程，第一、三过程绳沿竖直方向提升重物，重物在绳拉力的方向移动了距离做了功，第二过程重物在水平方向移动了距离但不是在拉力方向上移动的距离，故没做功 解：根据W=FS 知钢绳提取重物做功W=Gh=1×103N ×（10m ＋lm ）＝1.l ×104J 例2 关于功、功率、机械效率的说法错误的是（ ） A ．做功越多的机械功率越大 B ．机械效率越高的机械做功越快 C ．相同时间内做功越多的机械做功越快 D ．机械效率越高的机械它的额外功占总功的比越小 分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取单位时间内所完成的功，因此做功越多的机械在单位时间内完成的功不一定多，故A 选项不正确，C 选项正确。机械效率是衡量机械优劣、性能的一种技术数据。衡量方法是取W 有与W 总的比，比值越大（或W 与W 总的比值越小）其机械性能越好，做功的有效程度越高，与做功的快慢无关。故选项B 错，D 正确。 解：选 AB 。 例3 一台抽水机在 10分钟内把3.6m 3的水抽到10m 高处，若抽水机的效率是0.6，那么动力机供给抽水机的功率多大？（g 取10N ／kg ） 分析与解答：抽水机 10分钟抽水做功W 有用＝Gh=ρvgh = l ×103kg/m 3×3.6m 3×10N ／kg ×10m=3.6×105J 动力机对抽水机做功W 总=J J W 551066 .0106.3?=?=η有用 动力机输给抽水机功率P 总=W S J t W 35101600106?=?=总 例4 利用图4－15的滑轮组提取重物把800N 的货物匀速提取时需用250N 的力拉绳子，不计绳与滑轮的摩擦，求： ①若把1×103N 的重物匀速提取，作用在绳自由端的拉力至少多大？ ②若人重500N ，利用这个滑轮组向下拉绳提取货物的最大机械效率多大？ 学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F·Scosα 即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N·m（1焦耳=1牛·米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到B） （1）力与位移方向相同，即α=0° W=F·S·cos0°=F·S （2）力与位移方向相反，即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小： （1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。 （2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。 （3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量，只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 （四）合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即：W合=W1+W2+… （五）功率的概念： 一、选择题 （11·扬州）1．下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1. 2kW·h的是 A．空调B．电冰箱C．电视机D．台灯 答案：A （11·宁波）13．小科做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小 C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小 答案：C （11·杭州）19．在如图所示的电路中，电源电压为3A，电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A"字样，当滑片由A端滑到B端的过程中 A．电阻R两端的电压不断变大B．电阻R的功率不断变小 C．滑动变阻器两端的电压不断变小D．滑动变阻器的功率不断变大 答案：B （11·东营）8．将标有“220V 100W”的灯泡接入电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是（不考虑温度对电阻的影响） A．100W B．50W C．25W D．20W 答案：C （11·杭锦旗）8. 小刚利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是 A．空调器B．电冰箱C．电视机D．收音机 答案：A （11·赤峰）10．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V 40W”，乙标有“PZ220V 25W”，比较它们的亮度，下列说法正确的是 A．甲一定比乙亮B．乙一定比甲亮 C．都正常工作时，甲比乙亮D．都正常工作时，乙比甲亮 答案：C （11·长春）8．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向下移动时，则 A．电压表的示数变大，灯变暗 B．电流表的示数变小，灯变暗 C．电压表的示数不变，总功率变大 D．电流表的示数变大，总功率变小 答案：B （11·荆门、荆州）8．如图所示，当开关闭合时，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是 A．R两端的电压为6V B．通过电动机的电流为6A C．电阻R消耗的电功率为144W D．电动机消耗的电功率为6W 答案：D (11·衡阳)10．如图，灯L1、L2分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的字样，当开关都闭合时两灯都正常发光，则通过L1和L2的电流之比是 A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．无法确定 答案：C （11·包头）8．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图4所示，下列说法正确的是 电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练 电功电功率复习 串联电路 并联电路 ⑴欧姆定律及其变形公式：I=_______，U=_______，R=________。 ⑵电功率及其变形公式： ①P=_______，W=_______， t=_______。 ②P=_______，I=_______，U=_______。 ⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式： ①P=_______= ， ② I=_______，R=_______。 注意：利用公式P ＝W /t 计算时要灵活选择单位，使计算简单。 【例1】一段导体两端电压是2V时，导体中的电流是0.5 A ？它的电阻是多少欧姆？电功率是多少瓦？如果电压增大到3V，导体中的电流变为多大？它的电功率又是多大？ 点拨：解电学题的关键是画出电路图，并在图中标出已知量和未知量的符号；从结论入手，根据相关公式或电路特点，反推出已知量。 解： 变式训练 1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5 A，它的电阻是多少？电功率是多少？ 如果电压增大到6V，导体中的电流是多大？它的电功率又是多大？如果电压减小到1.5 V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？ 2.导体两端加3V的电压时，通过它的电流是200mA，该导体的电阻是_____，电功率是______；如果将导体两端的电压增至4V，应选0~0.6 A、0~3 A的电流表的______量程来测量电路中的电流强度，这时导体的电功率为_______W，导体的电阻是_____Ω。 3.一段导体两端的电压为6V时，导体中的电流为0.2 A ，它的电功率是_____，电阻是_____；如果要使通过该导体的电流变为0.5 A , 那么加在它两端的电压应为______V，电功率是_______。 4.导体两端加6V电压时，通过导体的电流是3A , 导体的电阻是多少？电功率是多大？若 导体两端加12V电压时，导体中的电流多大？电功率是多大？若导体两端不加电压，导体的电阻是多大？电功率是多大？ 5.将一个导体接到12 V的电源上，通过它的电流是0.3 A，如果将它接到4V的电源上，通 过它的电流是多少？它的电阻是多大？电功率是多大？10min消耗的电能是多少？ 6.有一根导线，如果在它两端加上12V电压，通过它的电流是0.4 A，那么它的电阻是____Ω， 它消耗的电功率是______，10min消耗的电能是______焦耳。如果这根导线两端电压为零，则通过它的电流为_____A , 它的电阻是_____Ω。 专题五功和能 复习目标：1．深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理求解有关问题。 2．应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力 复习重点：动能定理，机械能守恒定律及其应用 复习难点：1．动能和动能定理 2．机械能守恒定律及其应用 一、考纲解读 本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。 《大纲》对本部分考点均为U类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。 功能关系一直都是高考的“重中之重” ，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。 二、命题趋势 本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。 、内容标准 （1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 例 1 分析物体移动的方向与力的方向不在一条直线上时力所做的功。 例 2 分析汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系。 （2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。 例 3 用打点计时器或光电计时器探究恒力做功与物体动能变化的关系。 例 4 从牛顿第二定律导出动能定理。 （3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。 （4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 （5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。 （6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。 例5、设计实验，测量人在某种运动中的功率。 例6、通过查找资料、访问有关部门，收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释。 四、习题类型选讲 热点五对能．守恒问题的综合分析 五、考点基础练习 18 电功率 第1节电能电功 一、电能 1、我们使用的电能是有其他形式的能转化而来的，电源是提供电能的装置。 2、用电器时消耗电能的装置，用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式的能的过程，消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。 3、电能的单位 （1）国际单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。 （2）常用单位：千瓦时，用符号kW·h表示，俗称度。 （3）换算关系：1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J。 二、电能的计量 1、电能的计量工具——电能表，也叫电度表，是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。 2、电能表的读数 电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次示数之差就是这段时间内用电的度数（消耗电能的多少），单位是kW·h（度）。注意电能表计数器中最后一位数字是小数（十分位）。 3、电能表上所标参数的含义 （1）“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。 （2）“10（20）A”——这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流。 （3）“50Hz”——这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用。 （4）“3000revs/（kW·h）”——接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上的转盘转过3000转。 4、1kW·h的作用：洗衣机工作约2.7h；电脑工作约5h；电车行驶0.85km；灌溉农田330m2。 三、电功 1、电功概念 （1）定义：当电能转化为其他形式的能时，我们说电流做了功，简称电功。电功用“W”表示。 （2）实质：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。所以说用电器消耗了多少电能和电流做了多少功，两种说法是一样的。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 2、电流做功多少的影响因素：跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。 第一部分 电路的基本概念和定律 功率。求图示电路每个元件的1.1 .2.1。试求图中各电路的电压 。图）电压）；（（图和电流电路如图所示，试求：)(2)1(3.11b U a U I cb ab 对图示电路：4.1 。，求电流，）中，已知图（）（I I R a A =Ω=1211 。求中已知图2211,1,5.4,2,10,)()2(i R R A i V u b s Ω=Ω=== 。求解图示电路的电压U 5.1 。及量试求图示电路中的控制016.1U I 。及试求图示电路中控制量U U 17.1 压。求图示各电路的开路电8.1 9.1 。 求图示各电路的电流I 。求图示各电路的电压U 10.1 电源产生的功率； 、求图示电路， s s U I )1(11.1 化？中所求的两功率如何变，问若)1(0)2( R 求：图示各电路，12.1 ；产生功率图中电流源s s P I a )()1( 。产生的功率图中电压源s s P U b )()2( 对图示电路，求： 13 .1 ； ， 电流 2 1 )1(I I 。 、 、 求图示电路中的 s a U V I 14 .1 。 ，求电阻 图示电路，已知R I0 15 .1= 。 求图示电路，已知电压 s U V U, 14 16 .1 1 = 。 电压源产生的功率 s P V 6 )2( 。电流源产生的功率及、图示电路，求电位s s b a P i V V 17.1 。电路，求电流图示电路为有受控源的i 18.1 。图示电路，求开路电压oc U 19.1 。收的功率图示电路，求受控源吸P 20.1 。，求电流，，图示电路，已知i R R R R Ω==Ω=Ω=14221.14321 电功和电功率概念 1． 电功（W ）： 叫电功 2． 电功的单位：国际单位： 。常用单位有： ，1度=1 = 焦耳。 3． 测量电功的工具： （电度表） 4． 电功计算公式： （式中单位U 代表 、单位是： ；I 代表 、单位是： ；t 代表 、单位是： ； W 代表 、单位是： ）。 5． 计算电功还可用以下公式：W= ；W= ；W= 6． 电功率（P ）：电流在 。单位有： (国际)；常用单位有： 7． 计算电功率公式： （式中U 代表 、单位是： ；I 代表 、单位是： ；P 代表 、单位是： ） 8． 利用t W P =计算时单位要统一，①如果P 的单位是瓦，则W 用 、t 用 ，；②如果P 的单位是千瓦时，则W 用 、t 用 。 10．计算电功率还可用公式：P= 、P= 、P= 表示。（R= ） 11．额定功率和实际功率 额定电压（U 0）： 额定功率（P 0）： 实际电压（U ）： 实际功率（P ）： ① U > U 0时，则P > P 0 ；灯 。 当U < U 0时，则P < P 0 ；灯 当U = U 0时，则P = P 0 ；灯 。 ②（同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，则有22额 实额实U U P P =；如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的 。例“220V 100W ” 的灯泡表示 如果它接在110伏的电路中，则灯泡的实际功率是 瓦。） 15．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 正比。 16．焦耳定律公式： ，（式中单位I 代表 、单位是： ；R 代表 、单位是： ；t 代表 、单位是： ；Q 代表 、单位是： ） 17．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有 ，可用电功公式来计算Q 。（如电热器，电阻就是这样的。） 初中物理教案：电功率 初中物理教案 教学目标 知识目标 1.知道电功率及其单位. 2.理解额定功率. 能力目标 了解从能量分析入手去认识物理规律是物理学的重要研究方法. 情感目标 使学生获得解决实际用电的初步知识. 教学建议 教材分析 本节教材从比较在相等时间内做功的多少引入电功率的概念，再根据电功率的定义和电功公式导出电功率的计算公式，给出电功率的单位.然后从电功率的单位引出电功的单位千瓦时，说明1度就是1千瓦时.为帮助学生理解额定功率教材安排了小灯泡在不同电压下工作的演示，教材还介绍了不同用电 器的两个重要指标，额定电压、额定电功率，以使学生对常见用电器设备的功率有所了解. 1．重点：掌握电功率的概念、公式及其应用. 2．难点：实际功率的概念、额定功率和实际功率的区别. 3．疑点：灯泡的亮度决定于什么？ 教法建议 本节教材包括电功率和用电器额定功率两块内容.教师可 以利用前面学生学过的功率的知识和研究方法，突出比较做功快慢的方法：比较单位时间内用电器做功的多少.在讲解电功 率的公式时，注意强调公式中的各量的对应关系，是同一段电路中的各量.不易同时给出电功率的导出公式，使学生感觉公 式多不易掌握.额定功率和实际功率的区别学生不易做到，教 师要通过实验讲清对一个用电器额定功率和额定电压只有一个，而实际电压和实际功率有很多. 教学设计方案 重难点：重点是电功率的概念和单位，难点是额定功率. 教学过程： 一．引入新课 方案一：复习功率概念引入电流做功有快慢的问题，然后可以举出一些实例如：电力机车每秒做功400多万焦，公共电车的电机每秒做功6万焦，洗衣机的电机每秒做功100多焦，而小收录机的电机每秒做功几焦.再举出时间不同做功不同的 实例，问学生如何比较做功快慢，引出电功率的定义. 方案二：分析类比建立电功率的概念：可用幻灯片设计一组问题：1）怎样比较运动快慢？2）这样比较力对物体做功快慢？3）这样比较电流做功快慢？引出电功率的概念. 二、电功率： 电功率的概念要讲清：电流做功快，电功率就大；电流做功慢，电功率就小.电功率的定义公式为P=W/t，电功率的普 遍适用公式是P=U·I，比较电功率大小时，要全面考虑到公 式中各物理量的关系，才能确定电功率的大小关系.例如：在 相等的时间内，根据P=W/t，电流做的功越多，电功率就越大. 电功率的单位容易和电功单位千瓦时混淆，可采用让学生计算1千瓦时的电功是多少焦，让学生体会千瓦时的意义. 三、额定功率： 方案一：可以用并进式的教学方法，让学生通过实验体会用电器的工作有正常工作问题，然后引进额定功率的概念.学 生实验可以设计三组，1）是在比额定电压低的情况下工作；2） 功率练习题 一、选择题 1、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（） A．功率大的机械做的功多B．功率大的机械做功时用的时间少 C．单位时间内完成的功越多，则功率越大D．省力多的机械功率大 2、甲、乙二人的体重相同，同时从一楼开始登楼，甲比乙先到三楼，则他们二人（） A．做的功相同，但甲的功率较大B．做的功相同，功率也相同 C．甲做的功较多，但功率相同D．甲做的功率多，功率也较大 3、汽车上坡时，驾驶员要换成低档，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是： A、省功; B、安全; C、减小摩擦; D、增加爬坡的牵引力。 4、某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（） A．1W B．10W C．100W D．1000W 5、甲和乙两位体重相等的同学进行登楼比赛，甲用2分钟登上10楼，乙用1.5分钟登上8楼，则…………( ) A 甲和乙两位同学做功之比为10：8。B甲和乙两位同学做功之比为9：7。 C甲和乙两位同学的功率之比为7：12。D甲和乙两位同学的功率之比为28：27。 6、如图4所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的 高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（） A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 7、如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测 量的是: （） A．他的质量; B．单杠的高度; C．每次身体上升的高度; D．做“引体向上”的时间. 8、如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约 为100m。在0．1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4．5s 落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程 中，重力的功率约为（） A．4×102W B．4×103W C．1．8×104W D．1．8×105W 9、机械甲的功率为1000W，乙的功率为750W，则： A、甲比乙做功多; B、甲比乙效率高; C、甲比乙做功快; D、甲比乙做功又快又多. 10、杨飞同学骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若他和车所受的阻力为20N，则通常情况下，杨飞骑车时消耗的功率最接近 A．1W B．0W C．100W D．1000W 二、填空题 11、国际单位制中，功率的单位是________，工程上还用_________，作功率的单位，1千瓦=__________瓦特。 12、运动有快有慢，我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢，称为速度，计算公式是。做功也有快有慢，我们用来表示做功的快慢，称为，计算公式是，国际单位是，常用单位还有。 13、举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s．那么，他对杠铃做了______J的功，前2s内的功率是______W；后3s内的功率是______W；整个过程的平均功率是________W． 14、一辆江西产的“全顺牌”汽车，在昌九高速公路上以30m／s的的速度匀速行驶，受到的阻力是2000N，这辆汽车1min做的功是_________J，发动机的功率是________W． 15、功率一定的拖拉机耕田时与在马路上行驶相比，要减慢速度，其目的是为了 ____________,当拖拉机以40KW的功率在平直公路上以10m/s行驶时，它所受到的阻 力为______N. 16、在物理学中，对不同的事物进行比较，需要引入不同的物理量。例如，要比较物 许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。 在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为： cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2 在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。 1 影响功率因数的主要因素 (1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 (2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。 (3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。 当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。 2 无功补偿的一般方法 无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿: 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电 《电功率》教学设计 一、教学目标 1．知识与技能 （1）理解电功率的概念，知道电功率是表示消耗电能快慢的物理量； （2）知道电功率的单位是瓦和千瓦，了解电能单位千瓦时的由来； （3）能区分用电器的额定功率和实际功率，额定电压和实际电压。 （4）会用电功率的公式进行简单的计算； 2．过程与方法 （1）通过探究电功率与电流、电压的关系，更加深入地学习科学研究的基本方法—控制变量法，培养学生的科学探究能力。 （2）观察用电器的铭牌或相关备注，了解与用电器功率有关的参数。 3．情感、态度和价值观 （1）通过交流讨论，使学生学会与人交流自己的见解，学会倾听别人的见解，有与他人合作的意识，认识到交流与合作的重要性。 （2）通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，激发学习物理知识的兴趣。 （3）关心日常生活中各种用电器功率的大小，培养节能意识。 二、教学重点、难点 1.重点：理解电功率的定义；实验探究电功率问题； 2.难点：理解实际功率和额定功率的区别及实践意义。 三、学习方式 1.合作学习； 2.科学探究。 四、教学准备 1.教师准备：电能表，保险盒，开关，15W和100W的电灯泡，插座；学生电源，电流，电压表，导线若干，额定电压为 2.5V的小灯泡；多媒体资料。 2.学生准备：观察家庭中常用的灯泡上面的数据。 五、教学过程 、电压的关系设计实验方案： 探究1：保持电流相同，探究 电功率与电压的关系。 （1）如何保持电流一定，怎 样改变灯泡两端的电压？ （2）电路如何设计？ 对学生的设计给予激励性评 价，展示优化方案。 思考回答： 串联电路中，通过各个用电器 的电流相同。所以在电路中串 联两个不同规格的灯泡，电流 相等，比较两灯的发光情况， 并用电压表测量两灯两端的 电压，分析电压与电功率的关 系。 灯泡 规格 发光 情况 电 压 电功率 大小 L 1 L 2 启发引导学 生整理思 路，找到解 决问题的方 法。 探究电功率跟电探究2：保持电压相同，探究 电功率与电流的关系。 （1）如何保持电压一定，怎 样改变灯泡的电流？ （2）电路如何设计？ 对学生的设计给予激励性评 价，展示优化方案。 并联电路中，各个用电器两端 的电压都相等。所以在电路中 并联两个不同规格的灯泡，电 压相等，比较两灯的发光情 况，并用电流表测量通过两灯 的电流，分析电流与电功率的 关系。 灯泡 规格 发光 情况 电 流 电功率 大小 L 1 L 2 适时点拨， 启发学生思 维，发展学 生的创新精 神，调动学 生学习积极 性。 功和功率 考点1：理解功的概念和做功的两个要素。 （1）力和物体在力的方向上发生的位移的乘积就叫这个力对物体做的功。 （2）做功的两个必不可少的因素是，。 考点2：知道功是标量，理解功的公式，并能进行有关功的计算。 （1）恒力对物体做功的计算式为。 当α＝90°时，力对物体；当α＜90°时，力对物体；当α＞90°时，力对物体。 （2）功是标量，正、负表示，合力的功等于各分力分别做功的。 考点3：理解功率的物理意义、功率的定义及定义式。 （1）功率的定义：功W和完成这些功所用时间t的比值。 定义式为：P＝w/t （2）功率的物理意义。 如果t很长则p＝w/t指功率，如果△t→0时，即表示功率； 考点4：（疑难辨析）功率和速度、平均功率和瞬时功率 （1）根据功的计算式w＝FLcosa和功率的计算公式P＝w/t，可以得到P＝FLcosa/t而L／t=v，所以P＝Fvcosa ，a指的是方向和方向的夹角。 （2）当力的方向和速度方向在一条直线上时a＝0，我们把这个公式简化一下，当a＝o时P ＝Fv，那么这个公式中V是表示的平均速度还是瞬时速度呢? 公式p＝Fv中若v表示在时间t内的平均速度，p就表示力F在这段时间t内的功率；如果时间t取得足够小，公式P＝Fv中的v表示 某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的功率 （3）汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。 考点5、（疑难辨析）额定功率和实际功率 1、实际功率：发动机实际工作时实际输出功率。 额定功率：发动机长时间工作的最大功率。 2、额定功率和实际功率的关系是什么? 一、单项选择题：每题仅有一个正确答案，将其代号填入题后的括号中。 1、关于功的概念，以下说法正确的是（） A.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量； B.功有正、负之分，所以功也有方向性； C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移； D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。 2、用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成60°角。那么，拉力对车做的功是（） A.2．0×104J B.1．0×104J C.1．7×104J D.以上均不对 3、运动员用2000N的力把质量为0.5kg的球踢出50m，则运动员对球所做的功是（）A．200J B.10000J C.25J D.无法确定 4、关于功的正负，下列叙述中正确的是（）A．正功表示功的方向与物体运动方向相同，负功为相反中考专题：功和功率
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