来吧!跟着兔子学物理--电功率
贝妮兔的小档案
●简介：我国某公司推出一个商业品牌形象，形象清纯可爱，希望能引导消费者形成一种友爱快乐，健康向上的生活心态。
同学们，大家好，我是贝妮，很高兴成为今天的兔播星。首先，给大家报告一个好消息，我们学校这周的活动主题是“争做节能小明星”。我很荣幸地被选用班级“节能小明星”。
有一天晚上，我正在自己的房间写作业，忽然听到客厅传来一阵争论声。我走出去一看，原来爸爸妈妈为为夜间是否要关闭电视机电源开关发生了争执：爸爸认为应该关机，理由是电视机如果只使用遥控器关机后，指示灯仍在发光，白白地消耗了电能。妈妈则认为只使用遥控器关机就行了，因为再看电视时重新开机既麻烦，又会消耗更多的电能。
周末，爸爸说全家去爷爷家。我突然想起爸爸妈妈那晚的争论，于是提议设计一个实验研究爸爸妈妈谁的说法对。我的方法是：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头，记下离家时间和家中电能表的读数；星期天回到家中，再记下返家时间和此时电能表的读数。下面就是我记录的数据：
从上面记录数据可知，在我们离家的这几天，电视机消耗的电能W＝2358.2 kW·h－2357.7 kW·h＝0.2 kW·h。很明显，电视机在待机状态下，仍然会消耗电能，所以为了节约电能，在不使用用电器时，一定要断开电源。
事实胜于雄辩，这下妈妈可没话说了。妈妈想了想，说：“你能算出来电视机在待机状态下的电功率吗？”
这怎么能难得倒我。我说：“由离家时间和返家时间可知，电视机的待机时间t＝50h。电视机的在待机状态下的功率P＝W/t＝0.5kW·h/50h＝0.01 kW＝10W。”
爸爸也凑热闹地说：“咱们市人口总数共计981057户、3553142人。若按106户计算，每户有1台电视机，且电视机与小明家电视机完全相同，每台电视机每天处于待机状态15h，则每月（按30天计）共浪费的电能约为多少kW·h？”
我说：“可以先求出所有电视机的总功率P总，然后求出一个月内电视机在待机状态的时间t总，最后根据公式W总＝P总t总即可求出消耗的电能总和。
电视机的总功率P总＝nP＝106×10W＝107W＝104kW；电视机一个月的待机时间t总＝nt＝30×15h＝450h；所以全市电视机在一个月内在待机状态下消耗的总电能 W总＝P总t总＝104kW×450h＝4.5×106kW·h。”
爸爸说：“你看，虽然一台电视机待机耗不了多少电，但是这么多电视机的待机耗电量就非常惊人了。要知道，大江河都是由小溪流汇集而成的。”
在我们班的主题班会上，我把这件事告诉了老师和同学。他们都夸我是一个爱钻研的好学生。于是做推选我做班级的“节约用电小明星”。
有了这份荣誉，我一定会更加在努力，做好表率作用。最后，希望同学们也能和我一样，从一点一滴的小事做起，在生活中也能做一个节能小卫士。
此正是：
家家都有电视机，
待机状态不可取；
用后及时断电源，
莫让电能空流逝。
粥粥兔的小档案
●绰号：胖兔子
●简介：胖兔子粥粥是《一起来看流星雨》所属的天娱传媒旗下的一款时尚形象产品，在《一起来看流星雨》剧中及其相关宣传和周边产品中将大量使用和推广该形象。
同学们，我是粥粥，很高兴成为本期的兔播星。今天，我结合一下自己的体会，说一说如何学好物理。物理来源于生活，绝大多数物理规律都是由实验得出，所以要想学习物理，必须要有一双善于发现物理问题的眼睛和辛勤的双手。
下面我就给同学们说一则我发现问题，研究问题的例子吧!
现在家用电器多种多样，相信你一定对饮水机不陌生。我家里就有一台饮水机。第一次使用饮水机时，我发现通电后能把水烧开后，并能使水温保持在一定的温度范围内。那么，饮水机在烧水时和保温时的电功率一样吗？
经过思考，我认为饮水机要把水烧开，需要大量的热，而保持水温只需要较少的热就可以了。因此我大胆好提出一个猜想：饮水机烧水时的功率比保温时要大。当然，光有猜想是不够的，重要的是还要证明的猜想是否正确。这当然就需要进行实验了。
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电压 |
220V |
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电流规格 |
10（20）A |
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频率 |
50Hz |
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每千瓦时的转数 |
6000r/（kw·h） |
怎么进行实验呢？我突然想起昨天讲的电功率的计算公式P＝。从这个公式可知，要想知道饮水机在不同状态下的电功率，需测出它在不同状态下消耗的电能W和用电时间t。消耗的电能可以由电能表转盘转动的圈数来求得，时间需要钟表来测量。
我先观察了电能表的表盘，如图所示。然后在饮水中加入了适量的冷水，给饮水机通过，使热水器处于加热状态。发现给水加热时电能表的转盘边缘上的红色标记1min转过了120圈；等水烧开水后，饮水机处于保温状态时，又记下了电能表转盘上的红色标记在1min内恰好转过2圈。根据以上测量记录的数据可知，饮水机加热时1min消耗的电能 W1＝×3.6×106J＝7.2×104J；则饮水机加热时的功率P1＝＝W1/t＝7.2×104J/60s＝1200W；同理，可计算得饮水机保温时消耗1min消耗的电能W2＝1200J，保温功率P2＝20W。
看到了吧!我的猜想是正确的，饮水机在烧水时的功率比保温时大得多。
同学们，你回到家里也可以按上面的方法测一下你家中任意一个用电器的功率。在实验中，还要注意以下两个问题：
(1)为了让电能表测出的家庭电路中消耗的电能等于饮水机消耗的电能，因此应将家中其他用电器全部关闭。否则，电能表测出的电能会大于饮水机消耗的电能。
(2)在实验过程中，观察时间不能过短，这样能尽可能地减小误差。
希望同学们看了我的播报，都能做一个小小科学家。
好了，今天的节目到此结束，祝同学们学业进步。
此正是：
饮水机里藏物理，
加热保温比功率；
钟表携手电能表，
功率公式解难题。
纳尼兔的小档案
●籍贯：中国天津
●特征：单耳，糯米团头，线眼，圆圈面颊，无鼻，圆肚，尾巴团状，身白，在特定场合穿有时尚流行元素的红肚兜一条。
●经历： 2010年，“纳尼兔”出现在国内某知名论坛上一系列四格漫画中，这些漫画将网络及社会上的各种热点事件做了深刻、辛辣、独到的点评。现在纳尼兔已经也在手机动漫业中深入的发展，被称为“手机动漫第一兔”。
大家好，我是网络兔明星家庭的新人――纳尼兔。从小开始，爸爸就老是对我说：要好好学习，不然将来吃不到青草。好在我没有辜负老爸的期望，成绩一直很优秀。
老师对我的评价是：勤奋，爱动脑子，有敏锐的观察能力。
你别笑，我可不是自擂自吹，这是有证据的。
比如有一次，妈妈洗衣服，我看到洗衣机的“铭牌”。我问妈妈：你了解洗衣机的铭牌吗？妈妈说：什么名牌？买东西不能只认名牌。咱家这洗衣机，虽然不是名牌，但也挺好用的，也没有出过毛病。
听了妈妈的回答，我忍不住乐得两只耳朵乱颤。说：我说的是“铭牌”，“铭记”的“铭”，不是“姓名”的“名”。
妈妈说：噢，你说的铭牌在哪里？
我用手一指洗衣机的背后，说：就是这个。（如图所示）
妈妈不解地问：这上面写的是什么？
我说：铭牌又称标牌，主要用来记载生产厂家及额定工作情况下的一些技术数据，提醒使用者正确使用而不致损坏产品。
妈妈好奇地说：那咱这个洗衣机上的铭牌提供了哪些信息？
我说：这上面的信息多着呢！我简单介绍一下吧。像“额定电压 220V”是洗衣机接在200V的家庭电路中才能正常工作；“额定洗涤输入功率 400W”是指它正常洗涤时的功率是400W，……
“额定脱水功率 160W”就是指洗衣机甩干湿洗衣服时的功率。妈妈抢着说。
我说：对。但是前提是洗衣机要正常工作。
妈妈说：如果洗衣和脱水同时工作呢？
我说：这样的话，总功率就是560W。
妈妈又问：我以前听你说过电流，你能算出来在这种情况通过导线的电流是多大吗？
我说：当然可以了。根据公式P＝UI可知，电流I＝P/U＝560W/220V＝2.55A。
妈妈说：如果我洗衣服时，洗涤时间是15min，脱水时间3min，你能计算出洗衣机一共消耗了多少电能吗？
我想了想，说：没问题。洗涤时间15min消耗的电能 W洗＝P洗t洗＝400W×15×60s＝3.6×105J；脱水时间3min消耗的电能 W脱＝P脱t脱＝160W×3×60s＝2.88×104J，那么本次洗衣机消耗的电能 W＝W洗＋W脱＝3.6×105J＋0.288×105J＝3.888×105J。
妈妈听了，高兴地说：我们纳尼真是没有白上学呀。
同学们，你现在是不是也很佩服我呀！其实，我和大家相比，也不是天生聪明。只是善于把书本中学到的东西和生活联系在一起。如果同学们也能做到这一点，你一定会比更棒的。好了，今天的播报就到这儿吧！
此正是：
物理蕴含生活中，
铭牌参数有用途；
纳西为你详细说，
可求电流与电能。
奇奇兔的小档案
●简介：是一个发明家，它曾经发明过举世闻名的"胡萝卜清洗机"、"复活节彩单描绘机"、"预防狐狸袭击兔窝机"和"迷惑猎人机"等等。
●说明：奇奇兔出自《发明家奇奇兔》。因为这本书，两位来自不同国度的作者走到一起。一位是有着四个女儿的妈妈，叫卡罗拉.荷兰特，是德国人，为书画画。另一位作者叫埃迪特.施爱伯-威克，是奥地利作家，为画好的画配上精彩的文字。
同学们好，我是奇奇。很高兴来到兔播星能与大家分享我的奇思妙想。做为一位发明家，首先要多观察、多思考。
比如下面这则新闻就引起我了的注意：
“中国将逐步的来淘汰白炽灯大概分为五个阶段，从2011年11月1号到2012年9月30号这一段时间为过渡期，2012年10月1号起禁止进口和销售100瓦级以上的普通照明白炽灯，2014年10月1号起禁止进口和销售60瓦以上的普通照明白炽灯，2015年的10月1号到2016年9月30号为中期评估期，到了2016年10月1号起之后就禁止进口和销售15瓦及以上的普通照明白炽灯，也就是说从那个时候基本上我们国家就不再销售和进口白炽灯了。”
看到这里，你也许会说，白炽灯都用了100多年了，用得好好的干嘛要淘汰？要想找到原因，还要从白炽灯的原理说起。
如果你手边有正好有一盏白炽灯，仔细观察灯泡就会发现在灯泡里有一根很细的弯弯曲曲的线，这是钨丝。因为有了它，灯泡才会发光。当电流通过钨丝时，由于钨丝有电阻，会“阻挡”电流的前进，在这个过程中，钨丝会产生大量的热而温度升高。当钨丝温度达到2500℃左右就开始发光，不过它消耗的电能中大约只有8%转变成可见光，其余的以热量的形式白白地散失到了空气中。
现在你明白了吧!白炽灯的电光转换效率太低了。正是这个原因，现在很多家庭中，已经把白炽灯换成了荧光灯。
荧光灯管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银蒸气。当电流通过时，这些气体就发出了人眼看不见的紫外线，紫外线射到荧光粉上就发出可见光。日光灯就是一种荧光灯，其正常发光时的温度大约40℃到50℃，远远小于白炽灯正常发光时的温度。
除了荧光灯，目前还有一种新型的LED照明灯。LED也叫发光二极管，它由直流电驱动，超低功耗，单管功耗只在0.05W左右，发光时无热量，属于冷光源，发电时可以安全触摸，电光转换近100%，使用寿命可达10万小时。
更令人惊奇的是，LED光源可利用三基色原理在计算机的控制下产生1700多万种颜色，形成不同的色光组合，形成丰富多彩的动态变化和各种图像。
在2010年上海世博会园区里，70%的灯都采用了LED照明。相信在不久的将来，这种LED灯也会在家庭中中大放异彩。
好了，通过我今天的讲解，相信你在今后一定知道如何选择光源了。
此正是：
照明功臣白炽灯，
百年长路到尽头；
皆因电流热效应，
高温发光不节能。
境自远尘皆入咏 物含妙理总堪寻