1、第第14章电流做功与电功率章电流做功与电功率电功电功 1电功:电流所做的功。电流通过各种用电器使它产生运动、发热、发光等 现象,都是电流做了功;电流做了多少功,就有多 少电能转化为 的能量,如电流通过风扇将 电能转化为 ,通过灯泡将电能转化为 和 。2电功公式:,式中U、I、t的单位分别是V、A、s。3电功的单位:焦耳(J)、千瓦时(kWh),1 kWh=J。4电能表:测量 的仪表。表内红色框内的数字 为 ,两次数字的差值为测量这段时间内所消 耗的电能。3.6106小数 其他形式机械能内能光能电功W=UIt电功率电功率 5电功率:电流所做的功与所用时间之比。它表示电 流做功的 。6电功率定义式
2、:,式中W、t、P的单位分别 为J、s、W。7电功率公式:。由U=IR推得P=(纯电阻电路)。8电功率的单位:瓦(W)、千瓦(kW),1 kW=1 000 W。快慢P=W/tP=UII2RU2/R9区分用电器的额定电压、额定电流、额定功率和实 际功率:(1)额定电压:用电器 时的电压值,用U额表示。(2)额定电流:用电器 时的电流值,用I额表示。(3)额定功率:用电器在 下的功率,用P额表示。(4)实际功率:用电器在 下的功率。用电器铭牌上所标明的电压、电流、电功率等都是额定值,利用铭牌可以完成以下计算。电阻:由 可求得用电器的电阻,在计算中常起着一个桥梁的作用。电灯的亮度取决于 功率。小灯泡
3、两端的 压越高,实际功率 ,灯越 。正常工作正常工作额定电压实际电压R=U2/P实际实际越大亮测量电功率测量电功率 10利用电能表、秒表的方法,根据公式 求 出电功率。11伏安法测功率 用电压表和电流表测小灯泡的电功率的方法:根据 电功率公式 ,可用 和 分 别测出U和I,然后求出电功率。P=W/t电压表P=UI电流表电流的热效应电流的热效应 焦耳定律焦耳定律 12电流通过导体时,转化为 的现象叫做 电流的热效应。13电流通过导体产生的热量跟 成 正比,跟导体的 成正比,跟通电 成正 比,这一规律被称为焦耳定律。焦耳定律可以用公 式表示为 。只有当电流所做的功全部转 化为 时,电热与电功才相等
4、。电能内能电流的二次方电阻时间QI2Rt内能【例 1】将分别标有“6 V 3 W”和“6 V 1 W”字样的两灯L1和L2串联在同一电路中,灯 较亮;并联在同一电路中,灯 较亮。试题剖析试题剖析:利用铭牌计算出两灯的电阻:R1=U12/P1=(6 V)2/3 W=12 R2=U22/P2=(6 V)2/1 W=36 可知R2R1。两灯串联在同一电路中时,电流相等,根据公式P=I2R,灯L2的电阻比较大,实际的功率也比较大,所以灯L2较亮。两灯并联在同一电路中时,电压相等,根据公式P=U2/R可知,灯L1的电阻比较小,实际的功率比较大,所以灯L1较亮。L2L1解题方略解题方略:本题旨在考查对额定功率和实际功率知识点的理解,要求理解铭牌隐含的物理意义,通过铭牌求得用电器的电阻,在计算中起着桥梁的作用,并明确电灯的亮度取决于实际功率。特别提示特别提示:解答本题时容易出错的地方是:对用电器铭牌的含义理解不透,不知道电灯的亮度取决实际功率的大小,表面认为额定功率比较大的电灯就比较亮,对于电功率计算公式的理解不到位,乱套公式。【例 2】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。求:(1)小灯泡L的电阻。(2)电阻R的阻值。(3)电阻R消耗的电功率。