第05节电功率-(2).pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2.5,焦耳定律,汕尾中学,孙海正,第二章恒定电流,电饭煲接入电路中时，电饭煲和电线中流过相同的电流，电饭煲和电线都要发热，可是实际上电饭煲热得发,热,，电线的发热却觉察不出来这是为什么,?,假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？,导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做,电流的热效应,。,物理来自生活,a,、电流流过电炉,b,、电流流过电解槽,c,、电流流过电风扇,电能转化为热能,电能转化为化学能和热能,电能转化为机械能和热能,电能转化为其它形式的能,电流做功,一、分析下列现象，其能量是如何转化的,?,W=qU,q=It,W=UIt,恒定电场对自由电荷的静电力作正功，电势能减小，其它形式的能增加。,二、电流做功的实质是什么？,适用于任何用电器。,提高认识,：（,1,）电流做功的本质是静电力做功；（,2,）根据静电场的电势差的定义式推出电流做功的表达式。,W=UIt,纯电阻电路,U,R,I,2,、度量方式：,电势能减小量在数值上等于电功。,5,、单位换算,：,J,1kWh=3.610,6,J,1,、引入目的：量度电能转化为其它形式的能的多少。,三、怎样学好电功这个物理量？,3,、决定因素：,电功与通过用电器的电量,（通过用电器的电流和通电时间）和用电器两端的电压,成正比。,4,、矢量标量：标量,6,、测量方法：,电能表、伏安法等。,任意电路,纯电阻电路,四、怎样学好电功率这个物理量？,2,、度量方式：,1,、引入目的：反映电流（静电力）做功的快慢程度。,3,、决定因素：,电功率与通过用电器的电流和用电器两端的电压成正比。,5,、单位换算,：,W,1kW=10,3,W,4,、矢量标量：标量,6,、测量方法：,电压表和电流表,任意电路,纯电阻电路,五、怎样学好焦耳定律？,2,、理论和实验依据：,1,、研究内容,：,电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关系。,（,1,）,焦耳最早通过实验证明。,（,2,）,理论推导。,任意电路纯电阻电路,3,、二种表述：,（,1,）,文字表述：,电流通过某导体，在时间,t,内产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。,（,2,）,公式表述：,4,、适用条件：,任何用电器。,纯电阻电路：,非纯电阻电路,:,电能,W,电能,W,Q=I,2,Rt,W=UIt,（,I=U/R,）,M,（,I,U/R,）,电功：,W=UIt,电热：,Q=I,2,Rt,电功率：,P=UI,热功率：,P,热,=I,2,R,内能,Q,焦耳定律,电热,内能,Q,+,其它形式的能,W=UIt,Q=I,2,Rt,电功等于电热,电,功大于电热,=,六、电功率与热功率的区别和联系,电功,指某段电路在某段时间内消耗的全部电能,电热,指转化为内能的那部分电能,纯电阻电路中，电能全部变成了热，,电功,=,电热,W=Q,=,UIt,=,I,2,Rt,=,U,2,t/R,电功率,=,热功率,I,=,U/R,非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能,电解槽：,电能,=,化学能,+,热能,电动机：电能,=,机械能,+,热能,UIt,I,2,Rt,电功率,热功率,I,U/R,七、电功和电热的比较,例题：,一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？,分清输入电功率、消耗热功率、输出机械功率及它们之间的守恒关系是关键,解：线圈的热功率P热=I2R电动机的电功率P电=UI，则电动机的机械功率：,P机=P电-P热，,电动机每秒所做的机械功：,W=P机t=(UI-I2R)t；,代入数据可得W=6.54104J。,如果这台电动机突然不转，此时电动机的功率是多大？,电热,1.,电功,W,定义：,在一段电路中电场力所做的功,也就是通常,说的电流所做的功,简称电功,.,公式：,W=U,I,t,单位：,J,2.,电功率,P,定义：,单位时间内电流所做的功叫做电功率,公式：,P=W/t=U,I,单位：,W,kW,kWh,1kWh=3.610,6,J,小结：电功和电功率、电热和热功率,3.,焦耳定律,内容：,电流通过某导体，在时间,t,内产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。,公式：,Q=,I,2,Rt,公式：,P,热,=Q/t=,I,2,R,单位：,W kW,4.,热功率：,P,热,导体在单位时间内发出的热量,能力训练题,:,1,、用电器两端电压,220V,，这意味着,(),A.1A,电流通过用电器时，消耗的电能为,220J,B.1C,正电荷通过用电器时，产生,220J,的热量,C.1A,电流通过用电器时，电流的发热功率为,220W,D.1C,正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功,220J,D,能力训练题,2,2,、关于电功，下列说法中正确的有,(,),A.,电功的实质是电场力所做的功,B.,电功是电能转化为内能的量度,C.,电场力做功是电能转化成其他形式能量的量度,D.,电流通过电动机时的电功率和热功率相等,AC,能力训练题,3,3,、,一灯泡标有“,220V,，,100W”,字样将其接到,110V,的电源上,(,不考虑灯泡电阻的变化,),，则有,(),A.,灯泡的实际功率为,50W,B.,灯泡的实际功率为,25W,C.,通过灯泡的电流为额定电流的,1/2,D.,通过灯泡的电流为额定电流的,1/4,B C,能力训练题,4,4,、下图电路中，电灯,L,1,、,L,2,都标有“,220V,100W”;,电灯,L,3,、,L,4,都标有“,220V,，,40W”,将,A,、,B,两端接入电源，最暗的灯是,(,),A,L,1,B,L,2,C,L,3,D,L,4,A,B,L,1,L,2,L,3,L,4,C,能力训练题,5,5,、把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为,P,甲,和,P,乙,，可以断定,(),A.,P,甲,P,乙,B.,P,甲,P,乙,C.,P,甲,=,P,乙,D.,无法确定,8V,16V,甲,乙,C,能力训练题,6,6,、输电线总电阻为,r,，输送的电功率是,P,，送电电压为,U,，则用户得到的功率为,(),P,B.,C.,D.,B,能力训练题,7,7,、一台直流电动机线圈电阻,r,=1,，与一阻值,R,=10,的电阻串联，当所加电压,U,=150V,，电动机正常工作时电压表示数,100V,，求电动机消耗的功率及输出的机械功率。,U,R,M,V,电阻,R,两端的电压为,U,R,=,U,-,U,M,=50V,，,通过,R,的电流是,I=U,R,/,R,=5A,电动机消耗的功率为,P,=,IU,M,=5100=500W,P,热,=,I,2,r,=25W,P,机,=,P,-,P,热,=500-25=475W,解：,能力训练题,8,8,、有一个直流电动机，把它接入,0.2V,电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是,0.4A,，若把它接入,2V,电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是,1A,。求：,（,1,电动机正常工作时的输出功率；,（,2,）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）,（,1,）电动机不转时为纯电阻电路，,r=U,1,/,I,1,=0.5,电动机正常工作时，,P,电,=,I,2,U,2,=,12=2W,电动机的热功率为,P,热,=,I,2,2,r=,1,2,0.5=0.5W,电动机所做机械功的功率,P,机,=P,机,-,P,热,=1.5W,（,2,）转子突然被卡住，电动机的发热功率为,P,热,=,U,2,2,/,r=,2,2,/0.5=8W,解：,提高能力训练题,1,1,、,A,、,B,、,C,三个灯泡如图所示的方式连接时,各自消耗的实际功率相同，则,R,A,:,R,B,:,R,C,为,(,),A.1:1:1 B.1:2:2,C.2:1:1 D.1:4:4,A,C,B,B,、,C,两个灯泡并联，,U,B,=,U,C,，,解：,B,、,C,两个灯消耗的实际功率相同，则由,P=U,2,/,R,，,R,B,=R,C,，,I,A,=2,I,B,=2,I,C,，,则由,P=I,2,R,，,R,A,:,R,B,:,R,C,=1:4:4,D,提高能力训练题,2,2,、图中,R,1,=4,R,2,=9,R,3,=18,。通电后（）,A.,经,R,1,和,R,3,的电流之比,I,1,:,I,3,=3:1,B.,R,1,两端的电压和,R,3,两端的电压之比,U,1,:,U,3,=4:9,C.,三个电阻消耗的电功率之比,P,1,:,P,2,:,P,3,=2:1:2,D.,三个电阻消耗的电功率之比,P,1,:,P,2,:,P,3,=2:2:1,R,1,R,2,R,3,AD,提高能力训练题,3,3,、两个电阻，,R,1,=8,，,R,2,=2,并联在电路中。欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是（）,A,用一个阻值为,2,的电阻与,R,2,串联,B,用一个阻值为,6,的电阻与,R,2,串联,C,用一个阻值为,6,的电阻与,R,1,串联,D,用一个阻值为,2,的电阻与,R,1,串联,A,提高能力训练题,4,4,、电阻,R,1,=8,，,R,2,=2,。如图甲电路中要使,R,1,、,R,2,消耗的功率相等，滑动变阻器阻值为,_,，如图乙电路中要使,R,1,、,R,2,消耗的功率相等，滑动变阻器阻值为,_,。,R,1,R,2,R,乙,R,1,R,R,2,甲,8,2,