高中物理选修电功和电功率ppt课件

四川省简阳中学王政 电功和电功率 一 电功和电功率 1 电功 电流通过导体 电场力对自由电荷所做的功 在国际单位制中电功的单位是焦 J 常用单位有千瓦时 kW h 1kW h 3 6 106J 电流做功的实质 电场力推动电荷做功 电能转化为其它形式的能 如图一段电路两端的电压为U 通过的电流为I在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量 q It 2 电功率 单位时间内电流所做的功叫做电功率 一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积 电功率表示电流做功的快慢 单位 在国际单位制中是瓦 W 常用单位还有毫瓦 mW 千瓦 kW 1kW 103W 106mW 4 用电器的功率 额定功率 在额定电压下工作时的功率 实际功率 在实际电压下工作时的功率 实质 表示电能转化为其他能的快慢程度 二 电热和热功率 1 电热 英国物理学家焦耳 经过长期实验研究后提出焦耳定律 1 内容 电流通过导体产生的热量 跟电流强度的平方 导体电阻和通电时间成正比 2 表达式 Q I2Rt 焦耳 1818 1889 3 焦耳定律适用于纯电阻电路 也适用于非纯电阻电路 2 热功率 1 定义 单位时间内导体的发热功率叫热功率 2 公式 P Q t I2R 3 含义 导体的发热功率与通电导体的电流强度平方及电阻成正比 4 单位 热功率的国际单位表示W kW 纯电阻电路 只含有电阻元件的电路 如电炉 电烙铁 白炽灯等电热器组成的电路 转子被卡住的电动机也是纯电阻元件 欧姆定律适用 非纯电阻电路 电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路 欧姆定律不适用 三 两种电路 能量及功率转化 特点 电能全部转化为内能 特点 电能只有部分转化为内能 电路中的能量和功率关系 纯电阻电路中 在非纯电阻电路中 以电动机为例 当E机 0时 即电动机转子不转 电能全部转化为内能 此时可把电动机视为纯电阻 W Q UIt U2t R I2Rt 电动机的工作效率 电能全部转化为内能 P电 P热 W Q P电 P热 2 其他 电功 电热及其功率的表达式使用情况 定义 纯电阻电路 纯电阻电路 W Q 适用任何电路 四 串 并联电路的功率分配关系 串联电路 功率与电阻成正比 电路中的总功率等于各用电器的功率之和 并联电路 功率与电阻成反比 电路中的总功率等于各用电器的功率之和 例题 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 CD 例 将三只电灯如图10 2 3所示连接 其中灯A为 200V100W 灯B为 220V40W 灯C为 220V25W 若在此电路两端加220V电压 不计灯丝电阻随温度的变化 求三只电灯实际功率 例题 额定电压都是110V 额定功率PA 100W PB 40W的两盏电灯A B 若接在电压是220V的电路上 使两盏电灯均能正常发光 且电路中消耗功率最小的是下图中的哪一个 练习 练习2 三只灯分别为 L1 110V100W L2 110V40W L3 110V25W 电源电压220V 如图所示的电路中 哪个电路调节R可使各灯都正常发光且最省电 练习1 一台小型电动机在3V电压下工作 通过它的电流是0 2A 用此电动机提升重4N的物体时 在30s内可使该物体被匀速提升3m 若不计除电动机线圈生热之外的能量损失 求 1 电动机的输入功率 2 在提升重物的30s内 电动机线圈所产生的热量 3 线圈的电阻 练习2 一台电风扇 电阻为20 接上220V电压后 消耗的功率是66W 求 1 电风扇正常工作时通过电动机的电流强度 2 电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率 电机的效率 3 如