电功,电功率.ppt

2 5电功与电功率 电功的定义以及数学表达式 课堂小结 巩固训练 本节导航 电功率的定义以及数学表达式 焦耳简介 焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特 1850年焦耳当选为英国皇家学会会员 1866年由于他在热学 热力学和电方面的贡献 皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章 CopleyMedal 1889年10月11日 焦耳在索福特逝世 后人为了纪念他 把能量或功的单位命名为 焦耳 简称 焦 并用焦耳姓氏的第一个字母 J 来标记热量 瓦特1736年1月19日生于英国格拉斯哥 1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世 瓦特是英国皇家学会会员和法兰西科学院外籍院士 1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机 以后又经过一系列重大改进 使之成为 万能的原动机 在工业上得到广泛应用 他开辟了人类利用能源新时代 标志着工业革命的开始 后人为了纪念这位伟大的发明家 把功率的单位定为 瓦特 瓦特简介 导入新课 生活中处处都用到电能 电能通过电灯转化为光能 电能通过电热器转化为热能 电能通过电动机转化为机械能 手机通信 计算机办公 影视娱乐 电能炼钢 电动机车 电动自行车等 无不处处用到电能 电能在我们的生活中已是无处不在 我们的生活每时每刻都已经离不开电能 左图是电能炼钢 右图是电能驱动的高速电动机车 一 电功 1 定义 电流在电路中流动 通过负载时要对负载做功 2 电能通过负载做功的大小 与流过负载的电流I 负载两端的电压U以及通电时间t成正比 其数学表达式为 W UIt 根据欧姆定律U IR 可将上式变形为 W I2Rt或W W 电功 单位为焦耳 简称焦 符号为J 一 电功 3 工程表述 电功又称电能 常用kW h 千瓦时 表示 1kW h就是通常说的1度电 它与焦耳之间的换算关系为 1kW h 1000W 3600s 3 6 106J 4 一度电的作用 一度电可以炼钢1 25 1 5kg 织布8 7 10m 加工面粉16kg 灌溉小麦0 14亩 制造啤酒15瓶 生产化肥22kg 供电动自行车行驶86km 25W的白炽灯泡连续点亮40h 家用冰箱运行一天 普通电风扇连续运行15h 烧开8kg的水 二 电功率 1 电功可表示电流做功的多少 但不能表示电流做功的快慢 如果是行驶在马路上的汽车 我们应该用什么物理量判断它行驶的快慢呢 速度 2 电流通过洗衣机的电动机 通电1h做功1800000J 电流通过公共电车的电动机 通电2s做功120000 问 1 电流通过哪个用电器做功多 2 电流通过哪个用电器做功快 思考 讨论 洗衣机 公共电车 二 电功率 1 定义 电流在单位时间内所做的功称为电功率 根据欧姆定律U IR 可将上式变形为 P I2R或P U2 R 3 单位 基本单位是瓦 W 还有kW mW 换算关系 1kW 1000W 1W 1000mW 由此可见 在日常生活中 不仅要了解电流做功多少 还要知道电流做功的快慢 电流做功快慢就用 电功率 来表示 二 电功率 4 额定功率 为了使电器能安全 可靠地工作 对电器的工作电压和电流都有一个规定值 这个规定值就称为电器的额定电压和额定电流 额定电压和额定电流的乘积 称为额定功率 用电器的额定值都在铭牌上标出 以方便使用 用电器所加的电压和电流不能高于或低于额定值 若偏高会影响用电器的使用寿命 严重时还可能将用电器烧坏 若偏低 用电器的输出功率达不到额定值 不能正常工作 5 实际功率 用电器在实际电压下工作时所消耗的功率 三 电流的热效应 电流在通过导体时 导体要消耗电能而发热 这种现象称为电流的热效应 电流的热效应在电气设备中得到广泛的应用 电烙铁 电烤箱 电能炼钢等都是利用电流的热效应工作的 同时它也有不利的一面 它使工作中的电气设备发热 不但消耗电能 还会造成电气设备的老化 因此要降低电气设备运行过程中的温度来减少电流热效应的危害 考考你 1 功率越大的电气设备其消耗的电能也越大 错 2 工作在同一电压下的用电器 流过的电流越大 用电器的功率越大 3 工作在同一电流的用电器 其电阻越大 用电器的功率越大 4 用电器的电阻相同 所加的电压相同 其功率和消耗的电能也一定相同 错 对 P I2R 对 P UI W Pt 下列说法是否正确 P U2 RW 小结 1 电功 W UIt变形为W I2Rt或W U2 R t W 电功 单位为焦耳 简称焦 符号为J 1 电功率 P I2R或P U2 R P 电功率 单位为瓦特 简称瓦 符号为W P W t UI变形为 例题 例1 一盏灯标有 36V40W 字样 将这盏灯接到某电路中 通过它的电流是1A 此时 这盏灯的电功率是 W 精析考查额定电压 额定功率的概念 已知 灯的额定电压UE 36 额定功率PE 40W 实际电流IL 1A 求 PL 实际电功率 解 先判定灯是否正常发光灯正常发光时 IE PE UE 40 36 1 1A因为灯的实际电流IL IE 所以灯不能正常发光 且PL应 PE 先求出灯的电阻R UE2 PE 362 40 32 4 R不变灯的实际功率 PL IL2R 1A 2 32 4 32 4W 例题 例2 某导体接到6V电压下 它消耗的功率是6W 将改接到3V的电压下 这个导体的功率是 W 已知UE 6VPE 6W实际UL 3V求 实际PL分析一个导体 在额定电压下 电阻为R 同样一个导体 电压改变 电阻仍为R 电功率的习题 往往从求解电阻入手 解法1 导体电阻R UE2 PE 6V 2 6W 6 电压变了 导体消耗的功率改变PL UL2 R 3V 2 6 1 5W解法2 导体电阻不变根据 R U2 PUE2PE UL2 PL PL PE UL2 UE2PL UL2 UE2 PE 3 6 2 6 1 5W 例题 例2 某导体接到6V电压下 它消耗的功率是6W 将改接到3V的电压下 这个导体的功率是 W 已知UE 6VPE 6W实际UL 3V求 实际PL分析一个导体 在额定电压下 电阻为R 同样一个导体 电压改变 电阻仍为R 电功率的习题 往往从求解电阻入手 例题 例3 电能表是测量 的仪表 1kW