电电功率讲解课件

电功和电功率 思考 用电器通电后 可以将电能转化成其他形式的能量 请同学们列举生活中常用的用电器 并说明其能量的转化情况 1 电灯 把电能转化成内能和光能 2 电炉 把电能转化成内能 3 电动机 把电能转化成机械能 4 电解槽 把电能转化成化学能 思考 这些过程中是如何实现电能与其他各种形式的能量间的转化的 一 电功 W 1 定义 电功就是通常所说的电流做功 简称电功 2 电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力推动电荷定向移动所做的功 将电能转化为其他形式的能 电功和电功率 U I U I E W UIt W qU q It 电功和电功率 q 在时间t内 通过这段电路上任一横截面的电荷量为多少 电荷q由这段电路的一端移到另一端 在这个过程中 静电力做了多少功 3 电功 电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 电路中的电流I和通电时间t三者的乘积 4 单位 国际单位制中是J常用单位 千瓦时 俗称 度 符号是kW h 物理意义 1kW h表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能 1kW h 1000W 3600s 3 6 106J W UIt 二 电功率P 1 定义 单位时间内电流所做的功叫做电功率 2 公式 3 单位 SI中是W常用单位 kW 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 适用于一切电路 说明 1 电功率表示电流做功的快慢 电流做功的 快慢 与电流做功的 多少 不同 电流做功快 但做功不一定多 电流做功慢 但做功不一定少 2 利用电功率的公式P UI计算时 电压U的单位用V 电流I的单位用A 电功率P的单位就是W 4 额定功率 用电器在额定电压下安全正常地工作时的功率 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率 5 实际功率 用电器在实际电压下工作时的功率是实际功率 注意 用电器的实际功率可以比额定功率小 只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率 电热 三 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 2 公式 1 电热 四 热功率 1 定义 导体在单位时间内发出的热量 2 公式 P热 Q t I2R 3 单位 WkW 纯电阻电路 特点 电流做功消耗的电能全部转化为内能 五 电功率与热功率 2 2 热功率 P 2 只含有电阻的电路 如白炽电灯 电炉 电热毯 电烙铁等电热器件组成的电路 转子被卡住的电动机也可看做纯电阻器件 非纯电阻电路 Q 2 2 其他 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 电流做功消耗的电能只有部分电能转化为内能 绝大部分转化为内能以外的其他形式的能量 要注意电功 电功率 和电热 电热功率 求解的区别 3 电功率与热功率的区别和联系1 电功率与热功率的区别电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率 决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积 P UI热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率 决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积 P I2R2 电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时 电功率与热功率数值相等 即P热 P电 若电路中有电机 但电机不转时 小电机就相当于纯电阻 例题1 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 I额 P额 U额 1000 220 A 4 5A 例2 规格为 220V 1000W 的电炉 求 1 电炉正常工作时 通过电阻丝的电流2 电炉的电阻 2 电炉的电阻 R U额2 P额 2202 1000 解 1 由P UI知 电炉正常工作时 48 4 例题3 如图所示 有一提升重物用的直流电动机 内阻r 0 6 R 10 U 160V 电压表的读数为110V 求 1 通过电动机的电流是多少 2 输入到电动机的电功率是多少 3 在电动机中发热的功率是多少 4 电动机工作1h所产生的热量是多少 解析 1 设电动机两端的电压为U1 电阻R两端的电压为U2 则U1 110V U2 U U1 160 110 V 50V通过电动机的电流为I 则I A 5A 2 输入到电功机的电功率P电 P电 U1I 110 5W 550W 3 在电动机中发热的功率P热 P热 I2r 52 0 6W 15W 4 电动机工作1h所产生的热量Q Q I2rt 52 0 6 3600J 54000J 说明 电动机是非线性元件 欧姆定律对电动机不适用了 所以计算通过电动机的电流时 不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻 通过计算发现 电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率 卡住 电能 内能 电能 内能 卡住 运转 M 电能 机械能 内能 纯电阻电路 电能 内能 QI2Rt WUIt I U R 非纯电阻电路 电能 内能 其它形式的能 W W Q Q UIt I2Rt I U R 说明 欧姆定律不适用于非纯电阻电路 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能 指转化为内能的那部分电能 纯电阻电路 非纯电阻电路 电能 内能 电能 内能 其它形式的能 QI2Rt WUIt I U R 电功 电热 W Q UIt I2Rt U2t R 电功率 热功率 P P热 UI I2R U2 R M W W Q Q UIt I2Rt I U R 电功 W UIt 电热 Q I2Rt 电功率 P UI 热功率 P热 I2R 小结 一 电功和电功率1 电功 W UIt2 电功率 P UI二 电热和热功率1 电热 Q I2Rt2 热功率 P热 I2R三 电功和电热 电功率和热功率的区别纯电阻电路 W Q非纯电阻电路 W Q 欧姆定律U IR只适用于纯电阻电路 例2 加在某台电动机上的电压是U 电动机消耗的电功率为P 电动机线圈的电阻为r 则电动