B.电功电功率.ppt

第二章恒定电流 第五节电功和电功率 石嘴山市第十三中学闻军 灯泡接入电路中时 灯泡和电线中流过相同的电流 灯泡和电线都要发热 可是实际上灯泡热得发光 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 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 1 纯电阻电路 电流通过电路时 他所消耗的电能全部转化为电能 即W Q 且满足欧姆定律 2 非纯电阻电路 电流通过电路时 消耗的电能除转化为内能外 还转化为其他形式的能 如机械能 化学能 即W Q 非纯电阻电路不满足欧姆定律 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 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 2 度量方式 电势能减小量在数值上等于电功 5 单位 JkWh 1 物理意义 量度电能转化为其它形式的能的多少 3 计算公式 4 标量 2 度量方式 1 物理意义 反映电流 静电力 做功的快慢程度 4 单位 WkW 3 标量 标量 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 3 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 表达式 4 适用条件 任何用电器 例1 要使 110V 40W 110V 100W 的两种灯泡接在220V的电路中都能正常发光 选择哪个电路 哪个最省电 可以 可以 正常发光 达到额定电压 额定电流 省电 例2 一台电风扇 内阻为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 如果接上电源后 扇叶被卡住 不能转动 求这时通过电动机的电流 以及电动机消耗的电功率和发热功率 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 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 UIt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 UI单位 W kW kWh 1kWh 3 6 106J 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 I2Rt 公式 P热 Q t I2R单位 WkW 4 热功率 P热 导体在单位时间内发出的热量 A组能力训练题1 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220JB 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220WD 1C正电荷从电势高端移到电势低端时 电场力做功220J D A组能力训练题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 A组能力训练题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50WB 灯泡的实际功率为25WC 通过灯泡的电流为额定电流的1 2D 通过灯泡的电流为额定电流的1 4 BC A组能力训练题4 4 下图电路中 电灯L1 L2都标有 220V 100W 电灯L3 L4都标有 220V 40W 将A B两端接入电源 最暗的灯是 A L1B L2C L3D L4 C A组能力训练题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 C A组能力训练题6 6 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 电阻R两端的电压为 UR U UM 50V 通过R的电流是 I UR R 5A 电动机消耗的功率为 P IUM 5 100 500W P热 I2r 25W P机 P P热 500 25 475W 解 A组能力训练题7 7 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 思考 我们知道白炽灯是纯电阻器件 但是我们日常生活中的的确确看到白炽灯发出光 这不是矛盾吗 其工作原理是 电流通过灯丝 钨丝 熔点达3000 以上 时产生热量 螺旋状的灯丝不断将热量聚集 使得灯丝的温度达2000 以上 灯丝在处于白炽状态时 就发出光芒 从能量的转换角度看 电灯发光时 大量的电能将转化为热能 只有极少一部分可以转化为有用的光能 目前在所有日常生活的用电照明灯具中