《电工基础》_4.§1—3_电功、电功率、电流热效应、负载额定值.doc

教学过程文化理论课教案科目电工常识授课日期10汽修(5)班：(6)班：课时2课题第一章 直流电路第三节 电功与电功率班级10汽修(5)班、(6)班：教学目的1.让学生掌握电功、电功率的概念和计算；2.让学生掌握负载的额定值的含义和有关计算。选用教具挂图教学重点电功、电功率的概念和计算、负载的额定值的含义和有关计算教学难点电功、电功率的概念负载的额定值的含义和有关计算教学回顾电阻定律和欧姆定律说明配电源箱（安）=机器总功率/功率因数0.75-0.8/供电量 7.5.1-10-j-01 审阅签名： 年 月 日【组织教学】1. 起立，师生互相问好2. 坐下，清点人数，指出和纠正存在问题【导入新课】1提问：电阻定律的内容和表示式；部分电路欧姆定律的内容和表示式；全电路欧姆定律的内容和表示式。 2切入新课：电荷就从高电位处向低电位处移动而在负载中形成电流，电荷在移动的过程中，它的电位能不断减少而释放出电能，也就是电荷移动能释放出电能（即做功）。也即电流做功。那么，电流做功的多少和快慢与什么有关呢？如何衡量呢？对于一定的电器，电路中的电流和电压是否应有一定的限制呢？如何限制？本次课我们学习的就是与电流做功有有关的知识：电功、电功率、焦耳楞次定律、负载的额定值。【讲授新课】第一章 电路的基础知识14 电功与电功率一、电功和电功率1电功电流通过负载时，负载将电能转换成其他形式的能，也即电流做功，电流所做功的功叫电功。根据公式 U=W/Q I=U/R I=Q/t 得：（1J =，即1W的电器工作1s所做的功）； 式中 W电功，J，1J有多大呢？1J约可使1克纯水的温度升高0.24C（热功当量4.1868焦/卡）。I 电流，A；U 电压，V；R 电阻，； t 时间，s。国际上电功的基本单位是,常用千瓦小时（），我国电功的最常用单位是“度”，它们之间的关系是: 2电功率电功率是表示电流做功快慢。电流在单位时间内所做的功叫做电功率（也可以说电流做功的速度叫做电功率），简称功率，表示电流做功的快慢，用符号P或等表示，公式为：（定义式）（万用式）（纯阻式，可见对于串联电路，功率与电阻成正比）（纯阻式，可见对于并联电路，功率与电阻成反比）式中 P电功率，单位瓦（W）。1W = 1VA=1Js(1焦每秒)。I电流，A；U电压，V；R电阻，； t时间，s 【例111】 一个电阻的阻值是1000，通过的电流是2A，该电阻的功率是多少？解：，二、焦耳楞次定律 1电流的热效应：电流通过导体能使导体发热的现象称为电流的热效应，即电能转化为热能的效应。2焦耳楞次定律：电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比，这一定律称为焦耳楞次定律，用公式表示如下： 式中 Q导体产生的热量，单位焦耳（J），I通过导体的电流，单位安培（A），R导体的电阻，单位欧姆（），t通电时间，单位秒（s）电流的热效应有利也有弊。电灯、电炉是电流的热效应的有利方面的应用；导线和电器设备发热是电流的热效应的不利方面的表现。【例112】 用220V，1500W的电热水器在额定电压下将40kg纯水从15C加热到70C，求需要多少小时（设加热过程中电能全部转为水的热能）。解 将1克纯水温度升高1C需要4.18焦的热量， 将40kg纯水从15C加热到70C需要的热量为 由得: ，三、负载的额定值电流可使导线和电器设备发热，发热会加速绝缘材料的老化变质甚至引起导线和电器设备漏电、烧毁事故，为了保证电器元件和设备能长期工作，通常规定了一个最高工作温度。而工作温度取决于热量，根据焦耳楞次定律可知，热量取决于电流、电压和时间。所以，要使电器元件和设备有正常的工作寿命，就必须限定电器元件和设备工作时的电流、电压和功率甚至时间。通常把电器元件和设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率分别叫做额定电流、额定电压和额定功率。负载的额定电流、额定电压和额定功率称为负载的额定值。一般电器元件和电器设备的额定值标示在其明显的位置，如灯泡上标示的220V、100W或电阻上标示的100、2W就是额定值。220V、100W表示灯泡的额定电压为220V，在此电压下灯泡的功率是100W电器设备的额定值标通常标在一块小金属牌上，钉在设备的外壳上，该小金属牌叫做铭牌，因而额定值又叫做铭牌数据。【例113】额定值为的电阻，允许通过的直流电流是多少？允许加的最大直流电压又是多少？解 由得：允许通过的最大直流电流，允许加的最大直流电压【例114】（P.22练习2）一只220V/40W的灯泡，灯丝电阻是多少？额定电流是多少？如果所接电压是额定电压的一半，此时功率是多少？如果所接电压是额定电压的1.1倍，此时功率又是多少？解 灯丝电阻 额定电流 所接电压是额定电压的一半时，所接电压是额定电压的1.1倍时，【课堂小结】1. 电流通过负载时便做功，电流所做的功叫电功。电功=I2Rt=U2t/R。电功的基本单位是焦()，（瓦秒）。1J有多大呢？1J约可使1克纯水的温度升高0.24C。电功的常用单位有千瓦时、度(kWh)，1度=1千瓦时=3.6106焦。2. 电流在单位时间内所做的功叫电功率，电功率P= IU=I2R=U2/R，电功率的基本单位是（W），。3. 电流通过导体能使导体发热的现象称为电流的热效应4. 电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比，这一定律称为焦耳楞次定律，用公式表示为：5. 电器的额定值就是电器安全工作时能够承受的最大电压、电流和电功率，分别称为额定电压、额定电流和额定功率。当电器设备承受的电压是额定电压时，它消耗的功率是额定功率；当电器设备承受的电压高于或低于额定电压时，它消耗的功率高于或低于额定功率。使用电器设备时，不能使电器设备承受的电压、电流、功率超过其额定值。电