九年级物理 第十五章电功和电功率课件 人教新课标版.ppt

电功和电功率 电热器 电功和电功率 定义 公式 电功 电流所做的功 用w表示 国际 焦耳 简称焦 用j表示 w uit pt uq 单位 电热 定义 测定 电功率 焦耳定律 内容 电流在单位时间内所做的功 用p表示 单位 常用单位 千瓦时 用kw h表示 换算关系 1kw h 3 6 106j 公式 国际 瓦特 简称瓦 用w表示 常用 千瓦 用kw表示 原理 电路图 器材 用电器的功率 额定功率 实际功率 公式 q i2rt 电热的利用和防止 换算 1kw 1000w 一 电功 1 电功 下图表明 电流是可以做功的 这时 电动机消耗电能 同时 砝码的机械能增加 在这个过程中 电能转化为机械能 1 电功 电流通过电灯 电炉等用电器时都要做功 电流做功 电灯发光 电流做功 电炉发热 电流做功 电扇转动 电流做功 电车开动 电能转化为其他形式的能 电流不仅通过电动机时做功 通过电灯 电炉等用电器时都要做功 电流通过电炉时发热 电能转化为热能 电流通过电灯时灯丝灼热发光 电能转化为热能和光能 电流做功的过程 实际就是电能转化为其他形式能量的过程 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能量 1 电功 研究表明 电流所做的功跟电压 电流和通电时间成正比 电流所做的功叫做电功 如果电压u的单位用伏特 电流i的单位用安培 时间t的单位用秒 电功w的单位就是焦耳 计算电功的公式是 w uit 这就是说 电流在某段电路上所做的功 等于这段电路两端的电压 电路中的电流和通电时间的乘积 2 电能表 电功通常用电能表来测定 把电能表接在电路中 电能表的记数器上前后两次读数之差 就是这段时间内用电的度数 1kw h电的作用 电炉炼钢1 6kg 生产化肥0 7kg 1kw h电的作用 采掘原煤105kg 电车行驶0 85km 1kw h电的作用 一次灌溉麦田330m2 机织棉布11m 二 电功率 1 电功率 为了表示电流做功的快慢 物理学中引入了电功率的概念 电流在单位时间内所做的功叫做电功率 公式 p w t ui上式表明 电功率等于电压与电流的乘积 电功率的单位 瓦特 w 还有千瓦 kw 1kw 1000w 2 额定功率 额定功率 用电器正常工作时电压 铭牌上标出的电压 用电器在额定电压下的功率 铭牌上标出的功率 实际电压 用电器实际工作时的电压 实际功率 用电器在实际电压下的功率 实际功率与额定功率的关系 实际电压 大于 等于 小于 额定电压 实际功率 大于 等于 小于 额定功率 影响寿命 正常工作 不能正常工作 额定电压 电流在单位时间内所做的功 电流做功多少 电流做功快慢 w uit p ui 焦耳千瓦时 瓦特千瓦 用电能表直接测量 用伏安法间接测量 w pt 电流所做的功 电功和电功率的区别和联系 三 实验 测定小灯泡的功率 原理 电路图 p ui 三 实验 测定小灯泡的功率 u额 2 5v 实验器材 三 实验 测定小灯泡的功率 u额 2 5v 连接实验电路 三 实验 测定小灯泡的功率 u额 2 5v 测量数据如下表 实验数据的处理 2 5 0 3 0 75 3 0 35 1 05 2 0 24 0 48 正常 较亮 较暗 四 关于电功率的计算 例题1 pz220 25 的灯泡 接在220v的电路中 通过灯泡的电流有多大 这个灯泡的电阻有多大 pz220v 60 的灯泡呢 解 对 pz220 25 的灯泡 电流 电阻 对 pz220 60 的灯泡 电流 电阻 四 关于电功率的计算 例题2 pz220 25 的灯泡 接在210v的电路中 实际发出的功率是多大 接在230v的电路中 实际发出功率又是多大 pz220 25 的灯泡接在210v的电路中 电流 功率 pz220 60 的灯泡接在230v的电路中 电流 功率 电阻r u2 p 220v 2 25w 1936欧 2000欧 解 pz220 25 的灯泡的内电阻 五 焦耳定律 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 为什么电线的发热却觉察不出来 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 这是为什么 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾 实验 焦耳定律 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的电阻成正比 跟通电时间成正比 这个规律叫做焦耳定律 焦耳定律可以用公式q i2rt来表示 公式中电流i的单位要用安培 电阻r的单位要用欧姆 通电时间t的单位要用秒 这样热量q的单位就是焦耳 例题 一根60 的电阻丝接在36v的电源上 在5min内共产生多少热量 焦耳定律 先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流 再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量 解 q i2rt 0 6 2 60 300j 6480j 焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来 焦耳定律 证明 电流通过导体时 如果电能全部转化为热能 而没有转化为其他形式的热量 也就是电流所做的功全部用来产生热量 那么 电流产生的热量q就等于电流所做的功w 即q w uit 再根据欧姆定律u ir 就得到q i2rt 怎样理解焦耳定律 焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规律 用公式q i2rt来表示 适用于任何电路 在电流所做的功全部用来产生热量时 焦耳定律可根据电功公式w uit和欧姆定律导出 q w uit 这里的条件是电功全部用来产生电热 上述公式才成立 所以 它们只适用于纯电阻电路 在纯电阻电路中 在不同的情况下 选用不同的公式去解决问题会更简便 六 电热的作用 常见的电热器 六 电热的作用 1 电热的利用 电热器是利用电来加热的设备 电炉 电烙铁 电熨斗 电饭锅电烤炉等都是常见的电热器 电热器的主要组成部分是发热体 发热体是由电阻率大 熔点高的电阻丝绕在耐高温的绝缘材料上做成的 电热器的优点 利用电热器清洁卫生 没有环境污染 热效率高 还可以方便地控制和调节温度 2 防止电热的危害 在电动机里 电流主要用来做机械功 但电动机里的导线有电阻 也要产生热量 使导线的温度升高 温度超过绝缘材料的耐热温度