电工和电功率(初中物理)PPT课件

-,1,第三章,电功和电功率、电热器,九年义务教育三年制初中自然科学第五册,-,2,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KWh表示。,换算关系：1KWh=3.6106J,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,-,3,一、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。,-,4,1.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。,-,5,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。,-,6,1.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。,-,7,2.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。,-,8,1KWh电的作用,电炉炼钢1.6Kg,生产化肥0.7Kg,-,9,1KWh电的作用,采掘原煤105Kg,电车行驶0.85km,-,10,1KWh电的作用,一次灌溉麦田330m2,机织棉布11m,-,11,二、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,-,12,2.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,-,13,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,-,14,三、实验：测定小灯泡的功率,原理：,电路图,P=UI,-,15,三、实验：测定小灯泡的功率(U额=2.5V),实验器材：,-,16,三、实验：测定小灯泡的功率(U额=2.5V),连接实验电路：,-,17,三、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,-,18,四、关于电功率的计算,例题1、“PZ22025”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？“PZ220V60”的灯泡呢？,解：对“PZ22025”的灯泡：,电流,电阻,对“PZ22060”的灯泡：,电流,电阻,-,19,四、关于电功率的计算,例题2、“PZ22025”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？,“PZ22025”的灯泡接在210V的电路中：,电流,功率,“PZ22060”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：“PZ22025”的灯泡的内电阻,-,20,五、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,-,21,实验：焦耳定律,-,22,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。,-,23,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)260300J=6480J,-,24,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。,-,25,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。,-,26,六、电热的作用,常见的电热器：,-,27,六、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。,-,28,2.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，绝缘材料会迅