探讨几个用电器的能量转化情况

1、探讨几个用电器的能量转化情况探讨几个用电器的能量转化情况探讨几个用电器的能量转化情况 a、电流流过电炉、电流流过电炉 b、电流流过电解槽、电流流过电解槽 c、电流流过电动机、电流流过电动机电能转化为热能。电能转化为热能。电能转化为化学能和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机械能和热能 提问：在静电学中，我们怎样计提问：在静电学中，我们怎样计 算电场力做功？算电场力做功？ 定义途径；定义途径； 利用电势差求电功利用电势差求电功WAB = qUAB 从能量转化的角度总结电路从能量转化的角度总结电路的某些规律的某些规律 电流做的功为推导：电流做的功为推导：W = qU =

2、UIt思考问题：以上的推导和结论与思考问题：以上的推导和结论与电路的性质（如：前面电路的性质（如：前面a、 b、c三三种电路）有没有关系？种电路）有没有关系？ 结论：没有关系！结论：没有关系！ 电流做功的实质电流做功的实质:电场力推动电荷做功电场力推动电荷做功 电能转化为其它形式的能。电能转化为其它形式的能。在国际单位制中电功的单位是焦在国际单位制中电功的单位是焦（J），），常用单位有千瓦时（常用单位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J电流在一段电路上所做的功等于电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压这段电路两端的电压U、电路中的电电路中的电流流 I 和通电时间和通电时间 t 三

3、者的乘积三者的乘积2,电功率：单位时间内电流所做的功电功率：单位时间内电流所做的功UItWP（）一段电路上的电功率（）一段电路上的电功率P等于这段电路等于这段电路两端的电压两端的电压U和电路中电流和电路中电流I的乘积的乘积（）电功率表示电流做功的快慢（）电功率表示电流做功的快慢（）单位：在国际单位制中是瓦（）单位：在国际单位制中是瓦（W），），常用单位还有毫瓦（常用单位还有毫瓦（mW），），千瓦（千瓦（kW）1kW103W106mW=10-3MW 为了使用电器安全正常地工为了使用电器安全正常地工作，制造商对用电器的电功率和作，制造商对用电器的电功率和工作电压都有规定的数值，并且工作电压都有规定

4、的数值，并且标明在用电器上，叫做用电器的标明在用电器上，叫做用电器的额定电压和额定功率。额定电压和额定功率。R自自a向向b移移 ？实际功率实际功率 二、热功和热功率 1电流做功的过程，是电能转化为其他形式电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程能量的过程电动机把电能转化为机械能；电解槽把电电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能转化为化学能；电热器把电能转化为热能能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频

5、繁地与离子场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能动加剧，将电能完全转化为内能2焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体时产生的热量电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次方、导体的电阻的二次方、导体的电阻 R 和通和通电时间电时间 t 三者的乘积三者的乘积 RtIQ2焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路电阻电路 热功率：单位时间内导体的发热功热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率率叫做热功率热功率等于通电导体中电流热功率等于通

6、电导体中电流I 的二的二次方与导体电阻次方与导体电阻R 的乘积的乘积 RItQP2常 非纯电阻电路和纯电阻电路？非纯电阻电路和纯电阻电路？电能全部转化为内能如电能全部转化为内能如白炽电灯、白炽电灯、电炉、电热毯等电炉、电热毯等只有部分电能转化为内能。只有部分电能转化为内能。电路中含用电动机、电解槽等。电路中含用电动机、电解槽等。 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡转子被卡住的电动机住的电动机也是纯电阻器件也是纯电阻器件 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有非纯电阻电路：

7、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解槽在发生化学反应的电路 纯电阻电路纯电阻电路: 电能电能 内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指某段电路指某段电路在某段时间在某段时间内消耗的全内消耗的全部电能部电能! ! 指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!纯电阻电路纯电阻电路: 非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUI

8、t=I=U/R电功电功 = 电热电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R电功率电功率=热功率：热功率：P =P热热 = UI = I2R = U2/RMWW - QQUIt I2RtIU/R电功：电功：W= UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热热=I2R例例2加在某台电动机上的电压是加在某台电动机上的电压是U，电动机，电动机消消耗的电功率为耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2非纯电阻电路中计算非纯电阻电路中计

9、算电功率电功率只能用只能用P=UI， 热功率只能用热功率只能用P热热=I2R 例例 一台电风扇，内阻为一台电风扇，内阻为20，接，接上上220V电压后，消耗的功率是电压后，消耗的功率是66W。求：求：（1）电风扇正常工作时通过电动机）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。的电流强度。（2）电风扇正常工作时转化为机械）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率能和内能的功率.（3）如果接上电源后，扇叶被卡住，）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流，以及电动机消耗的电功率和发热功率。热功率。小结：焦耳定律小结：焦耳定律 QI2Rt 电功和电热：电功和电热：1）纯电阻电