高中物理选修3-1电功和电功率课件

中山市民众德恒学校电功率小张的爸妈经常因高额的电费跟物业打口水仗生活案例这么多电器工作，说明电流在他们家做功很多，很辛苦！缴的电费能不多吗！什么量可以描述电流做功的多少或快慢呢？不搞清楚，下次交电费又要打口水仗了！自主学习（复习）1.电流的定义式：

2.电场力做功的特点：电场力做功与

无关，

只与

和

有关

公式：

3.功的定义（公式）：

4.功率的定义（公式）：

自主学习（一）电功和电功率1．电功（定义）：电场力对

做的______，叫电功，也可说是电流做的功。表达式：

电功单位：

2．电功率（定义）：

内电流所做的功叫做电功率。表达式：

电功单位：

自主学习（二）焦耳定律与热功率1、电流的热效应：电流在通过导体时，导体要发热，

能转化为

能。2、焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的

成正比，跟导体的电阻成

，跟通电时间成

。3、表达式：电热Q=

。注意：焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡是计算电热，都应选用焦耳定律。适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路。4、热功率（P）：

称为热功率。表达式：P=

。

合作探究探究1：电功是什么？电功的表达式是

如何推

导出的？问题1：电功和电功率的物理意义有什么区别？多少快慢一．电功和电功率1.电功:电流通过导体，电场力对自由电荷所做的功.

在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）.

1kW·h＝3.6×106J电流做功的实质:电场力推动电荷做功，电能转化为其它形式的能。如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量q=It电功率：单位时间内电流所做的功（1）物理意义：表示电流做功的快慢．（2）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有千瓦（kW）．

1kW＝103W（3）用电器的功率额定功率在额定电压下工作时的功率实际功率在实际电压下工作时的功率或表示电能转化为其他形式能量的快慢程度.补充合作探究例1．一定值电阻R，额定电压为100V，额定电流为5A．正常工作时，电阻消耗的电功率为______，正常工作1分钟电阻消耗的电功为______（变式）一电动机，额定电压为100V，额定电流为5A．正常工作时，电动机消耗的电功率为______，正常工作1分钟电阻消耗的电功为______

启示：500W500W不管什么电器，上式就是计算电功或电功率的神器合作探究探究2：焦耳定律的应用特点【问题】为什么有些用电器通电后会发热呢？通电后用来发热的用电器有哪些？——当电流流过导体时，自由电子与金属中的正离子会发生碰撞，使电能转化为内能。用电器发热的多少，怎么计算呢？二、焦耳定律和热功率电热：英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后总结出焦耳定律.（1）表达式：Q=I2Rt（2）作用：焦耳定律专门计算电路中产生的热量。（1）定义：单位时间内导体的发热功率（2）公式：P热=I2R（3）单位：热功率的国际单位是瓦特，符号W热功率发热的快慢用什么描述呢？专门算电路中的发热功率（4）作用：合作探究探究2：焦耳定律的应用特点问题2：电流只能产生热效应吗？能量转化：

电炉通电时，______能转化为______能；电动机通电时，______能转化为______能；蓄电池充电时，______能转化为______能；电流做功的过程就是______能转化为_______能的过程。电电电电热机械能和热化学其他例2．一台电动机，额定电压为100V，额定电流为5A，电阻为1Ω．正常工作时，则电动机因发热损失的功率为(

)A．500W B．25WC．10000W D．475W（变式1）．一台电动机，额定电压为100V，额定电流为5A，电阻为1Ω．若正常工作的电动机突然卡死，则电动机因发热损失的功率为(

)A．500W B．25WC．10000W D．475WBCP热=I2R（变式2）一台电动机，额定电压为100V，额定电流为5A，电阻为1Ω．正常工作时，则电动机消耗的总功率为(

)，因发热消耗的电功率为（

），实际输出的功率为（

）A．500W B．25WC．10000W D．475W小结：在只有电阻的电路中，电功率_____热功率在有电动机的电路中，电功率_____热功率ABD=>１、纯电阻电路：电路中只有电阻，如白炽电灯、电炉、电热毯等,电场力所做的功全部转化为电路中的内能。纯电阻电路和非纯电阻电路Ｗ＝Q即ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ热功率：

P电＝P热

即ＵＩ＝Ｉ2Ｒ对于电阻，欧姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是适用的

２、非纯电阻电路：电路中含有电动机、电解槽等。

电能只有部分转化为内能Ｗ＞Q

即ＵＩｔ＞Ｉ2ＲｔＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Q其他M实验研究表明：V纯电阻电路和非纯电阻电路对于正常工作的电动机，欧姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是不适用的Ｕ＞ＩＲ图解电路中的能量和功率关系纯电阻电路中IURW=QE电E内IrUM在非纯电阻电路中当E机＝0时（即电动机转子不转），电能全部转化为内能，此时可把电动机视为纯电阻W电

=Q内电动机的工作效率E电(P入)E机(P出)E内(P热)P电=P热P电>P热ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ＋Ｅ其他W电

>Q内ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ由闭合电路欧姆定律知：E=U外+U内

得：IE=IU外+IU内此式反映了闭合电路中的能量转化关系。其中：IE——表示电源提供的电功率IU外——表示外电路消耗的电功率IU内——表示内电路消耗的电功率探究3：闭合电路中的功率关系及能量守恒例3.如图，电池的电动势E＝28V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小电动机M的内电阻r1＝2Ω．当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0．5A，求：(1)电路中的总电流；(2)电源的输出功率；(3)电动机消耗的电功率；(4)电动机转变为机械能的电功率．当堂小结1.电功

单位:焦耳（J）2.电功率

单位:瓦特（W）3.焦耳定律Q=I2Rt4、热功率P热=I2R

专门计算电流产生的热能5.纯电阻电路中电能全部转化为内能6.在非纯电阻电路中电能只有部分转化为内能P电>P热P电=P热专门计算电流的热功率当堂训练1．标有“220V，40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5min，它们产生的热量(

)A．一样多 B．电灯最多C．电扇最多 D．电烙铁最多2．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻变为原来的2倍，电流变为原来的一半，则在时间t