粤教版选修3-5第二章第五节

1、第五节电功率,第二章电路,1.理解电功的概念，掌握电功、电功率和焦耳定律的计算公式2理解电功率和热功率的区别和联系3理解闭合电路中的功率关系,一、电功和电功率自主探究在现代社会中，人们的生产、生活和科技实践活动都离不开电，你知道电能是如何转化为其他形式的能和电能在转化过程中满足怎样的规律吗？提示：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程电流做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能,成功发现1电功：电流通过一段电路时，自由电荷在_的作用下定向移动，电场力对自由电荷做功，在一段电路中电场力所做的功称电功即通常说的电流所做的功电功的计算公式是_.2电功率：单位时间内电流所做的功称为电功率电功率

2、的计算公式是_.3单位：在国际单位制中，电功和电功率的单位分别是_和_,电场力,WUIt,PUI,J,W,二、焦耳定律和热功率自研教材1.电场力对电荷做功的过程,就是电能转化为_的过程，在一段只有电阻元件的_中，电能完全转化为金属导体的_,热量的计算公式是_，这就是焦耳定律，与电阻发热对应的功率叫_，其计算公式是_.2如果不是纯电阻电路,电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能、化学能等,这时电功仍然等于_，电阻上产生的热量仍为_，但此时电功比电阻上产生的热量_,其他形式能量,纯电阻电路,内能,QI2Rt,热功率,P热I2R,UIt,I2Rt,大,成功体验电流通过导体为什么会发热？产生的

3、热量与电流大小和导线电阻等有什么关系？提示：电能转化为热能QI2Rt,三、闭合电路中的功率自主探究电源提供的总能量一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，另一部分消耗在内电路上，转化为内能，那么，它们之间有什么关系呢？提示：E总E外E内,成功发现在含有电源的闭合电路中，由E_可得EIU外IU内I，这表明，电源提供的电功率等于_电路和_电路消耗的电功率之和，即电源提供的能量一部分消耗在外电路上，另一部分消耗在内电阻上，转化为内能,U外,U内,外,内,1对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功(2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小表

4、示电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少(3)电功WUItqU对任何电路都适用,特别提醒：用电器加上额定电压(或通以额定电流)时，用电器消耗的功率等于其额定功率,(单选)一根电阻丝，通过2C的电荷量所消耗的电能是8J若在相同的时间内通过4C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是()A4V,16JB8V,16JC4V,32JD8V,32J,【答案】D,跟踪训练1(单选)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为()A.6.8AB0.15AC4.4AD0.23A,(8分)有

5、一微型玩具小汽车的直流电动机线圈内阻一定，用手握住转动轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V时，电流为0.3A松开转动轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作问：该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？,【答案】1.6W0.96W,【名师归纳】电动机电路的分析方法(1)分清是纯电阻电路还是非纯电阻电路电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转动时是纯电阻电路(2)分清要计算的是电功还是电热(或热功率)，对照公式的适用条件，合理选择公式(3)输入功率指电动机消耗的总功率热功率是线圈上的电阻的发热功率输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率三者的关系：

6、UII2RP机,跟踪训练2(双选)(2013汕尾高二检测)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则有()APUIBPI2(R1R2)CPUIDPI2(R1R2)解析：选AD.电路中消耗的电功率为PUI，故A正确，C错误消耗的电功率除了转化为电动机线圈与电热丝释放的热功率外，还有机械功率出现，即PI2(R1R2)，故D正确，B错误,1电源的总功率：P总EI.2电源的内阻消耗的功率：P内I2r.3电源的输出功率：(1)对于一般电路来说P

7、输出P外IUP总P内EII2r.,P出与外电阻R的函数关系如图251所示图251,特别提醒：(1)电源输出功率越大，效率不一定越高，如电源输出功率最大时，效率只有50%.(2)判断可变电阻功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻看成电源的一部分内阻,(12分)在如图252所示的电路中，已知电源电动势E3V，内电阻r1，电阻R12，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：图252(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？(3)当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？,【思路点拨】求解本题的关键有三点：(1)定值电阻消耗功率最大时通过的

8、电流最大(2)求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻(3)结合P出与外电阻间的函数关系图象分析、求解,【答案】见解析,跟踪训练3(单选)如图253所示是一实验电路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()图253A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大,电路优化的分析方法【范例】(单选)额定电压都是110V,额定功率PA100W，PB40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图254中的()图254,【思路点拨】两盏电灯均能正常发光则必须都达到额定电压，电路消耗功率最小则电灯正常发光情况下滑动变阻器消耗功率最小,对于B电路，由于RBRA，A灯又并联滑动变阻器，并联电阻更小于RB，所以UBU并，B灯被烧毁对于C电路，B灯与滑动变阻器并联，电阻可能等于RA，所以可能UAUB110V，两灯可以正常发光对于D电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻,则UAUB110V，两灯可以正常发光比较C、D两个电路,由于C电路中滑动变阻器功率为(IAIB)110V,而D电路中滑动变阻器功率为(IAIB)110V，所以C电路消耗的电功率最小【答案】C,【解题技巧】(