电功和电功率.ppt

1、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 = U I t = P t = 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=3.6106 J,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 = I2 Rt,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

2、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

3、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 = U I t,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。,1KWh电的作用,电炉炼钢1.6Kg,生产化肥0.7Kg,1KWh电的作用,采掘原煤105Kg,电车行驶0.85km,1KWh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

4、：P = W/t=U I 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,

5、W=P t,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、“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”

6、的灯泡：,电流,电阻,对“PZ22060”的灯泡：,电流,电阻,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,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

7、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 = I2 Rt 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)2603

8、00J=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 = U I t，再根据欧姆定律 U = IR，就得到Q = I 2 R t。,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 = I2 Rt 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

9、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，绝 缘材料会迅