高中物理选修3-1电功和电功率教案资料.ppt

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1、四川省简阳中学王政电功和电功率一．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=It2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积．（２）电功率表示电流做功的快慢．（３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），

2、千瓦（kW）．1kW＝103W＝106mW（4）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实质——表示电能转化为其他能的快慢程度.二、电热和热功率1、电热：英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律.（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比.（2）表达式：Q=I2Rt焦耳（1818-1889）（3）焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．2、热功率（1）定义：单位时间内导体的发热功率叫热功率.（2）公式：P=Q/t=I2R（3）含义：导体的发热功率与通电导体的电

3、流强度平方及电阻成正比.（4）单位：热功率的国际单位表示W、kW纯电阻电路：只含有电阻元件的电路。如电炉、电烙铁、白炽灯等电热器组成的电路，转子被卡住的电动机也是纯电阻元件．（欧姆定律适用）非纯电阻电路：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．（欧姆定律不适用）三、两种电路、能量及功率转化特点：电能全部转化为内能特点：电能只有部分转化为内能。电路中的能量和功率关系纯电阻电路中IURW=QE电E内IURM在非纯电阻电路中（以电动机为例）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=Q=UIt=U2t

4、/R=I2Rt电动机的工作效率电能全部转化为内能E电(P入)E机(P出)E内(P热)P电=P热=W>QP电>P热ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他电功、电热及其功率的表达式使用情况定义纯电阻电路纯电阻电路W=Q适用任何电路四、串、并联电路的功率分配关系串联电路功率与电阻成正比电路中的总功率等于各用电器的功率之和UIR3R1R2U3U1U2UIRUIR并联电路II2R3R1R2I1I3U功率与电阻成反比电路中的总功率等于各用电器的功率之和例题：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）CD【例】将三只电灯如图10-2-3所示连接，其中灯A为“200V100W

5、”，灯B为“220V40W”，灯C为“220V25W”，若在此电路两端加220V电压，不计灯丝电阻随温度的变化，求三只电灯实际功率.【例题】额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的两盏电灯A、B，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是下图中的哪一个？AB(1)AB(4)(3)AB(2)BA练习练习2：三只灯分别为：L1“110V100W”、L2“110V40W”、L3“110V25W”，电源电压220V。如图所示的电路中，哪个电路调节R可使各灯都正常发光且最省电？正常工作时电动机的效率多

6、大？例题【练习1】一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，用此电动机提升重4N的物体时，在30s内可使该物体被匀速提升3m若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻.练习2：一台电风扇，电阻为20Ω，接上220V电压后，消耗的功率是66W。求：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。（2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率，电机的效率。（3）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流，以及电动机消耗的电功率和发

7、热功率。