§2-5电功率 (2).ppt

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1、广东省博罗县华侨中学赵立新§2-5（2）作业：课本：P58练习：1、2、4一、焦耳定律介绍：电流通过导体时会产生内能，发出热量，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）在金属导体中，除了自由电子，还有金属正离子.在电场力的作用下，做加速定向移动的自由电子要频繁的与离子发生碰撞，并把定向移动的动能传递给离子，使离子的热运动加剧.平均起来看，可以认为大量自由电子以某一不变的速率作定向移

2、动.可见，在电阻元件中通过自由电子与离子的碰撞，电能完全转化成内能.3、产生焦耳热的原因：1、定义：导体因发热而消耗的功率叫热功率.二、热功率2、公式：3、含义：导体的发热功率与通电导体的电流强度的平方及电阻成正比.三、两种电路：1、纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.电流做的功全部转化为内能，即：W=UIt=I2Rt，P=UI=I2R2、非纯电阻电路——电路中含有电动机在转动或电解槽在发生化学反应的电路.以电动机为例：电流做的功一部分转化为内能，主要的一部分转化为机械能，

3、W电=W内+W机或P电=P内+P机，即：UI=I2R+P机1、功是能量转化的量度．同样，电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度，因此，电功的定义式为W=UIt，电热的定义式是Q=I2Rt.2、从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：W≥Q,即UIt≥I2Rt.在纯电阻电路中，W=Q=UIt=I2Rt=U2/R选任一形式即可．在非纯电阻电路中，只能用W=UIt计算电功，只能用Q=I2Rt计算电热．四、电功和电热的关系电功率是指输入某段电路的全部电功率，或者某段电路上消耗的全部电功率，决定于这

4、段电路两端电压U和通过的电流I的乘积.热功率是指在这段电路上因发热而损失的功率，其大小决定于通过这段导体中电流强度的平方和导体电阻的乘积.对于纯电阻电路，电功率等于热功率，计算时可用中P=IU=I2R=U2/R的任一形式进行计算.对于非纯电阻电路，电路消耗的电功率等于热功率与机械功率等其他形式的功率之和，即电功率大于热功率，计算时只能用P=IU计算电功率用P=I2R计算热功率.区别联系五、电功率和热功率例题：某一用直流电动机提升重物的装置如图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电

5、动机以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，（g=10m／s2）.求：（1）1min内电流对电动机做功；（2）1min内电动机线圈电阻R产生的热量；（3）电动机线圈电阻R解：（1）1min内电流做的功：W电=UIt=110×5×60J=3.3×104J(2)1min内拉力做的功：W机=mgvt=50×10×0.9×60J=2.7×104J能量守恒：(电流做的功一小部分用来转化为内能，而大部分用来提升物体.)W电=W机+Q，所以：Q=W电—W机=6×103J(3)同理，有：P电=P热+P机

6、P电=IU=550W，P机=Fv=mgv=450W,所以，发热的功率：P热＝I2R=P电-P机=100W,所以（1）理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。（5）能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。（4）知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。（3）了解公式和的适用条件。（2）了解电功和电热的关系。小结:例题：如图所示，电源电动势E=4V，内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大电阻R0=5Ω，两电表为理想电表，（1）当滑动变阻器的电阻多大时，电源的输出功率最大？（2）此时电源的功

7、率多大？（3）电源的输出效率多大？作业：如图所示，电源电动势E=4V，内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大电阻R=5Ω，定值电阻R0=2Ω，两电表为理想电表，问：（1）当滑动变阻器的电阻多大时，R0消耗的功率最大？（2）此时电源的功率多大？（3）电源的输出效率多大？作业：1、课本P58练习：32、一台电动机的额定电压是220V,线圈电阻是0.2Ω，正常工作是通过的电流是10A.求：电动机的机械功率.