电功和电功率.ppt

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1、电功和电功率【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。请问：日常生活中有那些用电器？这些用电器都在进行着哪些能量转化？举例说明.问题1：热水器电池白炽灯电吹风蓄电池问题2：如图所示，在静电场中，A、B两点间电势差为U，电荷q由A点移动到B点电场力做多少功？答：W=qUA-+BU问题3：若在电路两端加电压为U，电路中的电流强度为I，则在时间t内电流做多少功？讲解：电场力对电荷所做的功为W=qU.其中，q=It,所以电流在时间t内做的功为W=UIt.一、电功和电功率1、电功在导体的两端

2、加上电压，导体内建立了电场.自由电子在电场力的作用下定向移动，电场力对自由电子做了功，这个功简称为电功，通常说成电流做的功.（1）什么叫电功？（2）定义式：W=UIt③实质——电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的.电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能.(3)说明：①表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比②单位国际单位：常用单位：焦耳（简称焦），1J=1V•A•S千瓦时（俗称度）1KW•h=3.6X106J2、电功率：(1)、什么是电功率？电功率是表示电流做功快慢的物理量.(2

3、)定义式：P=W/t=UIt/t=UI(3)、说明：①表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比.③实质——表示电能转化为其他能的快慢程度.②单位——P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培即　1W=1J/s=1V•A3、额定功率和实际功率：（1）额定功率是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率.（2）实际功率是指用电器在实际电压下工作的实际的功率.几种常用电器的铭牌：29寸彩电220V150W电烙铁220V15----100W电熨斗220V800W海尔181电冰箱220V130W格兰仕微波炉22

4、0V1080W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）定义式：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：单位时间内导

5、体的发热功率叫热功率.2、热功率（2）定义式：P=Q/tP=I2R（3）含义：导体的发热功率与通电导体的电流强度及电阻成正比.（4）单位：热功率的国际单位表示W、kW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.W电Q电流做的功全部转化为内能W电=Q即P电=P热2、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：MW电W机Q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。W电=Q+W其即P电=P热+P其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

6、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.电功和电热在纯电阻电路中：W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功和电热在非纯电阻电路中：只能用W=UIt计算电功，只能用Q=I2Rt计算电热．电功率决定于这段电路两端电压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.区别电功率和热功率对于纯电阻电路，电功率等于热功率，P=IU=I2R=U2/R对于非纯

7、电阻电路，电功率=热功率+其他形式的功率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.联系电功率和热功率练习册：P39例题1P40:例题2【例2】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，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，求电动机线圈电阻R（g=10m／s2）.分析:答案:4Ω