高二物理电功和电功率.ppt
讨论：讨论：1.通过前面的学习，可知导体内自由电荷通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（做功，而且做正功）电场力做功将引起能量的转化，电能转化电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。讨论：讨论：1.通过前面的学习，可知导体内自由电荷通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（做功，而且做正功）电场力做功将引起能量的转化，电能转化电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。电能电能机械能，如电风扇。机械能，如电风扇。讨论：讨论：1.通过前面的学习，可知导体内自由电荷通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（做功，而且做正功）电场力做功将引起能量的转化，电能转化电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。电能电能机械能，如电动机。机械能，如电动机。电能电能内能，如电热器。内能，如电热器。讨论：讨论：1.通过前面的学习，可知导体内自由电荷通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（做功，而且做正功）电场力做功将引起能量的转化，电能转化电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。电能电能内能，如电热器。内能，如电热器。电能电能机械能，如电动机。机械能，如电动机。电能电能光能，如电灯。光能，如电灯。14.6电功和电功率电功和电功率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 则电场力做功即：UI+-W=UItUI+-EW=UItq=ItW=qU+q1.电功电功W定义：在一段电路中电场力所做的功定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常也就是通常说的电流所做的功说的电流所做的功,简称电功简称电功.公式：公式：W=UIt单位：单位：JkWh1kWh=3.6106J一一.电功和电功率、电热和热功率电功和电功率、电热和热功率讨论：电流通过不同的用电器，做功往往不同，怎么比讨论：电流通过不同的用电器，做功往往不同，怎么比较电流用电器做功的快慢程度？较电流用电器做功的快慢程度？1.电功电功W定义：在一段电路中电场力所做的功定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常也就是通常说的电流所做的功说的电流所做的功,简称电功简称电功.公式：公式：W=UIt单位：单位：J2.电功率电功率P定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率公式：公式：P=W/t=UI单位：单位：WkWkWh1kWh=3.6106J一一.电功和电功率、电热和热功率电功和电功率、电热和热功率特点特点物理物理比较比较概念概念电功电功电功率电功率概念概念意义意义公式公式单位单位测量方法测量方法联系联系电流在单位时间内所做的功电流在单位时间内所做的功电流做功多少电流做功多少电流做功快慢电流做功快慢W=UItP=UI焦耳焦耳千瓦时千瓦时瓦特瓦特千瓦千瓦用电能表直接测量用电能表直接测量用伏安法间接测量用伏安法间接测量W=P t电流所做的功电流所做的功电功和电功率的区别和联系电功和电功率的区别和联系额额定定功功率率和和实实际际功功率率：用用电电器器正正常常工工作作时时的的功功率率也也就就是是用用电电器器铭铭牌牌上上所所标标称称的的功功率率是是额额定定功功率率，用用电电器器在在实实际际电电压压下下工工作作的功率是实际功率的功率是实际功率用用电电器器只只有有在在额额定定电电压压下下工工作作实实际际功功率率才才等等于于额额定定功功率率如如果果工工作作在在其其它它电电压压下如何下如何?几种常见家用电器的额定功率 用电路29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）15030080010015080012004060实验实验1：测定小灯泡的功率：测定小灯泡的功率原理：原理：电路图电路图P=UI实验实验1：测定小灯泡的功率：测定小灯泡的功率(U额额=2.5V)实验器材实验器材：实验实验1：测定小灯泡的功率：测定小灯泡的功率(U额额=2.5V)连接实验电路：连接实验电路：实验实验2：测定小灯泡的功率：测定小灯泡的功率(U额额=2.5V)测量数据如下表，实验数据的处理：测量数据如下表，实验数据的处理：2.52.50.30.30.750.753 30.350.351.051.052 20.240.240.480.48正常正常较亮较亮较暗较暗额定功率额定功率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）用电器在额定电压下的功率（铭牌上标出的功率）实际电压实际电压 用电器实际工作时的电压用电器实际工作时的电压实际功率实际功率实际功率实际功率 用电器在实际电压下的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功率与额定功率的关系实实际际电电压压大于等于小于额额定定电电压压实实际际功功率率大于等于小于额额定定功功率率影响寿命影响寿命正常工作正常工作不能正不能正常工作常工作额定电压额定电压二、电功率和热功率 1电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能电热电热3.焦耳定律焦耳定律内内容容：电电流流通通过过某某导导体体，在在时时间间t内内产产生生的的热热量量,跟跟电电流流的的平平方方、导导体体的的电电阻阻和和通通电电时时间间成成正比。正比。公式：公式：Q=I2Rt 公式：公式：P热热=Q/t=I2R 单位：单位：WkW 定义：导体在单位时间内发出的热量定义：导体在单位时间内发出的热量4.热功率：热功率：P热热电功率和热功率有什么区别电功率和热功率有什么区别?设计性实验：设计性实验：给给你你玩玩具具电电动动机机1台台、干干电电池池2节节、电电压压表表和电流表各和电流表各1只、导线若干。只、导线若干。请请你你设设法法测测出出电电风风扇扇的的直直流流电电阻阻，以以及及电电风扇工作时消耗的总功率和输出的机械功率。风扇工作时消耗的总功率和输出的机械功率。电电压压U（V）电电流流I（A）电电阻阻R（）总功率总功率UI（W）热功率热功率 I2R（W）机械功率机械功率UI I2R（W）转转动动 运运行情况行情况物理物理量量卡卡住住捏住：捏住：电能电能内能内能电能电能内能内能捏住：捏住：运转：运转：M电能电能机械能机械能+内能内能纯电阻电路纯电阻电路:电能电能内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能内能内能+其它形式的能其它形式的能WW-QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指指某某段段电电路路在在某某段段时时间间内内消消耗耗的的全全部电能部电能!指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!纯电阻电路纯电阻电路:非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能内能内能电能电能内能内能+其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R电功电功=电热电热：W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率电功率=热功率热功率：P=P热热=UI =I2R =U2/RMWW-QQUIt I2RtIU/R电功：电功：W=UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热热=I2R3电功率与热功率电功率与热功率的比较：的比较：（1）区别：）区别：电电功功率率是是指指某某段段电电路路的的全全部部电电功功率率，或或这这段段电电路路上上消消耗耗的的全全部部电电功功率率，决决定定于于这这段段电电路路两两端端电电压和通过的电流强度的乘积；压和通过的电流强度的乘积；热热功功率率是是指指在在这这段段电电路路上上因因发发热热而而消消耗耗的的功功率率决决定定于于通通过过这这段段电电路路电电流流强强度度的的平平方方和和这这段段电电路电阻的乘积路电阻的乘积（2）联系：）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对纯电阻电路，电功率等于热功率；对对非非纯纯电电阻阻电电路路，电电功功率率等等于于热热功功率率与与转转化化为为除热能外其他形式的功率之和除热能外其他形式的功率之和I额额=P额额/U额额=1000/220（A）4.5A例例1：规格为：规格为“220V，1000W”的电炉，求：的电炉，求：1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流电炉正常工作时，通过电阻丝的电流2.电炉的电阻电炉的电阻2.电炉的电阻：电炉的电阻：R=U额额2/P额额 =2202/1000（）解：解：1.由由P=UI知，电炉正常工作时：知，电炉正常工作时：=48.4小结小结:一一.电功和电功率电功和电功率1.电功电功:W=UIt2.电功率电功率:P=UI二二.电热和热功率电热和热功率1.电热电热:Q=I2Rt2.热功率热功率:P热热=I2R三三.电功和电热、电功率和热功率的区别电功和电热、电功率和热功率的区别纯电阻电路纯电阻电路:W=Q非纯电阻电路非纯电阻电路:WQ欧姆定律欧姆定律U=IR只适用于纯电阻电路只适用于纯电阻电路!例例2加加在在某某台台电电动动机机上上的的电电压压是是U，电电动动机机消消耗耗的的电电功功率率为为P，电电动动机机线线圈圈的的电电阻阻为为r，则则电动机线圈上消耗的热功率为（电动机线圈上消耗的热功率为（）APBU2/rCP2r/U2 DP-P2r/U2例3.对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）解析：电功率计算的普通公式为用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由 改写电功率的表达式 所以，正确选项为C、D 思考:电热器与电动机哪一种用电器需要电热功率大?哪一种需要电热功率小?小结：电功 电功率 热功率 焦耳热
