第八章电功率优秀课件.ppt

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1、第八章 电功率第1页，本讲稿共44页电能的特点电能的特点1、无污染、无污染2、效率高、效率高3、便于输送、便于输送4、使用方便、使用方便5、便于转换、便于转换第2页，本讲稿共44页一一 电电 能能电流通过电灯、电炉等用电器时都要消耗电能。电灯发光，电能转化成光能电炉发热，电能转化成热能电扇转动，电能转化成动能电车开动，电能转化成动能第3页，本讲稿共44页俗称：电度表俗称：电度表又称：千瓦时计又称：千瓦时计（KWhKWh）计量用电计量用电器在一段器在一段时间里时间里消消耗的电能耗的电能.1 1 电能的计量：电能的计量：第4页，本讲稿共44页2.电电 能能 表表 电能通常用电电能通常用电能表来测定

2、。把电能表来测定。把电能表接在电路中，能表接在电路中，电能表的记数器上电能表的记数器上前后两次前后两次读数之差读数之差，就是这段时间内用电就是这段时间内用电的度数。的度数。第5页，本讲稿共44页a.a.a.a.220V220V220V220V额定电压是额定电压是额定电压是额定电压是220V220V220V220V。b.b.b.b.5A5A5A5A电能表持续工作的最大电流电能表持续工作的最大电流电能表持续工作的最大电流电能表持续工作的最大电流c.c.c.c.10A10A10A10A短时间允许通过的最大电流。短时间允许通过的最大电流。短时间允许通过的最大电流。短时间允许通过的最大电流。d.d.d.

3、d.3000r/Kw.h3000r/Kw.h3000r/Kw.h3000r/Kw.h每千瓦时转数。每千瓦时转数。每千瓦时转数。每千瓦时转数。(6400imp/Kw.h-)(6400imp/Kw.h-)(6400imp/Kw.h-)(6400imp/Kw.h-)其意义是：电流通过用电器每做其意义是：电流通过用电器每做其意义是：电流通过用电器每做其意义是：电流通过用电器每做l l l l千瓦时千瓦时千瓦时千瓦时的功的功的功的功，这只电能表转盘转，这只电能表转盘转，这只电能表转盘转，这只电能表转盘转3000300030003000转。转。转。转。电能的单位：焦耳，简称焦，符号是J。常用单位kW.h.

4、换算：1kW.h=3.6106J第6页，本讲稿共44页1KWh电的作用电的作用 电炉炼钢1.6Kg 生产化肥生产化肥0.7Kg0.7Kg第7页，本讲稿共44页1KWh电的作用电的作用 采掘原煤105Kg 电车行驶0.85km第8页，本讲稿共44页1KWh电的作用电的作用 一次灌溉麦田330m2 机织棉布11m第9页，本讲稿共44页二、电功率二、电功率 1.电功率：电功率：为了表示用电器消耗为了表示用电器消耗电能电能电能电能的的快慢快慢，物理学中引入了电功率的概念。物理学中引入了电功率的概念。用电器在用电器在1秒内所消耗的电能叫做秒内所消耗的电能叫做电功率电功率。公式：公式：P=W/t=U I上

5、式表明，电功率等于电压与电流的乘积。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（电功率的单位：瓦特（电功率的单位：瓦特（电功率的单位：瓦特（WW），还有千瓦（），还有千瓦（），还有千瓦（），还有千瓦（kWkW）1k W=1000W1k W=1000W第10页，本讲稿共44页3.额定功率额定功率额定功率：额定功率：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额定电压：额定电压：用电器正常工作时电压（铭牌上标出的电压）、电压、电流、电功率及灯的亮度关系、电压、电流、电功率及灯的亮

6、度关系电压关系电压关系 电流关系电流关系 电功率关系电功率关系 灯发光情况灯发光情况 U实实U额额 I实实I额额U实实U额额I实实I额额U实实U额额 I实实I额额 P实实 P额额 P实实 P额额 P实实 P额额 发光亮，发光亮，影响寿命影响寿命正常发光正常发光发光较暗发光较暗 第11页，本讲稿共44页三、实验：测定小灯泡的功率三、实验：测定小灯泡的功率原理：电路图P=UI第12页，本讲稿共44页三、实验：测定小灯泡的功率三、实验：测定小灯泡的功率(U额额=2.5V)实验器材：第13页，本讲稿共44页三、实验：测定小灯泡的功率三、实验：测定小灯泡的功率(U额额=2.5V)连接实验电路：第14页，

7、本讲稿共44页三、实验：测定小灯泡的功率三、实验：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：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第15页，本讲稿共44页四、关于电功率的计算四、关于电功率的计算 例题例题1、“PZ22025”的灯泡，接在的灯泡，接在220V的电路中，通的电路中，通过灯泡的电流有多大？这个灯泡的电阻有多大？过灯泡的电流有多大？这个灯泡的电阻有多大？“PZ220V60”的灯泡呢？的灯泡呢？解：对“PZ22025”的灯泡：电流电阻对“PZ22060”的灯泡

8、：电流电阻第16页，本讲稿共44页四、关于电功率的计算四、关于电功率的计算 例题例题2、“PZ22025”的灯泡，接在的灯泡，接在210V的电路中，实际发出的功的电路中，实际发出的功率是多大？接在率是多大？接在230V的电路中，实际发出功率又是多大？的电路中，实际发出功率又是多大？“PZ22025”的灯泡接在的灯泡接在210V的电路中：的电路中：电流电流功率功率“PZ22060”的灯泡接在的灯泡接在230V的电路中：的电路中：电流电流功率功率电阻电阻 R=U2/P=(220V)2/25W=1936欧欧=2000=2000欧欧解：解：“PZ22025”的灯泡的内电阻的灯泡的内电阻第17页，本讲稿

9、共44页五、焦耳定律五、焦耳定律五、焦耳定律五、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第18页，本讲稿共44页实验：焦耳定律实验：焦耳定律第19页，本讲稿共44页焦耳定律焦耳定律内容内容：电流通过导体产生的热量跟电流的：电流通过导体产生的热量跟电流的：电流通过导体产生的热量跟电流的：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方二次方二次方二次方成正比，跟导体的成正比，跟导体的成正比，

10、跟导体的成正比，跟导体的电阻电阻电阻电阻成正比，成正比，跟跟通电时间通电时间通电时间通电时间成正比。成正比。成正比。成正比。这个规律叫做这个规律叫做这个规律叫做这个规律叫做焦耳定焦耳定焦耳定焦耳定律。律。律。律。焦耳定律可以用公式焦耳定律可以用公式焦耳定律可以用公式焦耳定律可以用公式Q=IQ=I2 2 Rt 来表示。来表示。来表示。来表示。公式中电流公式中电流 I I 的单位要用安培，电阻的单位要用安培，电阻的单位要用安培，电阻的单位要用安培，电阻R R 的单位要用的单位要用的单位要用的单位要用欧姆，通电时间欧姆，通电时间欧姆，通电时间欧姆，通电时间t t 的单位要用秒的单位要用秒的单位要用秒

11、的单位要用秒，这样热量这样热量 Q Q 的单的单的单的单位就是焦耳位就是焦耳位就是焦耳位就是焦耳。意义意义：表示电流通过用电器有多少电能转：表示电流通过用电器有多少电能转化为热能。化为热能。第20页，本讲稿共44页怎样理解焦耳定律焦耳定律 焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规律，焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规律，用公式用公式Q=I2 Rt 来表示，适用于任何电路。来表示，适用于任何电路。在电流所消耗的电能全部用来产生热量时，焦耳定律在电流所消耗的电能全部用来产生热量时，焦耳定律可根据电能公式可根据电能公式W=UIt和欧姆定律和欧姆定律 导出：导出：Q=W=UIt=，这里的条件是电能全

12、部用来产生电热，上述公式，这里的条件是电能全部用来产生电热，上述公式才成立，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中，在不同的情况下，选用不同的公式去解决问题会更简便。便。第21页，本讲稿共44页 吹吹风风机机和和电电熨熨斗斗通通电电时时都都会会发发热热，哪哪种种电电器器可可以以认认为为能能将将电能全部转化成内能？电能全部转化成内能？若若电电流流所所做做的的功功全全部部转转化化为为电电热热器器的的内内能能，则：则：WQ所以，所以，QWUItI2Rt也可也可QWPt=若若电电流流所所做做的的功

13、功只只有有一一部部分分转转化化为为内能，则只可用焦耳定律来计算内能，则只可用焦耳定律来计算第22页，本讲稿共44页 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)260300J=6480J 第23页，本讲稿共44页六、电热的作用六、电热的作用常见的电热器：常见的电热器：常见的电热器：常见的电热器：第24页，本讲稿共44页2 2、电流通过导体产生的热量叫、电流通过导体产生的热量叫电热电热电热电热。一、电流的热效应：一、电流的热效应：1 1、电流通过、电

14、流通过任何任何任何任何一个导体，导体都要一个导体，导体都要发热发热发热发热，温度升温度升高，高，这种现象叫这种现象叫电流的热效应电流的热效应二、二、电热器电热器是利用是利用电流的热效应电流的热效应来工作的用电器。来工作的用电器。1 1、常见的电热器：常见的电热器：电热水器电热水器、电炉电炉、电烙铁电烙铁、电饭锅电饭锅、电熨斗电熨斗、电热毯电热毯等等等等。2 2、电热器电路模型、电热器电路模型 3 3、电热器结构、电热器结构主要部分是主要部分是发热体发热体发热体特点：发热体特点：电阻率大电阻率大电阻率大电阻率大 、熔点高、熔点高、熔点高、熔点高第25页，本讲稿共44页电能电能 内能内能三、电流热

15、效应的实质三、电流热效应的实质：思考：思考：1、电流的热效应有什么利和弊？、电流的热效应有什么利和弊？2、如何减少电流热效应而产生的负面影响？、如何减少电流热效应而产生的负面影响？优点：优点：无污染，热效率高，方便控制和调节温度无污染，热效率高，方便控制和调节温度缺点缺点：1)在家庭电路中，由于长期的电流热效应，在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的导线外的绝缘层绝缘层会加速会加速老化老化，甚至会烧毁绝缘层而，甚至会烧毁绝缘层而引发火灾引发火灾。2）由于电流的热效应，会）由于电流的热效应，会影响影响家电的家电的使使用性能用性能和和寿命寿命。防止措施：加装防止措施：加装散热系统散热系统（如

16、散热电扇）或为了更（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构（散热窗）好散热而特别设计的结构（散热窗）第26页，本讲稿共44页六、电热的作用六、电热的作用1.电热的利用：电热的利用：电热器是利用电来加热的设备，电炉、电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烙铁、电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。热器。电热器的主要组成部分是电热器的主要组成部分是发热体发热体发热体发热体，发热体是，发热体是，发热体是，发热体是由由由由电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高的电阻丝绕在耐高温的绝缘的电阻丝绕在耐高温的绝缘材料上做成的。材料上做成

17、的。电热器的优点：电热器的优点：利用电热器清洁卫生，没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有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。调节温度。第27页，本讲稿共44页2.防止电热的危害：防止电热的危害：在电动机里，电流主要用来做在电动机里，电流主要用来做在电动机里，电流主要用来做在电动机里，电流主要用来做机械功，但电动机里的导线有电阻，机械功，但电动机里的导线有电阻，机械功，但电动机里的导线有电阻，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，也要产生热量，使导线的温度升高，也要产生热量，使导线的温度升高，也要产生热量，使导线的温度升高，温度

18、超过绝缘材料的耐热温度，绝温度超过绝缘材料的耐热温度，绝温度超过绝缘材料的耐热温度，绝温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。缘材料会迅速老化，甚至可能烧坏。这就需要考虑如何加快散热。有的这就需要考虑如何加快散热。有的这就需要考虑如何加快散热。有的这就需要考虑如何加快散热。有的电动机里装有风扇，外壳做成如图电动机里装有风扇，外壳做成如图电动机里装有风扇，外壳做成如图电动机里装有风扇，外壳做成如图形状，都是为了加快散热。形状，都是为了加快散热。形状，都是为了加快散热。形状，都是为了加快散热。第28页，本讲稿共4

19、4页2.防止电热的危害：防止电热的危害：收音机、电视收音机、电视机也要考虑散热，机也要考虑散热，所以在机壳上都有所以在机壳上都有所以在机壳上都有所以在机壳上都有散热孔。散热孔。第29页，本讲稿共44页有关电能有关电能的计算的计算例例1 1：一把电烙铁接在：一把电烙铁接在220V220V的电路中，通过的电流是的电路中，通过的电流是350mA350mA，问通电，问通电1h1h消耗的电能为多少焦？合多少千瓦时消耗的电能为多少焦？合多少千瓦时？解：由电能解：由电能的公式得的公式得 W=UIt=220V0.35A3600s W=UIt=220V0.35A3600s 答：消耗电能答：消耗电能2.8102.

20、8105 5J J，合，合0.078KWh0.078KWh。合合0.078KWh0.078KWh=2.810=2.8105 5J J（1千瓦时千瓦时=3.6106焦）焦）第30页，本讲稿共44页有关电功率的计算有关电功率的计算 例例2:2:一只标有一只标有“PZ220“PZ220100”100”的灯泡，若现测得它两端得的灯泡，若现测得它两端得电压为电压为200V200V的，则这只灯泡得实际功率是多少？的，则这只灯泡得实际功率是多少？分析：分析：“PZ220100”表示额定电压为表示额定电压为220伏，额定功率为伏，额定功率为100瓦，而现在灯泡实际电压为瓦，而现在灯泡实际电压为200伏，不等于

21、额定电压。则伏，不等于额定电压。则实际功率也不等于额定功率了。只有灯得电阻不变，所以先实际功率也不等于额定功率了。只有灯得电阻不变，所以先算电阻算电阻R。解：R=U 2额P=（220伏）2100瓦=484欧U2实P实=R=（200伏）2484欧=82.6瓦根据根据P额额=U额额I额额，是否可以测出灯泡的额定功率？，是否可以测出灯泡的额定功率？第31页，本讲稿共44页 电功率计算注意电功率计算注意实际电功率随电压变化而改变，用电实际电功率随电压变化而改变，用电器的额定电压只有个，而实际电压器的额定电压只有个，而实际电压有个有个.灯泡亮暗由实际电功率大小决定灯泡亮暗由实际电功率大小决定.电灯泡的电

22、阻一般不变电灯泡的电阻一般不变,当电压发生当电压发生 改变时改变时,引起电流变化引起电流变化,从而引起实际从而引起实际 电功率大小变化电功率大小变化.1无数无数第32页，本讲稿共44页 测小灯泡的额定功率测小灯泡的额定功率例例3 3：如图所示的是测定额定电压为：如图所示的是测定额定电压为2 25V5V 灯泡的额定功率的电路图灯泡的额定功率的电路图.（1 1）a a是是_表，表，b b是是_表表.（2 2）如果小灯泡的阻值约为）如果小灯泡的阻值约为1010，电源由，电源由 2 2节干电池串联组成，电流表有量程为节干电池串联组成，电流表有量程为0 06A6A和和3A3A两两 档，电压表有量程为档，

23、电压表有量程为3V3V和和15V15V两档，则两档，则a a表量程应选表量程应选 _ _ 档，档，b b表量程应选用表量程应选用_档档.（3 3）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有）闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1 18V8V，滑动变，滑动变 阻器的滑片阻器的滑片P P应向应向 _ _ 端移动，才能使电压表示端移动，才能使电压表示 数为数为_._.此时灯泡的实际功率就是额定功率此时灯泡的实际功率就是额定功率.（4 4）要测量的数据是）要测量的数据是_和和_，计算灯泡的，计算灯泡的 额定功率公式为额定功率公式为_._.电压电压电流电流3V3V0 06A6AA A（左）（左）2 25V5V电压电压

24、电流电流P=UIP=UI第33页，本讲稿共44页有关电热的计算有关电热的计算例例4 4：家用电熨斗为满足不同：家用电熨斗为满足不同布料的整烫需要，通常设计成布料的整烫需要，通常设计成三档不同的温度档右图是它三档不同的温度档右图是它的工作原理图，其中的工作原理图，其中、为电热丝，且为电热丝，且110110，图乙是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况图乙是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况 求电熨斗处于求电熨斗处于“高温档高温档”时，工作时，工作1 1分钟所产生的热量分钟所产生的热量Q=I2Rt=解：+R=110 110 110+110=55U2Rt=（220V）25560S=52810J答

25、：电熨斗处于“高温档”时，工作1分钟所产生的热量为52810J.第34页，本讲稿共44页例例5 5：如图的所示：如图的所示为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的名牌。某同学用这种电水壶用电加热的方便水壶）的名牌。某同学用这种电水壶烧烧开水，他将水放至最大水量，开水，他将水放至最大水量，测得水的初温是测得水的初温是2020，通电，通电5 5分分5050秒，水少开（在一个标准大气压下）。试通秒，水少开（在一个标准大气压下）。试通过计算，回答下面问题。过计算，回答下面问题。（1 1）算一算）算一算此电水壶

26、正常工作时的电流。此电水壶正常工作时的电流。（2 2）该）该电水壶电水壶电热丝的电阻多大？电热丝的电阻多大？（3 3）水所吸收的热量是多少？）水所吸收的热量是多少？（4 4）现测得电源电压为）现测得电源电压为210210伏，算一算此伏，算一算此 电水壶工作的效率。电水壶工作的效率。额定电压220V额定功率最大容量1210W1L解：（1）根据P额=U额I额，得：I额=P额U额=1210W220V=5.5A（2）根据得：U2额额RP额额=U2额额P额额R=(220V)21210W=40（3）m=V=1千克Q=Cmt*1千克千克*(100-20)=4200焦焦/(千克千克.)=3.36*105U2实

27、(4)P实=R(210V)2=40=1102.5W=QWQP实t=3.36*1051102.5W*350S=0.87=87%答:略第35页，本讲稿共44页公式小结公式小结电能电功率热量定义式W=UItW=PtP=W/t P=UIQ=I2Rt推导式（适合于纯（适合于纯电阻器）电阻器）W=I2RtP=I2RQ=W=Pt=UItW=U2t/RP=U2/RQ=U2t/RR1、R2串联串联时：电功、电功率、热量与电阻成时：电功、电功率、热量与电阻成正比正比，W1：W2=P1：P2=Q1：Q2=R1：R2R1、R2并联并联时：电功、电功率、热量与电阻成时：电功、电功率、热量与电阻成反比反比，W1：W2=P

28、1：P2=Q1：Q2=R2：R1第36页，本讲稿共44页第37页，本讲稿共44页组间竞赛：下列关于电功率得说法正确的是（）A、电功率越大，所做的功就越多 B、电功率越大，做功所用时间就越少 C、电功率越大，电流做功越快 D、电功率越大，所消耗的电能就越多看哪一组答对得多呦看哪一组答对得多呦!竞赛1、C第38页，本讲稿共44页竞赛2、一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于（）A、1瓦B、10瓦C、100瓦D、1000瓦C第39页，本讲稿共44页竞赛3、电灯的亮暗由下列哪个物理量决定的（）A、额定功率B、额定电压C、实际电压D、实际功率D第40页，本讲稿共44页竞赛4、两盏电灯串联接入电路中，闭合开关，看到甲灯比乙灯亮，则下列说法中不不正确的是（）A、甲灯的电阻比乙灯大B、甲灯的实际功率比乙灯大C、甲灯的两端电压比乙灯高D、甲灯的额定功率比乙灯大D第41页，本讲稿共44页竞赛5、一杯开水冷却到室温，放出的热量约为（）A、几百焦B、几千焦C、几万焦D、几十万焦D第42页，本讲稿共44页竞赛6、一只标有“6V 9W”的灯泡接在某电源上，测得流过灯得电流为1安，则此时灯得功率为（）A、小于9瓦B、等于9瓦C、大于9瓦D、无法确定A第43页，本讲稿共44页第44页，本讲稿共44页