电功电功率精选文档.ppt

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1、电功电功率本讲稿第一页，共三十页电电功功和和电电功功率率定义：公式：电功电功电流所做的功，用W表示。国际：焦耳，简称焦，用 J 表示W=U I t=P t=UQ单位：电热电热定义：测定电功率电功率焦耳定律内容电流在单位时间内所做的功，用P表示。单位常用单位：千瓦时，用KWh表示。换算关系：1KWh=3.6106 J公式：国际：瓦特，简称瓦，用W表示。常用：千瓦，用KW表示。原理、电路图、器材用电器的功率额定功率实际功率公式：Q=I2 Rt 电热的利用和防止换算：1KW=1000W本讲稿第二页，共三十页一、电一、电 功功 1.1.电功：电功：电功：电功：下图表明，电流是可以做功的。这时，电动机消

2、耗下图表明，电流是可以做功的。这时，电动机消耗下图表明，电流是可以做功的。这时，电动机消耗下图表明，电流是可以做功的。这时，电动机消耗电能，同时，砝码的机械能增加，在这个过程中，电能转化为机电能，同时，砝码的机械能增加，在这个过程中，电能转化为机电能，同时，砝码的机械能增加，在这个过程中，电能转化为机电能，同时，砝码的机械能增加，在这个过程中，电能转化为机械能。械能。械能。械能。本讲稿第三页，共三十页1.电电 功功电流通过电灯、电炉等用电器时都要做功。电流做功，电灯发光。电流做功，电炉发热。电流做功，电扇转动。电流做功，电车开动。本讲稿第四页，共三十页电能转化为其他形式的能电能转化为其他形式的

3、能 电流不仅通过电动机时做功，通过电灯、电炉等用电器时都要做功，电流通过电炉时发热，电能转化为热能。电流通过电灯时灯丝灼热发光，电能转化为热能和光能。电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。本讲稿第五页，共三十页1.电电 功功 研究表明：电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电流所做的功叫做电功。如果电压U 的单位用伏特，电流 I 的单位用安培，时间 t 的单位用秒，电功 W 的单位就是焦耳。计算电功的公式是：W=U I t 这就是说，电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。本讲稿第六页

4、，共三十页2.电电 能能 表表 电功通常用电能表来测定。把电能表接在电路中，电能表的记数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。本讲稿第七页，共三十页1KWh电的作用电的作用 电炉炼钢1.6Kg 生产化肥0.7Kg本讲稿第八页，共三十页1KWh电的作用电的作用 采掘原煤105Kg 电车行驶0.85km本讲稿第九页，共三十页1KWh电的作用电的作用 一次灌溉麦田330m2 机织棉布11m本讲稿第十页，共三十页二、电功率二、电功率 1.电功率：为了表示电流做功的快慢，物理学中引入了电功率的概念。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。公式：P=W/t=U I上式表明，电功率等于电压与电流的乘积

5、。电功率的单位：瓦特（W），还有千瓦（KW）1KW=1000W本讲稿第十一页，共三十页2.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正常工作不能正常工作额定电压额定电压本讲稿第十二页，共三十页特点特点 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

6、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本讲稿第十三页，共三十页三、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本讲稿第十四页，共三十页三、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：本讲稿第十五页，共三十页三、实验：测定小灯泡的功率三、实验：测定小灯泡的功率(U

7、额额=2.5V)连接实验电路：本讲稿第十六页，共三十页三、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本讲稿第十七页，共三十页四、关于电功率的计算四、关于电功率的计算 例题1、“PZ22025”的灯泡，接在220V的电路中，通过灯泡的电流有多大？这个灯泡的电阻有多大？“PZ220V60”的灯泡呢？解：对“PZ22025”的灯泡：电流电阻对“PZ22060”的灯泡：电流电阻本讲稿第十八页，共三十页四、关

8、于电功率的计算四、关于电功率的计算 例题2、“PZ22025”的灯泡，接在210V的电路中，实际发出的功率是多大？接在230V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本讲稿第十九页，共三十页五、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，

9、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本讲稿第二十页，共三十页实验：焦耳定律实验：焦耳定律本讲稿第二十一页，共三十页焦耳定律焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。成正比，跟通电时间成正比。这个这个规律叫做规律叫做焦耳定律。焦耳定律。焦耳定律可以焦耳定律可以用公式用公式Q=I2 Rt 来表示。来表示。公式中电流公式中电流 I 的单位要用安培，电阻的单位要用安培，电阻R

10、 的单位要用的单位要用欧姆，通电时间欧姆，通电时间t 的单位要用秒的单位要用秒，这样热量这样热量 Q 的单的单位就是焦耳位就是焦耳。本讲稿第二十二页，共三十页 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 本讲稿第二十三页，共三十页 焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律的公式焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来。推导出来。焦耳定律焦耳定律证明：证明：电流通过导体时，如果电能全部转化为电流通过导体时，如果电能全

11、部转化为热能，而没有转化为其他形式的热量，也就是热能，而没有转化为其他形式的热量，也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么，电流电流所做的功全部用来产生热量，那么，电流产生的热量产生的热量 Q 就等于电流所做的功就等于电流所做的功W，即，即 Q=W=U I t，再根据欧姆定律再根据欧姆定律 U=IR，就得到就得到Q=I 2 R t。本讲稿第二十四页，共三十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。在电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳在电流所做的功全

12、部用来产生热量时，焦耳定律可根据电功公式定律可根据电功公式W=UIt和欧姆定律和欧姆定律 导导出：出：Q=W=UIt=，这里的条件是电功全部，这里的条件是电功全部用来产生电热，上述公式才成立，所以，它们只适用来产生电热，上述公式才成立，所以，它们只适用于纯电阻电路。在纯电阻电路中，在不同的情况用于纯电阻电路。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便。下，选用不同的公式去解决问题会更简便。本讲稿第二十五页，共三十页六、电热的作用六、电热的作用常见的电热器：常见的电热器：本讲稿第二十六页，共三十页六、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

13、设备，电炉、电烙铁、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热器。电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。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，发热体是，发热体是由由电阻率大，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。本讲稿第二十七页，共三十页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

14、，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，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。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。六、电热的作用六、电热的作用本讲稿第二十八页，共三十页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散热孔。散热孔。六、电热的作用六、电热的作用本讲稿第二十九页，共三十页返回本讲稿第三十页，共三十页