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电功和电功率课件


1.电 功 1.电
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 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 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。
焦耳定律
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? 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)2×60×300J=6480J
焦耳定律
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。 公式推导出来。
1.电 功 1.电
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。
电能转化为其他形式的能
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,电能转化为内能。电流通过电灯时灯 丝灼热发光,电能转化为内能和光能。 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。
0.35 1.05 较亮 0.24 0.48 较暗
四、关于电功率的计算
例题1、“PZ220—25”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?“PZ220V—60”的灯泡呢? 解:对“PZ220—25”的灯泡: 电流 电阻 对“PZ220—60”的灯泡: 电流 电阻
四、关于电功率的计算
例题2、“PZ220—25”的灯泡,接在110V的电路
中,实际发出的功率是多大?接在230V的电路中, 实际发出的功率又是多大?
的灯泡接在210V的电路中: 的电路中: 解:“PZ220—25”的灯泡接在 的灯泡接在 的电路中
电流 功率
“PZ220—60”的灯泡接在 的灯泡接在230V的电路中: 的电路中: 的灯泡接在 的电路中
电车行驶0.85km 电车行驶0.85km
1KW溉麦田330m 一次灌溉麦田330m2
机织棉布11m 机织棉布11m
二、电功率
1.电功率:为了表示电流做功的快慢,物 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 公式:P = U I 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(W),还有千瓦(KW) 电功率的单位:瓦特(W),还有千瓦(KW) 1KW = 1000W
2.额定功率 2.额定功率
额定电压 用电器正常工作时电压(铭牌上标出的电压) 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 用电器实际工作时的电压 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
大于 实 际 电 压 额 定 电 压 实 际 功 率 大于 等于 小于 额 定 功 率 影响寿命 正常工作 不能正 常工作
焦耳定律
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 电流的二次方成正比, 电阻成正比,跟通电时间成正比。 电阻成正比,跟通电时间成正比。 这个规律叫做焦耳定律。 这个规律叫做焦耳定律。焦耳定 焦耳定律 律可以用公式Q 律可以用公式Q = I2 Rt 来表示。 来表示。 公式中电流 I 的单位要用安培,电阻R 的单位 的单位要用安培,电阻R 要用欧姆,通电时间t 的单位要用秒,这样热量 要用欧姆,通电时间t Q 的单位就是焦耳。
等于 小于
电功和电功率的区别和联系
特点 物理 比较 概念 概念 意义 公式
电功
电流所做的功 电流做功多少 W=UIt 焦耳 千瓦时 用电能表直接测量 W=P t
电功率
电流在单位时间内所做的功
电流做功快慢 P=UI 瓦特 千瓦 用伏安法间接测量
单位 测量方法 联系
三、实验:测定小灯泡的功率 实验: 原理: P = UI 电路图
三、实验:测定小灯泡的功率 (U额 = 2.5V ) 实验: 实验器材:
三、实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ) 实验:测定小灯泡的功率 连接实验电路:
三、实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ) 实验:测定小灯泡的功率 测量数据如下表,实验数据的处理:
2.5 3 2
0.3
0.75 正常
电功
定义: 电流所做的功,用W表示。 公式: W = U I t = P t = UQ 国际:焦耳,简称焦,用 J 表示) 单位: 常用单位:千瓦时,用KW·h表示。 换算关系:1KW·h=3.6×106 J 定义: 公式: 单位 国际:瓦特,简称瓦,用W表示。 常用:千瓦,用KW表示。 电流在单位时间内所做的功,用P表示。
六、电热的作用 2. 防止电热的危害: 防止电热的危害: 收音机、 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 散热孔。 散热孔。
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六、电热的作用 常见的电热器: 常见的电热器:
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、 电热器是利用电来加热的设备,电炉、 电烙铁、电熨斗、 电烙铁、电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见 的电热器。 的电热器。 电热器的主要组成部分是发热体,发热 电热器的主要组成部分是发热体, 体是由电阻率大, 体是由电阻率大,熔点高的电阻丝绕在绝缘 材料上做成的。 材料上做成的。 电热器的优点:利用电热器清洁卫生, 电热器的优点:利用电热器清洁卫生, 没有环境污染,热效率高, 没有环境污染,热效率高,还可以方便地控 制和调节温度。 制和调节温度。
六、电热的作用 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, 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, 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。 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, 形状,都是为了加快散热。 形状,都是为了加快散热。
怎样理解焦耳定律 怎样理解焦耳定律
焦耳定律定量地描述了电能向内能转化的规 用公式Q 来表示,适用于任何电路。 律, 用公式 = I2 Rt 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 在电流所做的功全部用来产生热量时, 耳定律可根据电功公式W=UIt和欧姆定律 和欧姆定律 耳定律可根据电功公式 导出:Q = W = UIt = 导出: ,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, 功全部用来产生电热,上述公式才成立,所以, 它们只适用于纯电阻电路。在纯电阻电路中, 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, 在不同的情况下,选用不同的公式去解决问题 会更简便。 会更简便。
电流 功率
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
实验:焦耳定律 实验:
电 功 和 电 功 率
电功率
换算:1KW =1000W 测定 原理、电路图、器材 额定功率 用电器的功率 实际功率 内容 公式:Q = I2 Rt 电热的利用和防止 焦耳定律
电热
一、电 功
1.电功:下图表明,电流是可以做功的。这时, 1.电功:下图表明,电流是可以做功的。这时,电动 电功 机消耗电能,同时,砝码的机械能增加,在这个过程中, 机消耗电能,同时,砝码的机械能增加,在这个过程中, 电能转化为机械能。 电能转化为机械能。
2.电 能 表 2.电
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。
1KW·h电的作用 1KW·h电的作用
电炉炼钢1.6Kg 电炉炼钢1.6Kg
生产化肥0.7Kg 生产化肥0.7Kg
1KW·h电的作用 1KW·h电的作用
采掘原煤105Kg 采掘原煤105Kg
证明:电流通过导体时,如果电能全部转化 证明:电流通过导体时,
为内能,而没有转化为其他形式的热量,也 为内能,而没有转化为其他形式的热量, 就是电流所做的功全部用来产生热量,那么, 就是电流所做的功全部用来产生热量,那么, 电流产生的热量 Q 就等于电流所做的功W, 就等于电流所做的功W 即 Q = W = U I t,再根据欧姆定律 U = IR, 就得到Q 就得到Q = I 2 R t。 t。
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