PPT《第五节 电功率》

第五节 电功率 学习目标:1.

理解电功的概念,掌握电功和电功率的计算公式.2.搞清电功率和热功率的区别和联系.3.知道闭合电路的功率计算公式,利用功率公式分析电源工作时能量的转移情况. 课标定位 重点难点:电功、电功率和热功率的理解和计算.易错问题:在非纯电阻电路中,热功率用P=U2/R求解.

一、电功和电功率1.电功,即电流做功,实质上是导体中的 对自由电荷的 力在做功,自由电荷在电场力的作用下沿静电力的方向做定向移动,结果电荷的 减少,而其它形式的能 .2.公式:W=其国际单位是 (J). 恒定电场 电场 电势能 增加 UIt 焦耳 3.电功率是指 做的功,P=其国际单位是 (W). 单位时间内电流 UI 瓦特

二、焦耳定律和热功率1.定义电流I通过一段电阻为R的电路在时间t内产生的热量Q=这就是焦耳定律.2.热功率 称为热功率,P=I2R. I2Rt 单位时间内的发热量 3.纯电阻电路与非纯电阻电路的区别在纯电阻电路里,电功 电热,电功率 热功率.在非纯电阻电路里,电功 电热,电功率 热功率. 等于 等于 大于 大于

三、闭合电路中的功率1.在包含电源在内的闭合电路中,电源工作时,电路中消耗的总功率是 ,它表明,电源提供的能量一部分消耗 ,转化为 的能,另一部分消耗在 ,转化为 . EI=U外I+U内I 在外电路上 其他形式 内电路上 内能 2. 公式EI=U外I+U内I中,EI表示电源提供的, U外I和U内I表示电源的 和电源的 上消耗的电功率,电源的内电路消耗的功率一般是 . 电功 率 外电路 内电路 热功率

一、纯电阻电路与非纯电阻电路 电动机、电解槽 电阻、电炉丝、白炽灯 元件举例 电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能 电流做功全部转化为电热 能量转化 不服从欧姆定律 服从欧姆定律I= 欧姆定律 除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器 电路中只有电阻元件 元件特点 非纯电阻电路 纯电阻电路

二、电功是电能转化为其他形式能的量度 电功即电场力对电荷做的功W=UIt,电场力做多少功,电荷就减少多少电势能,至于减少的电势能转化为什么形式的能,这要看具体电路元件.在纯电阻电路里(如电炉)减少的电能全部转化为内能,即电功等于电热,在非纯电阻电路里(如电动机、电解槽等)减少的电能少部分发热,大部分转化为其他形式的能(机械能或化学能等).

三、电功(率)与电热(电热功率)的理解 电功是电能转化为其他形式能的量度,即电功表示的是电流通过导体时转化为其他形式能的电能.电热表示的是电流通过导体时转化为内能的电能,也就是说电热是电能转化为内能的量度,电功率或电热功率则是描述能量转化快慢的.可见电功(率)和电热(电热功率)是两个不同的物理量,不能混淆.因此,计算电功(率)时用公式W=UIt或P=UI进行计算,计算电热(电热功率)时用公式Q=I2Rt或P=I2R进行计算,也不能混淆. 2.在非纯电阻电路里,如含有电动机、电解槽等的电路里,电流做功将电能除转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,此时有W>

Q,即UIt>

I2Rt.显然U>

IR,因此在这种情况下,电功W只能用公式W=UIt进行计算,电热Q只能用公式Q=I2Rt进行计算.电功率只能用P=UI计算,热功率只能用P热=I2R计算. 3.用下面思维导图理解纯电阻电路与非纯电阻电路. 1.注意各公式的适用范围,区别电功和电热,牢记计算电功用UIt,计算电热用I2Rt.2.从能量转化角度去分析非纯电阻电路,找出能量转化的途径(做功过程)和能量守恒的体现(电能的用途). 特别提醒 1.某吸尘器中的电动机线圈电阻为1 Ω,接在220 V的直流电压下,工作电流为1 A,则吸尘器消耗的电功率为_发热损耗的功率为_转化为机械能的功率为_ 做一做 解析:电动机是将电能转化为机械能的机器,其中只有部分能量消耗在线圈发热上,是一个非纯电阻电路,此时计算电功率的三个公式P=UI、P=I2R、P=不能等效互换.(1)公式P=UI可计算电动机消耗的总功率,因此电动机消耗的总电功率:P总=UI=220 W. (2)P=I2R只能计算发热损耗的电功率,发热损耗的电功率:P热=I2R=1 W.(3)转化为机械能的功率可用电动机消耗的总功率减去发热损耗的电功率,所以转化为机械能的功率为P机=P总-P热=219 W.答案:220 W