电功和电功率 ppt课件.ppt

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1、电功和电功率,电功和电功率,定义:,公式:,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,定义:,测定,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,一、电 功,1.电功: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

2、械能增加,在这个过程中,电能转化为机械能。,1.电 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。,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。,1.电 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

3、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。,2.电 能 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。,1KWh电的作用,电炉炼钢1.6Kg,生产化肥0.7Kg,1KWh电的作用,采掘原煤105Kg,电车行驶0.85km,1KWh电的作用,一次灌溉麦田330m2,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 =

4、 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)1KW = 1000W,2.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,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,实际电压,大于,等于,小于,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,额定电压,电流在单位时间内所做的功,电流做功多少,电流做功快慢,W=UIt,P=UI,焦耳 千瓦时,瓦特 千瓦,用电能表直接测量,用伏安法间接测量,W=P t,电流所做的

5、功,电功和电功率的区别和联系,三、实验:测定小灯泡的功率,原理:,电路图,P = UI,三、实验:测定小灯泡的功率 (U额 = 2.5V ),实验器材:,三、实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ),连接实验电路:,三、实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ),测量数据如下表,实验数据的处理:,2.5,0.3,0.75,3,0.35,1.05,2,0.24,0.48,正常,较亮,较暗,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,

6、对“PZ22060”的灯泡:,电流,电阻,四、关于电功率的计算,例题2、“PZ22025”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?,解:“PZ22025”的灯泡接在210V的电路中:,电流,功率,“PZ22060”的灯泡接在230V的电路中:,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,

7、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,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以用公式Q = I2 Rt 来表示。,公式中电流 I 的单位要用安培,电阻R 的单位要用欧姆,通电时间t 的单位要用秒,这样热量 Q 的单位就是焦耳。,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,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,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。,焦耳定律,证明:电流通过导体时,如果电能全部转化为内

8、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,电流产生的热量 Q 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 = I 2 R t。,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律, 用公式Q = 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,焦耳定律可根据电功公式W=UIt和欧姆定律 导出:Q = W = UIt = ,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。,六、电热的作用

9、,常见的电热器:,六、电热的作用,1. 电热的利用: 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。 电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。 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,还可以方便地控制和调节温度。,2. 防止电热的危害: 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,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。有的电动机里装有风扇,外壳做成如图形状,都是为了加快散热。,六、电热的作用,2. 防止电热的危害: 收音机、电视机也要考虑散热,所以在机壳上都有散热孔。,六、电热的作用,不识庐山真面目,只缘身在此山中,同学们,再见!,返回,

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