电功与电功率课件

一一.物体可以做功物体可以做功,电流也可以做功电流也可以做功.电流做的功叫电流做的功叫 电功电功 二二.电流做功的过程实质是电流做功的过程实质是:电能转化为其它形式的能的过程电能转化为其它形式的能的过程.例例:电流通过电炉电流通过电炉电能转化为内能电能转化为内能电流通过电灯电流通过电灯电能转化为光能和内能电能转化为光能和内能电流通过电动机电流通过电动机电能转化为机械能电能转化为机械能(W)电功一.物体可以做功,电流也可以做功.电流做的功叫 1三三.电流做了多少功电流做了多少功,就有多少电能转化为其就有多少电能转化为其他形式的能他形式的能.(即消耗了多少电能即消耗了多少电能.)例例:电流通过电炉做了电流通过电炉做了3500J的功的功,即此即此过程消耗了过程消耗了_电能电能,增加了增加了_内能内能.3500J3500J三.电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.例:电流2一、决定电流做功多少的因素一、决定电流做功多少的因素:电流所做的功跟导体两端的电流所做的功跟导体两端的电压电压,通过通过导体的导体的电流电流和和通电时间通电时间成正比成正比.公式公式:W=UIt注意注意:这里的这里的U和和I,是相对于是相对于“同一段电路或同一段电路或同一导体同一导体”而言而言.电功的计算电功的计算一、决定电流做功多少的因素:电流所做的功跟导体3二二.电功的单位电功的单位:1.电功电功(W):焦耳焦耳 简称简称:焦焦.符号符号:J2.运用公式计算时其他量的单位运用公式计算时其他量的单位:电压电压U:伏伏(V)电流电流 I:安安(A)时间时间t:秒秒(S)（1J=1VAS）1 kWh=3.6106J (要求记熟要求记熟)千瓦时千瓦时 (俗称俗称:度度)符号符号:kWh二.电功的单位:1.电功(W):焦耳 简称:焦4例例:在照明电路中在照明电路中,通过某一电灯电流为通过某一电灯电流为0.5A,问问 1min中中,电流做多少功电流做多少功?分析分析:照明电路两端电压为照明电路两端电压为220V；时间为分钟；时间为分钟,要要化为秒化为秒.例:在照明电路中,通过某一电灯电流为0.5A,问1mi5（因为）（因为）电功其它计算方法电功其它计算方法1.W=UIt=UQ例例:电流通过某一用电器时电流通过某一用电器时,当通过当通过9C的电荷量的电荷量 时时,电流做了电流做了180J的功的功,求此用电器两端的电压求此用电器两端的电压.2.利用欧姆定律得利用欧姆定律得:W=UIt=I2RtW=UIt=U2Rt注意注意:上述两公式只适用于上述两公式只适用于“纯电阻电路纯电阻电路”纯电阻电路：纯电阻电路：电能全部转化为内能电路电能全部转化为内能电路（因为）（因为）URQt常用方法：常用方法：W=Pt(正常工作正常工作)（因为）电功其它计算方法1.W=UIt=UQ6有两个电阻有两个电阻R1=10，R2=20，把它们串联，把它们串联后接在后接在36V的电源上，经过的电源上，经过1min电流通过电流通过R1做做功为功为 ，电流通过，电流通过R2做功为做功为 ，电，电流通过流通过R1和和R2做的总功为做的总功为 。如果把如果把R1和和R2并联后接在这个电源上，并联后接在这个电源上，1min后电流通过后电流通过R1做功为做功为 ，电流通过，电流通过R2做做功为功为 ，电流通过，电流通过R1和和R2做的总功做的总功为为 。864172825927776388811664有两个电阻R1=10，R2=20，把它们串联8641727电能表电能表 (又称又称:电度表、电表电度表、电表)一一.电能表是测量电能表是测量电功电功二二.(或用电器所消耗的或用电器所消耗的电能电能)的工具的工具.二二.电能表的读数电能表的读数.1、单位、单位:千瓦时千瓦时(kmh)h)即即“度度”2、读数、读数:例：某家庭电能表上月底读数为：例：某家庭电能表上月底读数为：234 ,月月底的读数为：底的读数为：245 ,求此家本月用了多少度求此家本月用了多少度电电?若当地的电价为若当地的电价为0.48元元/kmh,该用户本月应该用户本月应付电费付电费 元。元。36答答:11.3度度5.424电能表 (又称:电度表、电表)电能表是测量电功二.电能表8例：例：“3000kwh”意义：意义：“220V 10A”2.额定电压为额定电压为220V,即接在即接在220伏伏的电路上使用；的电路上使用；允许通过的最大电流为允许通过的最大电流为10A1.每当消耗每当消耗kwh的电能，电能表上的电能，电能表上的转盘转动的转盘转动3000圈圈三电能表上的铭牌三电能表上的铭牌求家庭求家庭电路中电路中允许的允许的最大功最大功率率例：“3000kwh”意义：“220V 10A”9四、电能表上的圈数和电能的转化四、电能表上的圈数和电能的转化:例：例：1.有一电能表的铭牌为有一电能表的铭牌为“3000kwh”,问当转盘转过问当转盘转过1000圈圈,消耗了多少电消耗了多少电能能?2.有一电能表的铭牌为有一电能表的铭牌为“3000kwh”,问当消耗电能问当消耗电能3600J时时,电能表的转盘转电能表的转盘转过多少圈过多少圈?0.33 kwh3转转四、电能表上的圈数和电能的转化:例：1.有一电能表的铭牌为“10第二节第二节 电功率电功率一、电功率一、电功率1.定义定义:用电器在用电器在1S内消耗的电能叫做电功率。内消耗的电能叫做电功率。2.意义意义:电功率是表示电流电功率是表示电流做功快慢做功快慢的物理量。的物理量。也表示电流在单位时间内做功多；也表示电流在单位时间内做功多；电功率大表示电流做功快；电功率大表示电流做功快；注意注意:但并不表示电流做功多，因为做功但并不表示电流做功多，因为做功多少不但与电功率有关，还与做功多少不但与电功率有关，还与做功的时间有关。的时间有关。P第二节 电功率一、电功率1.定义:用电器在1S内消耗的电11下列关于电功率的下列关于电功率的 说法正确的是说法正确的是()A、电流通过导体消耗的电能越多，用电器、电流通过导体消耗的电能越多，用电器的电功率越大的电功率越大B、照明电路中的两个灯泡由并联改为串联，、照明电路中的两个灯泡由并联改为串联，电路的总功率不变电路的总功率不变C、1s电流做的功越多，电功率越大电流做的功越多，电功率越大D、额定功率越大的用电器消耗的电能就越多、额定功率越大的用电器消耗的电能就越多C C下列关于电功率的 说法正确的是()C123.计算：计算：方法一：方法一：方法二：方法二：P=UI方法四：方法四：P=I2R方法三：方法三：电功率等于电压与电流电功率等于电压与电流的乘积。的乘积。(推导式推导式)单位时间里完成的电功叫单位时间里完成的电功叫做电功率。做电功率。(定义式定义式)普适公式普适公式只能对纯电阻电路有用只能对纯电阻电路有用3.计算：方法二：P=UI方法四：P=I2R方法13辅助单位：兆瓦、千瓦，辅助单位：兆瓦、千瓦，符号符号:MW、kW。P=UI=I2R 电功率的计算公式小结：电功率的计算公式小结：U :VR :t :S :AW :J计算时的单位计算时的单位4.功率的单位：功率的单位：主单位：瓦特，简称主单位：瓦特，简称:瓦，符号瓦，符号:W。(注意注意:功也为功也为W)瓦瓦J/sVAA1千瓦千瓦1000瓦特瓦特单位换算：单位换算：1兆瓦兆瓦=1000千瓦千瓦辅助单位：兆瓦、千瓦，符号:MW、kW。P=14例：一盏灯连接在照明电路中，通过例：一盏灯连接在照明电路中，通过的电流是的电流是68mA，求：，求：灯的功率是多少？灯的功率是多少？每天通电每天通电3h，一个月按，一个月按30天计天计算，用电多少度？算，用电多少度？答：答：14.96w。答：约答：约1.35度。度。例：一盏灯连接在照明电路中，通过的电流是68mA，求：答：1152、某用电器的电阻是、某用电器的电阻是800，通过的电流是，通过的电流是0.2A,问此用电器的电功率是问此用电器的电功率是 .32W2、某用电器的电阻是800，通过的电流是32W16实验：电功率的测量实验：电功率的测量（1）伏安法（利用电压表和电流表）伏安法（利用电压表和电流表）滑动变阻器的作用：滑动变阻器的作用：测出灯泡在不同电压下的实际功率测出灯泡在不同电压下的实际功率或正常工作时额定功率或正常工作时额定功率AV原理：原理：P=UI电路图电路图:实验：电功率的测量（1）伏安法（利用电压表和电流表）滑动变阻17（2）利用电能表和秒表进行测量）利用电能表和秒表进行测量原原 理：理：P=W/t实验步骤实验步骤:计算方法：计算方法：优化设计方法二优化设计方法二（2）利用电能表和秒表进行测量原 理：P=W/t18现有右图所示器材：两节干电现有右图所示器材：两节干电池，电流（池，电流（00.6A;03A）、）、电压表（电压表（03V；015V），），滑动变阻器（滑动变阻器（101.5A）、）、开关各一个和导线若干，请开关各一个和导线若干，请你用这些器材测量测量小灯你用这些器材测量测量小灯泡（额定电压为泡（额定电压为2.5V，额定，额定功率小于功率小于1W）的额定功率和）的额定功率和正常工作的电阻。正常工作的电阻。（1）按本实验要求，用笔画线代替导线将图中的器材连）按本实验要求，用笔画线代替导线将图中的器材连成实物电路（注意电表量程的选择，连线不要交叉成实物电路（注意电表量程的选择，连线不要交叉)现有右图所示器材：两节干电19（2）闭合开关后，调节滑动变电阻器，使电压表）闭合开关后，调节滑动变电阻器，使电压表的示数为的示数为 伏，这时电流表的示数如图乙所示，伏，这时电流表的示数如图乙所示，则这时的电流是安则这时的电流是安 。（3）根据实验数据可测得小灯泡的额定功率为）根据实验数据可测得小灯泡的额定功率为P=W。正常工作的电阻是。正常工作的电阻是 。（4）若某同学在连接实物时发生错误，实验时，）若某同学在连接实物时发生错误，实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，且灯泡发光较暗，这错误电压表的示数都不变，且灯泡发光较暗，这错误的原因是的原因是 。2.50.26A0.659.62接线柱都接下面两个接线柱接线柱都接下面两个接线柱（2）闭合开关后，调节滑动变电阻器，使电压表的示数为 202、“100W”是该灯泡的额定功率，即该是该灯泡的额定功率，即该灯泡正常发光时的电功率是灯泡正常发光时的电功率是100W.二、用电器的铭牌二、用电器的铭牌(额定电压和额定功率额定电压和额定功率)：例例:灯泡上标有灯泡上标有“PZ220V 100W”，它的含意是：，它的含意是：1、“220V”是该灯泡的额定电压，即是该灯泡的额定电压，即该灯泡在该灯泡在220伏的电压下能正常发光；伏的电压下能正常发光；2、“100W”是该灯泡的额定功率，即该灯泡正常发光时的电功21三、额定功率与实际功率三、额定功率与实际功率1.用电器正常工作时的电压，叫额定电压；用电器正常工作时的电压，叫额定电压；额定功率指用电器正常工作时的功率额定功率指用电器正常工作时的功率.（也是用电器在额定电压下的功率）（也是用电器在额定电压下的功率）2.用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器实际工作时的电压叫实际电压；实际功率指用电器实际工作时消耗的电功率实际功率指用电器实际工作时消耗的电功率.（也是用电器在实际电压下消耗的功率）（也是用电器在实际电压下消耗的功率）3、灯泡的亮度取决于、灯泡的亮度取决于实际消耗的电功率实际消耗的电功率。灯泡越亮表明其消耗的电功率越大。灯泡越亮表明其消耗的电功率越大。三、额定功率与实际功率1.用电器正常工作时的电压，叫额定电压226、实际功率与额定功率的关系：、实际功率与额定功率的关系：当当U实实=U额额时，时，P实实=P额额，用电器正常工作，用电器正常工作当当U实实U额额时，时，P实实U额额时，时，P实实 P额额，用电器容易被烧坏，用电器容易被烧坏6、实际功率与额定功率的关系：当U实=U额时，P实=P额，用231、下列四个灯泡，都在各自的额定电压下、下列四个灯泡，都在各自的额定电压下正常发光，其中最亮的是（正常发光，其中最亮的是（）A、“220V 15W”B、“110V 25W”C、“36V 24W”D、“24V 36W”D1、下列四个灯泡，都在各自的额定电压下D242.有有A灯灯“PZ220-100”和和B灯灯“PZ110-50”（1）当两串联在电路时，哪灯较亮）当两串联在电路时，哪灯较亮 （2）当两并联在电路时，哪灯较亮）当两并联在电路时，哪灯较亮1、串联电路中，电流相等，电阻大的灯分压多，、串联电路中，电流相等，电阻大的灯分压多，实际功率大灯更亮。实际功率大灯更亮。2、并联电路中，电压相等，电阻大的灯分流小，、并联电路中，电压相等，电阻大的灯分流小，实际功率小灯反而暗。实际功率小灯反而暗。2.有A灯“PZ220-100”和B灯“PZ11025灯泡上标有灯泡上标有“PZ22025”它的含意是：它的含意是：灯泡的额定电压是灯泡的额定电压是220伏，额定功率是伏，额定功率是25瓦。瓦。可知灯泡的额定电流，利用的公式是：可知灯泡的额定电流，利用的公式是：可求灯泡的电阻，利用的公式是：可求灯泡的电阻，利用的公式是：铭牌的利用铭牌的利用:额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯丝额定电压相同的灯泡，额定功率大的灯丝电阻小，外形特点是粗而短电阻小，外形特点是粗而短灯泡上标有“PZ22025”它的含意是：可知灯泡的额定电261、灯泡上标有、灯泡上标有“Pz220V 25W”字样，它表示字样，它表示 ；它正常发光时通过灯丝的电流是它正常发光时通过灯丝的电流是 ；灯丝的电阻是灯丝的电阻是 ；每分钟通过灯丝；每分钟通过灯丝的电荷量是的电荷量是 ；每分钟电流做功是；每分钟电流做功是 ；1 kmh电可供其工作电可供其工作 h。0.11A额定电压额定电压220V,额定功率额定功率25W19366.6C1500J401、灯泡上标有“Pz220V 25W”字样，它表示0.11A27（3）利用铭牌求实际功率）利用铭牌求实际功率P实实=(U实实/U额额)2P额额 （电阻一定）（电阻一定）习题：习题：1、将标有、将标有“PZ220V 100W”灯泡接在灯泡接在110V电源两端，灯泡的实际功率是多大？电源两端，灯泡的实际功率是多大？（3）利用铭牌求实际功率P实=(U实/U额)2P额 （电282、一个白炽灯泡铭牌上标有、一个白炽灯泡铭牌上标有“220V 100W”字样，则这个灯泡的灯丝电阻为字样，则这个灯泡的灯丝电阻为 。如果灯丝断了之后，重新将灯丝搭上，设灯如果灯丝断了之后，重新将灯丝搭上，设灯丝电阻变为丝电阻变为440，通电后，则灯丝中实际，通电后，则灯丝中实际电流为电流为A，实际功率为，实际功率为W；通；通电电1min后，灯丝实际消耗的电能为后，灯丝实际消耗的电能为J。（假设灯丝电阻不随温度改变）（假设灯丝电阻不随温度改变）4840.511066002、一个白炽灯泡铭牌上标有“220V 100W”4840.529记常见物体的电功率：记常见物体的电功率：小型：几十瓦小型：几十瓦(电灯、光管、电视电灯、光管、电视)中型：几百瓦中型：几百瓦(电冰箱、洗衣机电冰箱、洗衣机)大型：大型：1千瓦左右千瓦左右(空调、电热器、电饭锅空调、电热器、电饭锅)、下列用电器中，正常工作时电流接近、下列用电器中，正常工作时电流接近0.2A的是（的是（）A、空调、空调B、白炽灯、白炽灯C、电冰箱、电冰箱D、微波炉、微波炉记常见物体的电功率：小型：几十瓦(电灯、光管、电视)中型：几303、比例规律巧用、比例规律巧用（1）串联电路中，实际功率之比与电阻成正比）串联电路中，实际功率之比与电阻成正比（2）并联电路中，实际功率之比与电阻成反比）并联电路中，实际功率之比与电阻成反比3、比例规律巧用（1）串联电路中，实际功率之比与电阻成正比（31已知已知R1=6,R2=3，把它们串联在电路中，它们，把它们串联在电路中，它们的电流之比的电流之比I1：I2=，两端的电压之比，两端的电压之比U1：U2=，在相等的时间内电流做功，在相等的时间内电流做功之比之比W1：W2=,它们消耗的电功率之比它们消耗的电功率之比P1：P2=；若将它们并联在电路中，则通过的电流之比为若将它们并联在电路中，则通过的电流之比为I1：I2=，U1：U2=，在相等的时内电流做功之比在相等的时内电流做功之比W1：W2=，P1：P2=；。1:12:12:12:11:21:11:21:2已知R1=6,R2=3，把它们串联在电路中，它们1:1232一一 电流的热效应电流的热效应电流流过导体时，导体就要发热，这电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的种现象叫做电流的热效应热效应。电与热电与热二、通电导体产生的热量跟哪些因素有关？二、通电导体产生的热量跟哪些因素有关？关系怎样？关系怎样？一 电流的热效应电与热二、通电导体产生的热量跟哪些因素有关？33电流流过导体时产生的热量，跟电流的平电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比的时间成正比。三、焦耳定律三、焦耳定律1)内容：内容：2)公式：公式：I安安 R欧欧 t秒秒 Q焦焦Q=I2Rt3)单位：单位：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平三、焦耳定律1)内容：234某导体的电阻是某导体的电阻是2欧，当欧，当1安的电流通过时，安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？分钟产生的热量是多少焦？答案：答案：120J某导体的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多35推导公式推导公式:当电路为纯电阻电路时当电路为纯电阻电路时,即电能全部即电能全部转化为热能时转化为热能时,有有:Q=WQ=W=PtQ=W=UIt所遇到的电路所遇到的电路,绝大部分为纯电阻电路绝大部分为纯电阻电路,除电动机除电动机.推导公式:当电路为纯电阻电路时,即电能全部转化为热能时,有:36对电功公式对电功公式:W=UIt 和电热公式和电热公式:Q=I2Rt 的理解的理解:1.W=UIt 表示电流做功的公式表示电流做功的公式,不管是什么电不管是什么电路，只要是求电流做功都可以用此公式路，只要是求电流做功都可以用此公式.2.Q=I2Rt 表示电流通过导体产生的热量表示电流通过导体产生的热量,不管不管什么电路什么电路,只要是求电流产生的热量只要是求电流产生的热量,都可以用此都可以用此公式公式.3.电功和电热的区别电功和电热的区别:只有电流做功全部用来产生热量，即电能全部只有电流做功全部用来产生热量，即电能全部转化为内能，电功和电热才是相等的。转化为内能，电功和电热才是相等的。即纯电阻电路：即纯电阻电路：W=Q.对于电动机非纯电阻电路，则：对于电动机非纯电阻电路，则：W Q.W=UIt，Q=I2Rt.对电功公式:W=UIt 和电热公式:Q=I2Rt 373、一台电动机正常工作时线圈两端、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为的电压为380伏，线圈的电阻为伏，线圈的电阻为2欧欧,线圈中的电流为线圈中的电流为10安安,若这台电动机若这台电动机正常工作正常工作2秒钟，秒钟，求：求：1）消耗的电能）消耗的电能W。2）产生的热量）产生的热量Q。3、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电38六、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电热器的主要组成部分是发热体发热体，发热，发热体是由体是由电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高的电阻丝绕在耐高的电阻丝绕在耐高温的绝缘材料上做成的。温的绝缘材料上做成的。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，还可以方便地控没有环境污染，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1.电热的利用：392.防止电热的危害：防止电热的危害：在电动机里，电流主要用来做机械功，但电在电动机里，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。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。成如图形状，都是为了加快散热。2.防止电热的危害：402.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。2.防止电热的危害：41