《电功和电热复习》PPT课件.ppt

,电功和电热复习,中考考点,1理解电功的概念，会计算用电器在一定时间消耗电能的多少。2利用电能表和秒表正确测出电能和电功率。3理解电功率的概念，掌握电功率的计算公式，理解额定功率和实际功率的关系。,4理解焦耳定律，知道电热器的原理，会计算电流通过导体产生的热量。5家庭电路的组成及各部分的连接，掌握常见家庭电路的故障。6掌握测量灯泡额定功率的方法。,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=UIt=Pt=I2Rt=U2t/R,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=3.6106J,公式：,P=I2RP=U2/R,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=I2Rt,电热的利用和防止,换算：1KW=1000W,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：,（1）定义：,电流所具有的能量叫做电能。,（2）单位：,千瓦时（度）。J,（3）电功与电能的关系：,电流做了多少功就消耗了多少电能。,例：电流通过电动机做2000焦的功，即有_焦的_能转化为_焦的_能和_能。,2000,2000,机械,内,（4）公式：,W=UIt（适用所有电路）,电,（5）在家庭用电中测量电流消耗电能的仪器是：,电能表。,电能表：,（2）2500R/KWh：,电表的表盘每转2500圈，电路中就消耗1度电。,（1）读数：,最后一位是小数。,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。,电功率：,（1）电功率是表示电流做功快慢的物理量。,（2）公式：,P=W/t,P=UI,如果用电器是纯电阻：,P=U2/RP=I2R,（3）单位:,W、KW,1kW=1000W,（4）额定功率与实际功率：额定功率：用电器在额定电压或额定电流下工作的电功率。“灯泡的亮暗由实际功率决定”。,常见用电器的电功率,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=Pt,电流所做的功,电功和电功率的区别和联系,如何计算电功率？,运用公式直接计算：,串联电路中：,并联电路中：,小明同学刚学完电功、电功率知识，有一天回到家中发现有几只灯泡。其中一只标有“220V,40W”字样，由此他想到以下问题：,问题1：灯泡上面的“220V,40W”表示什么意思？,答：“220V”表示这只灯泡的额定电压是220伏；“40W”表示这只灯泡的额定功率是40瓦。,什么是额定电压、额定功率？,问题2：小明想：若把此灯接在照明电路中，这只灯泡的功率一定是40瓦吗？,答：不一定。只有在220伏电压下工作时，这只灯泡的功率才是40瓦。若实际电压高于220伏，它的功率就大于40瓦；若实际电压低于220伏，灯泡的功率就小于40瓦。,问题3：此灯正常工作时，灯丝电阻多大？,解：由P=UI和,得：,那么,例:求出“220V40W”的灯泡接在110伏电压下的实际功率。,问题5：小明同学又想，如果把此灯接在380伏的电路上，会发生什么现象？,答：根据有由于P实远大于P额，所以灯丝很快被损坏。,问题6：要在此电压（380伏）下仍然使灯正常工作，你有什么办法？,解:而电路中的电流所以,那么串联电阻应满足什么条件？,R/两端电压U/U总U额380V-220V160V,如果只有几只这样的灯泡，而没有电阻，还有什么方法也可以使它工作？,问题7：小明同学又拿起一只灯泡标有“220V，25W”字样，他想若将此灯与“220V,40W”的灯泡并联，接到220伏的电路中哪个灯泡会更亮一些？,答：因为并联支路两端电压相等UU1U2，故两灯两端电压都等于额定电压220伏，所以消耗的功率也都等于各自的额定功率，所以“220V，40W”灯泡的功率大，并且会更亮一些。,问题8：把这两个灯泡(“220V，25W”，“220V，40W”)串联起来，接到220伏的电路中，哪个灯泡消耗的功率大？（或哪个更亮）,分析：从可知，在额定电压相同的情况下，额定功率小的灯丝电阻大，即“220V，25W”的灯丝电阻比“220V，40W”的灯丝电阻大，又因为串联电路中电流处处相等，即I1I2I。根据PI2R可知，电阻大的消耗的电功率大，所以两灯串联后“220V，25W”灯泡消耗的功率大，即此灯亮。,问题9,灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路上使用，灯泡比原来要亮些，为什么？搭接后的灯泡在以后的使用中为什么还是从搭接处烧断？灯泡用的时间久了亮度会有什么变化？,问题10：小明还找到一只照明灯泡，但它的功率值已模糊不清，可通过什么方法知道它的功率？,【分析】可用实验的方法解决：把灯泡与电能表连接起来，接入电路，用电能表测出一定时间内电流所做的功，并用秒表测出时间，根据公式则可求得功率。,用电器的额定功率只有一个，实际功率可以有多个，灯泡的亮度有实际功率决定的,想一想,现在有两个铭牌模糊的普通灯泡，你怎么帮助鉴别？（几种方法）,？,？,“220V，40W”,“220V，100W”,方法一：并联在220V的电源上，较亮的是100w，较暗的是40w。,方法二：串联在220V的电源上，较亮的是40w,较暗的是100w。,方法三：灯丝较粗的是100w，较细的是40w。,实践题：小刚有一个“110V，40W”和一个“110V，100W”的灯泡，可是家里都是220伏的电源，不能直接使用。他想串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和。正好110V110V220V。两个灯泡串联，就可以使用了，可是在实际使用的时候，两个灯泡都不能正常发光，而且“110V，40W”的灯泡很快被烧毁。请你想一想，然后再计算一下，在串联电路里能不能用加上一个电阻的办法使两灯泡正常发光。,三、电功率与电阻的关系：（不同用电器比较）,（1）并联电路,电阻消耗的电功率与电阻成反比,P并=P1+P2,并联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。,（2）串联电路：,电阻消耗的电功率与电阻成正比,P串=P1+P2,串联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。,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),连接实验电路：,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,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,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,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=I2Rt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。,4.电热：,（1）焦耳定律：电流通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，跟通电时间成正比。,（2）计算公式：Q=I2Rt单位：J,（3）电热器：电炉子、电饭锅、电烙铁、电热水器、电熨斗。电能全部转化成内能（纯电阻电路）。电流所做的功等于用电器产生的热量。,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=UIt，再根据欧姆定律U=IR，就得到Q=I2Rt。,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=I2Rt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,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,