高中物理选修3-1电功和电功率课件.ppt

1、中山市民众德恒学校中山市民众德恒学校电功率电功率小张的爸妈经常因高额的电费跟物业打口水仗生活案例这么多电器工作，说明电流在他们家做功很多，很辛苦！缴的电费能不多吗！什么量可以描述电流做功的多少或快慢呢？不搞清楚，下次交电费又要打口水仗了！不搞清楚，下次交电费又要打口水仗了！自主学习自主学习（复习）1.电流的定义式：2.电场力做功的特点：电场力做功与 无关，只与 和 有关 公式：3.功的定义（公式）：4.功率的定义（公式）：自主学习自主学习（一）电功和电功率1电功电功（定义）：电场力对 做的_，叫电功，也可说是电流做的功。表达式：电功单位：2电功率电功率（定义）：内电流所做的功叫做电功率。表达式

2、：电功单位：自主学习自主学习（二）焦耳定律与热功率1、电流的热效应电流的热效应：电流在通过导体时，导体要发热，能转化为 能。2、焦耳定律内容焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比，跟导体的电阻成 ，跟通电时间成 。3、表达式表达式：电热Q=。注意注意：焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡是计算电热，都应选用焦耳定律。适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路。4、热功率热功率（P）：称为热功率。表达式：P=。合作探究合作探究探究探究1：电功是什么？电功的表达式是：电功是什么？电功的表达式是 如何推如何推 导出的？导出的？问题1：电功和电功率的物理意义有什么区别？多少多少快慢快慢WUqU

3、ItqIt一电功和电功率一电功和电功率 1.电功电功:电流通过导体，电场力对自由电荷所做的功电流通过导体，电场力对自由电荷所做的功.UItqUW在国际单位制中电功的单位是焦（在国际单位制中电功的单位是焦（J），），常用单常用单位有千瓦时（位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J电流做功的实质电流做功的实质:电场力推动电荷做功，电场力推动电荷做功，电能转化为其它形式的能。电能转化为其它形式的能。如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为通过的电流为I在时间在时间t内内通过这段电路任一横截的电荷量通过这段电路任一横截的电荷量q=It电功率：单位时间内电流所做的功UItWP

4、（1 1）物理意义：表示电流做功的快慢）物理意义：表示电流做功的快慢（2）单位：在国际单位制中是瓦（）单位：在国际单位制中是瓦（W），），常用常用单位还有千瓦（单位还有千瓦（kW）1kW103W（3）用电器的功率）用电器的功率额定功率额定功率在额定电压下工作时的功率在额定电压下工作时的功率额额额IUP 实际功率实际功率在实际电压下工作时的功率在实际电压下工作时的功率额实PP 或表示电能转化为其他形式能量的快慢程度或表示电能转化为其他形式能量的快慢程度.补充合作探究合作探究例例1一定值电阻R，额定电压为100 V，额定电流为5A正常工作时，电阻消耗的电功率为_，正常工作1分钟电阻消耗的电功为_（

5、变式）（变式）一电动机，额定电压为100 V，额定电流为5A正常工作时，电动机消耗的电功率为_，正常工作1分钟电阻消耗的电功为_ 启示：启示：500W500W43 10 J43 10 J,WUIt PUI不管什么电器，上式就是计算不管什么电器，上式就是计算电功电功或或电功率电功率的神器的神器合作探究合作探究探究探究2：焦耳定律的应用特点：焦耳定律的应用特点通电后通电后用来发热用来发热的用电器有哪些？的用电器有哪些？当电流流过导体时，自由电子与金属中的正离子会当电流流过导体时，自由电子与金属中的正离子会发生碰撞，发生碰撞，使使电能电能转化为转化为内能内能。用电器发热的多少，怎么计算呢？二、焦耳定

6、律和热功率二、焦耳定律和热功率电热电热：英国物理学家焦耳，经过长期实验研英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后总结出究后总结出焦耳定律焦耳定律.（1 1）表达式：）表达式：Q=IQ=I2 2RtRt（2 2）作用：作用：焦耳定律焦耳定律专门计算电专门计算电路中产生的热量路中产生的热量。（1）定义）定义：单位时间内导体的发热功率：单位时间内导体的发热功率（2）公式）公式：P热热=I2R（3 3）单位）单位：热功率的国际单位是：热功率的国际单位是瓦特瓦特，符号，符号W热功率热功率发热的快慢用什么描述呢？专门算电路中的发热功率专门算电路中的发热功率（4 4）作用）作用：合作探究合作探究探究探究2：焦耳

7、定律的应用特点：焦耳定律的应用特点问题2：电流只能产生热效应吗？能量转化：能量转化：电炉电炉通电时，_能转化为_能；电动机电动机通电时，_能转化为 _ 能；蓄蓄电池电池充电时，_能转化为_能；电流做功的过程就是_能转化为_能的过程。电电电电热机械能和热化学其他例例2一台电动机，额定电压为100 V，额定电流为5A，电阻为1 正常工作时，则电动机因发热损失的功率为()A500 W B25 WC1 0000W D475 W（变式（变式1）一台电动机，额定电压为100 V，额定电流为5A，电阻为1 若正常工作的电动机突然卡死，则电动机因发热损失的功率为()A500 W B25 WC1 0000 W

8、D475 WBCP热热=I2R（变式（变式2）一台电动机，额定电压为100 V，额定电流为5A，电阻为1 正常工作时，则电动机消耗的总功率为()，因发热消耗的电功率为（），实际输出的功率为（）A500 W B25 WC1 0000W D475 W小结：在只有只有电阻电阻的电路中，电功率 _热功率在有电动机有电动机的电路中，电功率_热功率ABD=-PP P出总热、纯电阻电路纯电阻电路：电路中只电路中只有电有电阻，如阻，如白白炽电灯、电炉、电热毯炽电灯、电炉、电热毯等等,电电场力所做的功场力所做的功全部转化为电路中的内能全部转化为电路中的内能。纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路Q 即

9、 2热功率热功率：P电电P热热 即即2对于电阻，欧姆定律对于电阻，欧姆定律是是适用的适用的、非纯电阻电路非纯电阻电路：电路中含电路中含有有电动机、电解槽等。电动机、电解槽等。电能只有部分转化为内能电能只有部分转化为内能Q 即即 22Q其他其他M实验研究表明：V纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路对于正常工作的电动机，欧姆定律对于正常工作的电动机，欧姆定律是不是不适用的适用的图解电路中的能量和功率关系图解电路中的能量和功率关系纯电阻电路中纯电阻电路中IURW=QE电电E内内IrUM在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中当当E机机0时（即电动机转子不转），电能全部转化为内能，此时时（即电动机

10、转子不转），电能全部转化为内能，此时可把电动机视为纯电阻可把电动机视为纯电阻W电电=Q内内电动机的工作效率电动机的工作效率2PIUI rPIU出入E电电(P入入)E机机(P出出)E内内(P热热)机EQWP电电=P热热P电电P热热2r其他其他W电电 Q内内2r由闭合电路欧姆定律知：由闭合电路欧姆定律知：得：得：此式反映了闭合电路中的能量转化关系。此式反映了闭合电路中的能量转化关系。表示电源提供的电功率表示电源提供的电功率表示外电路消耗的电功率表示外电路消耗的电功率表示内电路消耗的电功率表示内电路消耗的电功率探究探究3：闭合电路中的功率关系及能量守恒：闭合电路中的功率关系及能量守恒例例3.如图，电

11、池的电动势E28 V，内电阻r1，电阻R13，R240，小电动机M的内电阻r12 当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为05 A，求：(1)电路中的总电流；(2)电源的输出功率；(3)电动机消耗的电功率；(4)电动机转变为机械能的电功率当堂小结当堂小结单位单位:焦耳（焦耳（）WIUt 单位单位:瓦特（瓦特（）PIWtU Q Q=I I2 2RtRtP热热=I I2 2R R 专门计算电流产生的热能专门计算电流产生的热能5.纯电阻电路中纯电阻电路中电能全部转化为内能电能全部转化为内能6.在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中电能电能只有部分转化为内能只有部分转化为内能 P电电P热热P电电=P热热专门计算电流的热功率专门计算电流的热功率当堂训练当堂训练1标有“220 V，40 W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min，它们产生的热量()A一样多 B电灯最多C电扇最多 D电烙铁最多2通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻变为原来的2倍，电流变为原来的一半，则在时间t内产生的热量为()A4Q B2QC DD2Q4QC3(多选)对计算任何用电器的电功率都适用的公式是()API2RBPCPUI DP2URWtCD