1、一、电功和电功率一、电功和电功率W=qUq=ItW=UIt一电功和电功率一电功和电功率（3）单位：国际）单位：国际焦耳（焦耳（J）1J=1VAs 常用度（千瓦时）1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J1、电功、电功Wv（1）定义：电路中电场力对定向移动的电荷）定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。v（2）表达式：）表达式：W=qU=UIt 电流做功不仅有多少，而且还有快慢2、电功率、电功率 P （P电电）定义：单位时间内电流所做的功定义：单位时间内电流所做的功单位：单位：瓦特（瓦特（W）。）。1W=
2、1J/s 千瓦（kW）1kW103W106Wv表达式：表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）表明：电流在一段电路上做功的功率表明：电流在一段电路上做功的功率P等于电流等于电流I跟这段跟这段 电路两端电压电路两端电压U的乘积。的乘积。说明说明 1.电流做功的电流做功的“快慢快慢”与电流做功的与电流做功的“多少多少”不同。电流做不同。电流做功快，但做功不一定多；功快，但做功不一定多；2.W=qU=UIt是电功的普适式，是电功的普适式，P=UI是电功率的普适式，适是电功率的普适式，适用于任何电路。用于任何电路。3.这里这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转是电场力做功，是消耗
3、的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和化的其他形式能量的总和二焦耳定律二焦耳定律电流热效应电流热效应(2)表达式：表达式：Q=I2Rt (1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度 的平方、导体电阻和通电时间成正比。的平方、导体电阻和通电时间成正比。1、焦耳定律、焦耳定律2.热功率热功率单位时间内的发热量。单位时间内的发热量。计算式：计算式：P热热=Q/t=I2Rv说明焦耳定律适用于纯电阻电路，说明焦耳定律适用于纯电阻电路，v 也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路讨论以下几种用电器讨论以下几种用电器工作时电功和电热的关系工作时电功和电热的关系
4、 a、电炉、热得快、电炉、热得快 b、电解槽、电解槽 c、电风扇、电风扇 d、电动机、电动机 e、电磁炉、电磁炉电能转化为内能电能转化为内能电能转化为化学能和内能电能转化为化学能和内能 电能转化为机械能和内能电能转化为机械能和内能 电能转化为电磁能和内能电能转化为电磁能和内能电能转化为机械能和内能电能转化为机械能和内能这些情况下该怎样计算电功和电热这些情况下该怎样计算电功和电热、只含有电阻的电路，只含有电阻的电路，把电能全把电能全部转化为内能部转化为内能，如电炉、电烙铁等电热器件，如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机转子被卡住的电动机也是纯电阻器件
5、也是纯电阻器件 电路中含有电动机在转动或电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路，有电解槽在发生化学反应的电路，把电能转把电能转化为内能和其它形式的能化为内能和其它形式的能两个名词两个名词纯电阻电路：纯电阻电路：非纯电阻电路：非纯电阻电路：纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 Q W=（I=U/R）M非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WQ+E其它其它UIt I2Rt（IU/R）说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！UItI2Rt【注意】纯电阻电路中纯电阻电路中电能全部转化为内能，所以电功和焦耳热量相等W=Q、
6、电功率和热功率相等P电=P 热；服从欧姆定律欧姆定律 非纯电阻电路非纯电阻电路电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W Q。即W=Q+E其它 或P电=P 热+P其它、UI=I2R+P其它 不服从不服从欧姆定律欧姆定律UII2R纯纯电电阻阻电电路路非非纯纯电电阻阻电电路路电功电功=电热电热:电功率电功率=热功率：热功率：电功：电功：W=UIt 大于大于电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI 大于大于 热功率：热功率：P热热=I2RtRURtIUItQW22RURIUIPP热22结论：结论：例例1：规格为规格为“220V，1100W”的电炉，的电炉，求：求：电炉正常工作时，
7、通过电阻丝的电炉正常工作时，通过电阻丝的电流电流 电炉的电阻电炉的电阻 2s内产生的热量内产生的热量 例例2：规格为：规格为“220V，36W”的排气扇，的排气扇，线圈的电阻为线圈的电阻为40,求接上求接上220V电压后，电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率排气扇转化为机械能的功率和发热功率分别为多少分别为多少?例例3：对计算任何用电器的电功率对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（都适用的公式是（）RIP2RUP2UIP tWP 例例4.一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为在线圈两端加电压为0.3V，
8、电流为，电流为0.3A。松开转轴，在线圈。松开转轴，在线圈两端加电压为两端加电压为2 V时，电流为时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是电动机的机械功率是多少多少?六、串并联电路中的功率计算六、串并联电路中的功率计算 结论：结论：无论是串联电路还是并联电路中，无论是串联电路还是并联电路中，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和 练习练习1：把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，：把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻
9、器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用别用P甲甲和和P乙乙表示，则下列结论中正确的是表示，则下列结论中正确的是()AP甲甲=P乙乙 BP甲甲=3P乙乙 CP乙乙=3P甲甲 DP乙乙3P甲甲B 三个阻值相等的电阻R1、R2、R3，允许消耗的最大功率分别为10W,10W,4W,此电路中允许消耗的最大功率是（）A、24W B、16W C、12W D、15WR1R3R2P1=4P2D 1一台电风扇的电动机，它的额定电压为一台电风扇的电动机，它的额定电压为220V，内阻为，内阻为2，当这台电动机接上额定电压后，通过的电流强度为，当这台电动机接
10、上额定电压后，通过的电流强度为0.5A，如果通电，如果通电lmin，产生多少电热？有多少电能转化成，产生多少电热？有多少电能转化成机械能？机械能？30J 6570J问题问题1电路中的最值问题电路中的最值问题 例题例题1.如图所示，如图所示，A、B两灯额定电压都是两灯额定电压都是110 V，额定功率，额定功率PA=100 W，PB=40 W，接在，接在220 V电路上使用，使电灯能够电路上使用，使电灯能够正常发光，且电路中消耗电能最小的电路是正常发光，且电路中消耗电能最小的电路是()C问题问题2非纯电阻电路中的电功与电热非纯电阻电路中的电功与电热 例例2电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上电
11、动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电电压时，通过的电流为压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动当加上，此时电动机没有转动当加上3 V电压时，电流为电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作，求电动机正，这时候电动机正常工作，求电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率常工作时，产生的机械功率和发热功率 P热热=1W，P机械机械=2W此电动机正常工作时的效率是多少？此电动机正常工作时的效率是多少？=66.7%练习练习2：如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻：如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160 V，电压表的读数为，电压表的读数为
12、110 V，求：，求：(1)通过电动机的电流是多少通过电动机的电流是多少?(2)输入到电动机的电功率是多少输入到电动机的电功率是多少?(3)在电动机中发热的功率是多少在电动机中发热的功率是多少?(4)电动机工作电动机工作1 h所产生的热量是多少所产生的热量是多少?答案：答案：(1)5A (2)550W (3)15W (4)5.4104J 2如图所示，直流电动机如图所示，直流电动机M的电枢电阻一定，的电枢电阻一定，当电源电压当电源电压U=0.3V时电动机不转动，电流表时电动机不转动，电流表的示数为的示数为0.3A当当U=2V时，电动机正常运转，时，电动机正常运转，电流表的示数为电流表的示数为0.8A（1）求电动机正常工作时输出的机械功率）求电动机正常工作时输出的机械功率（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的热功率多大卡住，电动机的热功率多大（1），（，（2）4W（转（转子不动时的电动机电路是纯子不动时的电动机电路是纯电阻电路）电阻电路）W96.0
