第15章 電功與電功率復(fù)習(xí)課件

1、電能與電功率電能與電功率定義：公式：電電功功電流所做的功，用W表示。國(guó)際：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用 J 表示）W = U I t = P t = W = U I t = P t = I I2 2 Rt Rt =U =U2 2t/Rt/R單位：電電熱熱定義：測(cè)定電電功功率率焦耳定律內(nèi)容電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，用P表示。單位常用單位：千瓦時(shí)，用KWh表示。換算關(guān)系：1KWh=3.6106 J公式： P=IP=I2 2R P=UR P=U2 2/R/R常用：千瓦，用KW表示。原理、電路圖、器材用電器的功率額定功率實(shí)際功率公式：Q = I2 Rt 電熱的利用和防止換算：1KW =1000W電流做功，電燈發(fā)光

2、。電流做功，電爐發(fā)熱。電流做功，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)。電流做功，電車開動(dòng)。電能：電能：（1）定義：）定義：當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，我們當(dāng)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，我們就說(shuō)利用電能。就說(shuō)利用電能。（2）單位：）單位：千瓦時(shí)（度）。千瓦時(shí)（度）。J（3）電功與電能的關(guān)系：）電功與電能的關(guān)系： 電流做了多少功就消耗電流做了多少功就消耗 了多少電能。了多少電能。例：例：電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做2000焦的功，即有焦的功，即有_焦的焦的_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_焦的焦的 _能和能和_能。能。2000 2000機(jī)械機(jī)械內(nèi)內(nèi)（4）公式：）公式：W=U I t（適用所有電路）（適用所有電路）電電（5）在家庭用電中測(cè)量電

3、流消耗）在家庭用電中測(cè)量電流消耗電能的儀器是：電能的儀器是：電能表。電能表。電能表：電能表：（2）2500R/KWh： 電表的表盤每轉(zhuǎn)電表的表盤每轉(zhuǎn)2500圈，圈，電路中就消耗電路中就消耗1度電。度電。（1）讀數(shù)：）讀數(shù)：最后一位是小數(shù)。最后一位是小數(shù)。電功率：電功率：（1）電功率）電功率是表示電流做功快慢的物理量。是表示電流做功快慢的物理量。（2）公式：）公式：P=W/t P=UI如果用電器是純電阻：如果用電器是純電阻：P=U2/R P=I2R （3）單位）單位:W、KW1kW=1 000W（4）額定功率與實(shí)際功率：）額定功率與實(shí)際功率：額定功率：用電器在額定電壓或額定電流下額定功率：用電器

4、在額定電壓或額定電流下工作的電功率。工作的電功率?！盁襞莸牧涟涤蓪?shí)際功率決定燈泡的亮暗由實(shí)際功率決定”。額定功率額定功率用電器正常工作時(shí)電壓（銘牌上標(biāo)出的電壓）用電器在額定電壓下的功率（銘牌上標(biāo)出的功率）實(shí)際電壓實(shí)際電壓 用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓用電器在實(shí)際電壓下的功率實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系實(shí)實(shí)際際電電壓壓大于等于小于額額定定電電壓壓實(shí)實(shí)際際功功率率大于等于小于額額定定功功率率影響壽命正常工作不能正常工作額定電壓額定電壓特點(diǎn)特點(diǎn) 物理物理比較比較 概念概念電功電功電功率電功率概念概念意義意義公式公式單位單位測(cè)量方法測(cè)量方法 聯(lián)系聯(lián)系電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功電流在單位時(shí)間

5、內(nèi)所做的功電流做功多少電流做功多少電流做功快慢電流做功快慢W=UItP=UI焦耳焦耳 千瓦時(shí)千瓦時(shí)瓦特瓦特 千瓦千瓦用電能表直接測(cè)量用電能表直接測(cè)量用伏安法間接測(cè)量用伏安法間接測(cè)量W=P t電流所做的功電流所做的功電功和電功率的區(qū)別和聯(lián)系電功和電功率的區(qū)別和聯(lián)系RIRUUItQtWP222121RRPP1221RRPP運(yùn)用公式運(yùn)用公式直接計(jì)算：直接計(jì)算：串聯(lián)電路中：串聯(lián)電路中：并聯(lián)電路中：并聯(lián)電路中：IURURIP11211211121121UIRIRUP小明同學(xué)剛學(xué)完電功、電功率知識(shí)，有一天小明同學(xué)剛學(xué)完電功、電功率知識(shí)，有一天回到家中發(fā)現(xiàn)有幾只燈泡。其中一只標(biāo)有回到家中發(fā)現(xiàn)有幾只燈泡。其中

6、一只標(biāo)有“220V,40W”字樣，由此他想到以下問(wèn)題：字樣，由此他想到以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}問(wèn)題1 1：燈泡上面的燈泡上面的“220V,40W”表示什么意思？表示什么意思？答：答： “220V”表示這只燈泡的額定電壓是表示這只燈泡的額定電壓是220伏；伏； “40W”表示這只燈泡的額定功率是表示這只燈泡的額定功率是40瓦。瓦。什么是額定電壓、額定功率？什么是額定電壓、額定功率？問(wèn)題問(wèn)題2：小明想：若把此燈接在照明電路中，：小明想：若把此燈接在照明電路中，這只燈泡的功率一定是這只燈泡的功率一定是40瓦嗎？瓦嗎？答：不一定。只有在220伏電壓下工作時(shí)，這只燈泡的功率才是40瓦。若實(shí)際電壓高于220伏，它的

7、功率就大于40瓦；若實(shí)際電壓低于220伏，燈泡的功率就小于40瓦。問(wèn)題問(wèn)題3：此燈正常工作時(shí)，燈絲電阻多大？：此燈正常工作時(shí)，燈絲電阻多大？解：由P=UI 和RUI PUR2得：121040)220(PR22WVU額額燈那么 例例: :求出求出“220V 40W”220V 40W”的燈泡接在的燈泡接在110110伏電壓下的實(shí)際功率。伏電壓下的實(shí)際功率。 問(wèn)題問(wèn)題5：小明同學(xué)又想，如果把此燈接在：小明同學(xué)又想，如果把此燈接在380伏的電路上，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？伏的電路上，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？答：根據(jù)答：根據(jù) 有有由于由于P實(shí)實(shí)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于P額額 ，所以燈絲很快被損壞。，所以燈絲很快被損壞。RUP2W1

8、191210V380RU22）（實(shí)實(shí)P 問(wèn)題問(wèn)題6 6：要在此電壓（：要在此電壓（380380伏）下仍然使燈正伏）下仍然使燈正常工作，你有什么辦法？常工作，你有什么辦法？方法：給此燈串聯(lián)一個(gè)方法：給此燈串聯(lián)一個(gè)電電 阻，如右圖：阻，如右圖：“220V,40W”R/U=380V解解: 而電路中的電流而電路中的電流 所以所以A18. 0A112V220W40U額額PI 880112160/AVIUR那么串聯(lián)電阻應(yīng)滿足什么條件？那么串聯(lián)電阻應(yīng)滿足什么條件？R/兩端電壓兩端電壓U/U總總U額額380V-220V160V如果只有幾只這樣的燈泡，而沒有電阻，如果只有幾只這樣的燈泡，而沒有電阻，還有什么方法

9、也可以使它工作？還有什么方法也可以使它工作？方法：可以將兩個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)起來(lái)組方法：可以將兩個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)起來(lái)組 成串聯(lián)燈，這樣既能起到照明作用，成串聯(lián)燈，這樣既能起到照明作用，同時(shí)還可以延長(zhǎng)燈泡壽命。同時(shí)還可以延長(zhǎng)燈泡壽命?！?20V,40W”U=380V“220V,40W” 問(wèn)題問(wèn)題7：小明同學(xué)又拿起一只燈泡標(biāo)有：小明同學(xué)又拿起一只燈泡標(biāo)有“220V，25W”字樣，他想若將此燈與字樣，他想若將此燈與“220V,40W”的燈泡并聯(lián)，接到的燈泡并聯(lián)，接到220伏的伏的電路中哪個(gè)燈泡會(huì)更亮一些？電路中哪個(gè)燈泡會(huì)更亮一些？ 答：因?yàn)椴⒙?lián)支路兩端電壓相等答：因?yàn)椴⒙?lián)支路兩端電壓相等U UU U1

10、 1U U2 2，故兩燈兩端電壓都等于額定電壓，故兩燈兩端電壓都等于額定電壓220220伏，伏，所以消耗的功率也都等于各自的額定功率，所以消耗的功率也都等于各自的額定功率，所以所以“220V220V，40W”40W”燈泡的功率大，并且會(huì)燈泡的功率大，并且會(huì)更亮一些。更亮一些。 問(wèn)題問(wèn)題8 8：把這兩個(gè)燈泡：把這兩個(gè)燈泡(“220V(“220V，25W”25W”， “220V220V，40W”)40W”)串聯(lián)起來(lái)，接到串聯(lián)起來(lái)，接到220220伏的電路伏的電路中，哪個(gè)燈泡消耗的功率大？（或哪個(gè)更亮）中，哪個(gè)燈泡消耗的功率大？（或哪個(gè)更亮）分析：從分析：從 可知，在額定電壓相同的情況下，可知，在額

11、定電壓相同的情況下，額定功率小的燈絲電阻大，即額定功率小的燈絲電阻大，即“220V220V，25W”25W”的燈絲的燈絲電阻比電阻比“220V220V，40W”40W”的燈絲電阻大，又因?yàn)榇?lián)電的燈絲電阻大，又因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，即路中電流處處相等，即I I1 1I I2 2 I I。根據(jù)。根據(jù)P PI I2 2R R可知，可知，電阻大的消耗的電功率大，所以兩燈串聯(lián)后電阻大的消耗的電功率大，所以兩燈串聯(lián)后“220V220V，25W”25W”燈泡消耗的功率大，即此燈亮。燈泡消耗的功率大，即此燈亮。額額PU2R 問(wèn)題9燈絲斷了以后搭接上，再接到原來(lái)的電燈絲斷了以后搭接上，再接到原來(lái)的電路上

12、使用，燈泡比原來(lái)要亮些，為什么？路上使用，燈泡比原來(lái)要亮些，為什么？搭接后的燈泡在以后的使用中為什么還搭接后的燈泡在以后的使用中為什么還是從搭接處燒斷？燈泡用的時(shí)間久了亮是從搭接處燒斷？燈泡用的時(shí)間久了亮度會(huì)有什么變化？度會(huì)有什么變化？ 問(wèn)題問(wèn)題10：小明還找到一只照明燈泡，：小明還找到一只照明燈泡，但它的功率值已模糊不清，可通過(guò)什么方但它的功率值已模糊不清，可通過(guò)什么方法知道它的功率？法知道它的功率？【分析】可用實(shí)驗(yàn)的方法解決：把燈泡【分析】可用實(shí)驗(yàn)的方法解決：把燈泡與電能表連接起來(lái)，接入電路，用電能與電能表連接起來(lái)，接入電路，用電能表測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電流所做的功，并用表測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電流所做

13、的功，并用秒表測(cè)出時(shí)間，根據(jù)公式則可秒表測(cè)出時(shí)間，根據(jù)公式則可求得功率。求得功率。tWP 用電器的額定功率只有一個(gè)，實(shí)際功率用電器的額定功率只有一個(gè)，實(shí)際功率可以有多個(gè)，燈泡的亮度有實(shí)際功率決可以有多個(gè)，燈泡的亮度有實(shí)際功率決定的定的想一想想一想現(xiàn)在有兩個(gè)銘牌模糊的普通燈泡，你怎么幫助現(xiàn)在有兩個(gè)銘牌模糊的普通燈泡，你怎么幫助鑒別？（幾種方法）鑒別？（幾種方法） ？ ？“220V，40W”“220V，100W”方法一：并聯(lián)在方法一：并聯(lián)在220V的電源上，較亮的電源上，較亮的是的是100w，較暗的是，較暗的是40w。方法二：串聯(lián)在方法二：串聯(lián)在220V的電源上，較亮的電源上，較亮的是的是40w,

14、較暗的是較暗的是100w。方法三：燈絲較粗的是方法三：燈絲較粗的是100w，較細(xì)的，較細(xì)的是是40w。 實(shí)踐題：實(shí)踐題： 小剛有一個(gè)小剛有一個(gè)“110V110V，40W”40W”和一個(gè)和一個(gè)“110V110V，100W”100W”的燈泡，可是家里都是的燈泡，可是家里都是220220伏的電源，不能直接使用。他想串聯(lián)電路兩伏的電源，不能直接使用。他想串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路的電壓之和。正端的總電壓等于各部分電路的電壓之和。正好好110V110V110V110V220V220V。兩個(gè)燈泡串聯(lián)，就可。兩個(gè)燈泡串聯(lián)，就可以使用了，可是在實(shí)際使用的時(shí)候，兩個(gè)燈以使用了，可是在實(shí)際使用的時(shí)候，兩個(gè)

15、燈泡都不能正常發(fā)光，而且泡都不能正常發(fā)光，而且“110V110V，40W”40W”的的燈泡很快被燒毀。請(qǐng)你想一想，然后再計(jì)算燈泡很快被燒毀。請(qǐng)你想一想，然后再計(jì)算一下，在串聯(lián)電路里能不能用加上一個(gè)電阻一下，在串聯(lián)電路里能不能用加上一個(gè)電阻的辦法使兩燈泡正常發(fā)光。的辦法使兩燈泡正常發(fā)光。實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率三、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率三、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率(U額額 = 2.5V )實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率(U額額 = 2.5V )2.52.50.30.30.750.753 30.350.351.051.052 20.240.240.480.48正常正

16、常較亮較亮較暗較暗 例題1、“PZ22025”的燈泡，接在220V的電路中，通過(guò)燈泡的電流有多大？這個(gè)燈泡的電阻有多大？“PZ220V60”的燈泡呢？解：對(duì)“PZ22025”的燈泡：電流電阻對(duì)“PZ22060”的燈泡：電流電阻 例題2、“PZ22025”的燈泡，接在110V的電路中，實(shí)際發(fā)出的功率是多大？接在230V的電路中，實(shí)際發(fā)出的功率又是多大？解：解：“PZ22025”的燈泡接在的燈泡接在210V的電路中：的電路中：電流電流功率功率“PZ22060”的燈泡接在的燈泡接在230V的電路中：的電路中：電流電流功率功率 燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際

17、上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻覺察不出來(lái)？ 電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi) 4.電熱：電熱：（1）焦耳定律：）焦耳定律： 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方電流的平方成正成正比，跟導(dǎo)體的比，跟導(dǎo)體的電阻電阻成正比，跟通電成正比，跟通電時(shí)間時(shí)間成正比。成正比。（2）計(jì)算公式：）計(jì)算公式：Q=I2Rt 單位：?jiǎn)挝唬篔（3）電熱器：）電熱器：電爐子、電飯鍋、電烙鐵、電熱水器、電熨斗。電爐子、電飯鍋、電烙鐵、電熱水器、電熨斗。電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（純電阻電路）。電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（純電阻電路）。電流所做的功等于用電器產(chǎn)生的熱量。電流所做的功等于用電器產(chǎn)生的熱量。Q=W，即，即Q=UIt、Q=RtU2 例題：一根60的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？ 先利用歐姆定律計(jì)算出通過(guò)電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。解：Q=I2Rt=(0.6)260300J=6480J 焦耳定律定量地描述了電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的規(guī)焦耳定律定量地描述了電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律，律， 用公