高中物理選修3-1電功和電功率課件

中山市民眾德恒學(xué)校電功率中山市民眾德恒學(xué)校電功率小張的爸媽經(jīng)常因高額的電費(fèi)跟物業(yè)打口水仗生活案例小張的爸媽經(jīng)常因高額的電費(fèi)跟物業(yè)打口水仗生活案例高中物理選修3-1電功和電功率課件這么多電器工作，說明電流在他們家做功很多，很辛苦！繳的電費(fèi)能不多嗎！什么量可以描述電流做功的多少或快慢呢？不搞清楚，下次交電費(fèi)又要打口水仗了！這么多電器工作，說明電流在他們家做功很多，很辛苦！繳的電費(fèi)能自主學(xué)習(xí)（復(fù)習(xí)）1.電流的定義式：

2.電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與

無關(guān)，

只與

和

有關(guān)

公式：

3.功的定義（公式）：

4.功率的定義（公式）：

自主學(xué)習(xí)（復(fù)習(xí)）1.電流的定義式：自主學(xué)習(xí)（一）電功和電功率1．電功（定義）：電場(chǎng)力對(duì)

做的______，叫電功，也可說是電流做的功。表達(dá)式：

電功單位：

2．電功率（定義）：

內(nèi)電流所做的功叫做電功率。表達(dá)式：

電功單位：

自主學(xué)習(xí)（一）電功和電功率1．電功（定義）：電場(chǎng)力對(duì)自主學(xué)習(xí)（二）焦耳定律與熱功率1、電流的熱效應(yīng)：電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，

能轉(zhuǎn)化為

能。2、焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的

成正比，跟導(dǎo)體的電阻成

，跟通電時(shí)間成

。3、表達(dá)式：電熱Q=

。注意：焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，凡是計(jì)算電熱，都應(yīng)選用焦耳定律。適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路。4、熱功率（P）：

稱為熱功率。表達(dá)式：P=

。

自主學(xué)習(xí)（二）焦耳定律與熱功率1、電流的熱效應(yīng)：電流在通過導(dǎo)合作探究探究1：電功是什么？電功的表達(dá)式是

如何推

導(dǎo)出的？問題1：電功和電功率的物理意義有什么區(qū)別？多少快慢合作探究探究1：電功是什么？電功的表達(dá)式是如何推問題1一．電功和電功率1.電功:電流通過導(dǎo)體，電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功.

在國(guó)際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時(shí)（kW·h）.

1kW·h＝3.6×106J電流做功的實(shí)質(zhì):電場(chǎng)力推動(dòng)電荷做功，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。如圖一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量q=It一．電功和電功率1.電功:電流通過導(dǎo)體，電場(chǎng)力對(duì)自由電荷電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功（1）物理意義：表示電流做功的快慢．（2）單位：在國(guó)際單位制中是瓦（W），常用單位還有千瓦（kW）．

1kW＝103W（3）用電器的功率額定功率在額定電壓下工作時(shí)的功率實(shí)際功率在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率或表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的快慢程度.補(bǔ)充電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功（1）物理意義：表示電流做功的合作探究例1．一定值電阻R，額定電壓為100V，額定電流為5A．正常工作時(shí)，電阻消耗的電功率為______，正常工作1分鐘電阻消耗的電功為______（變式）一電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A．正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為______，正常工作1分鐘電阻消耗的電功為______

啟示：500W500W不管什么電器，上式就是計(jì)算電功或電功率的神器合作探究例1．一定值電阻R，額定電壓為100V，額定電流為合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)【問題】為什么有些用電器通電后會(huì)發(fā)熱呢？通電后用來發(fā)熱的用電器有哪些？——當(dāng)電流流過導(dǎo)體時(shí)，自由電子與金屬中的正離子會(huì)發(fā)生碰撞，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)【問題】為什么有些用電器通用電器發(fā)熱的多少，怎么計(jì)算呢？用電器發(fā)熱的多少，怎么計(jì)算呢？二、焦耳定律和熱功率電熱：英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后總結(jié)出焦耳定律.（1）表達(dá)式：Q=I2Rt（2）作用：焦耳定律專門計(jì)算電路中產(chǎn)生的熱量。二、焦耳定律和熱功率電熱：英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率（2）公式：P熱=I2R（3）單位：熱功率的國(guó)際單位是瓦特，符號(hào)W熱功率發(fā)熱的快慢用什么描述呢？專門算電路中的發(fā)熱功率（4）作用：（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率（2）公式：P熱=I2合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)問題2：電流只能產(chǎn)生熱效應(yīng)嗎？能量轉(zhuǎn)化：

電爐通電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；電動(dòng)機(jī)通電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；蓄電池充電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；電流做功的過程就是______能轉(zhuǎn)化為_______能的過程。電電電電熱機(jī)械能和熱化學(xué)其他合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)問題2：電流只能產(chǎn)生熱效應(yīng)例2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．正常工作時(shí)，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為(

)A．500W B．25WC．10000W D．475W（變式1）．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．若正常工作的電動(dòng)機(jī)突然卡死，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為(

)A．500W B．25WC．10000W D．475WBCP熱=I2R例2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻（變式2）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．正常工作時(shí)，則電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為(

)，因發(fā)熱消耗的電功率為（

），實(shí)際輸出的功率為（

）A．500W B．25WC．10000W D．475W小結(jié)：在只有電阻的電路中，電功率_____熱功率在有電動(dòng)機(jī)的電路中，電功率_____熱功率ABD=>（變式2）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，１、純電阻電路：電路中只有電阻，如白熾電燈、電爐、電熱毯等,電場(chǎng)力所做的功全部轉(zhuǎn)化為電路中的內(nèi)能。純電阻電路和非純電阻電路Ｗ＝Q即ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ熱功率：

P電＝P熱

即ＵＩ＝Ｉ2Ｒ對(duì)于電阻，歐姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是適用的１、純電阻電路：電路中只有電阻，如白熾電燈、電爐、電熱毯等,

２、非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等。

電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Ｗ＞Q

即ＵＩｔ＞Ｉ2ＲｔＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Q其他M實(shí)驗(yàn)研究表明：V純電阻電路和非純電阻電路對(duì)于正常工作的電動(dòng)機(jī)，歐姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是不適用的Ｕ＞ＩＲ２、非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等。Ｗ＞圖解電路中的能量和功率關(guān)系純電阻電路中IURW=QE電E內(nèi)IrUM在非純電阻電路中當(dāng)E機(jī)＝0時(shí)（即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)），電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)可把電動(dòng)機(jī)視為純電阻W電

=Q內(nèi)電動(dòng)機(jī)的工作效率E電(P入)E機(jī)(P出)E內(nèi)(P熱)P電=P熱P電>P熱ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ＋Ｅ其他W電

>Q內(nèi)ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ圖解電路中的能量和功率關(guān)系純電阻電路中IURW=QE電E內(nèi)由閉合電路歐姆定律知：E=U外+U內(nèi)

得：IE=IU外+IU內(nèi)此式反映了閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中：IE——表示電源提供的電功率IU外——表示外電路消耗的電功率IU內(nèi)——表示內(nèi)電路消耗的電功率探究3：閉合電路中的功率關(guān)系及能量守恒由閉合電路歐姆定律知：E=U外+U內(nèi)探究3：閉合電路例3.如圖，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝28V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)電阻r1＝2Ω．當(dāng)小電動(dòng)機(jī)M穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表A的讀數(shù)為0．5A，求：(1)電路中的總電流；(2)電源的輸出功率；(3)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；(4)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的電功率．例3.如圖，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝28V，內(nèi)電阻r＝1Ω，電阻高中物理選修3-1電功和電功率課件當(dāng)堂小結(jié)1.電功

單位:焦耳（J）2.電功率

單位:瓦特（W）3.焦耳定律Q=I2Rt4、熱功率P熱=I2R

專門計(jì)算電流產(chǎn)生的熱能5.純電阻電路中電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能6.在非純電阻電路中電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能P電>P熱P電=P熱專門計(jì)算電流的熱功率當(dāng)堂小結(jié)1.電功當(dāng)堂訓(xùn)練1．標(biāo)有“220V，40W”的電燈、電扇、電烙鐵都正常工作5min，它們產(chǎn)生的熱量(

)A．一樣多 B．電燈最多C．電扇最多 D．電烙鐵最多2．通過電阻R的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為(

)A．4Q B．2QC． D．DC當(dāng)堂訓(xùn)練1．標(biāo)有“220V，40W”的電燈、電扇、電烙鐵3．(多選)對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是(

)A．P＝I2R

B．P＝C．P＝UI D．P＝CD3．(多選)對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是()C中山市民眾德恒學(xué)校電功率中山市民眾德恒學(xué)校電功率小張的爸媽經(jīng)常因高額的電費(fèi)跟物業(yè)打口水仗生活案例小張的爸媽經(jīng)常因高額的電費(fèi)跟物業(yè)打口水仗生活案例高中物理選修3-1電功和電功率課件這么多電器工作，說明電流在他們家做功很多，很辛苦！繳的電費(fèi)能不多嗎！什么量可以描述電流做功的多少或快慢呢？不搞清楚，下次交電費(fèi)又要打口水仗了！這么多電器工作，說明電流在他們家做功很多，很辛苦！繳的電費(fèi)能自主學(xué)習(xí)（復(fù)習(xí)）1.電流的定義式：

2.電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與

無關(guān)，

只與

和

有關(guān)

公式：

3.功的定義（公式）：

4.功率的定義（公式）：

自主學(xué)習(xí)（復(fù)習(xí)）1.電流的定義式：自主學(xué)習(xí)（一）電功和電功率1．電功（定義）：電場(chǎng)力對(duì)

做的______，叫電功，也可說是電流做的功。表達(dá)式：

電功單位：

2．電功率（定義）：

內(nèi)電流所做的功叫做電功率。表達(dá)式：

電功單位：

自主學(xué)習(xí)（一）電功和電功率1．電功（定義）：電場(chǎng)力對(duì)自主學(xué)習(xí)（二）焦耳定律與熱功率1、電流的熱效應(yīng)：電流在通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，

能轉(zhuǎn)化為

能。2、焦耳定律內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的

成正比，跟導(dǎo)體的電阻成

，跟通電時(shí)間成

。3、表達(dá)式：電熱Q=

。注意：焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，凡是計(jì)算電熱，都應(yīng)選用焦耳定律。適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路。4、熱功率（P）：

稱為熱功率。表達(dá)式：P=

。

自主學(xué)習(xí)（二）焦耳定律與熱功率1、電流的熱效應(yīng)：電流在通過導(dǎo)合作探究探究1：電功是什么？電功的表達(dá)式是

如何推

導(dǎo)出的？問題1：電功和電功率的物理意義有什么區(qū)別？多少快慢合作探究探究1：電功是什么？電功的表達(dá)式是如何推問題1一．電功和電功率1.電功:電流通過導(dǎo)體，電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功.

在國(guó)際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時(shí)（kW·h）.

1kW·h＝3.6×106J電流做功的實(shí)質(zhì):電場(chǎng)力推動(dòng)電荷做功，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。如圖一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量q=It一．電功和電功率1.電功:電流通過導(dǎo)體，電場(chǎng)力對(duì)自由電荷電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功（1）物理意義：表示電流做功的快慢．（2）單位：在國(guó)際單位制中是瓦（W），常用單位還有千瓦（kW）．

1kW＝103W（3）用電器的功率額定功率在額定電壓下工作時(shí)的功率實(shí)際功率在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率或表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的快慢程度.補(bǔ)充電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功（1）物理意義：表示電流做功的合作探究例1．一定值電阻R，額定電壓為100V，額定電流為5A．正常工作時(shí)，電阻消耗的電功率為______，正常工作1分鐘電阻消耗的電功為______（變式）一電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A．正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為______，正常工作1分鐘電阻消耗的電功為______

啟示：500W500W不管什么電器，上式就是計(jì)算電功或電功率的神器合作探究例1．一定值電阻R，額定電壓為100V，額定電流為合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)【問題】為什么有些用電器通電后會(huì)發(fā)熱呢？通電后用來發(fā)熱的用電器有哪些？——當(dāng)電流流過導(dǎo)體時(shí)，自由電子與金屬中的正離子會(huì)發(fā)生碰撞，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)【問題】為什么有些用電器通用電器發(fā)熱的多少，怎么計(jì)算呢？用電器發(fā)熱的多少，怎么計(jì)算呢？二、焦耳定律和熱功率電熱：英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后總結(jié)出焦耳定律.（1）表達(dá)式：Q=I2Rt（2）作用：焦耳定律專門計(jì)算電路中產(chǎn)生的熱量。二、焦耳定律和熱功率電熱：英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率（2）公式：P熱=I2R（3）單位：熱功率的國(guó)際單位是瓦特，符號(hào)W熱功率發(fā)熱的快慢用什么描述呢？專門算電路中的發(fā)熱功率（4）作用：（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率（2）公式：P熱=I2合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)問題2：電流只能產(chǎn)生熱效應(yīng)嗎？能量轉(zhuǎn)化：

電爐通電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；電動(dòng)機(jī)通電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；蓄電池充電時(shí)，______能轉(zhuǎn)化為______能；電流做功的過程就是______能轉(zhuǎn)化為_______能的過程。電電電電熱機(jī)械能和熱化學(xué)其他合作探究探究2：焦耳定律的應(yīng)用特點(diǎn)問題2：電流只能產(chǎn)生熱效應(yīng)例2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．正常工作時(shí)，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為(

)A．500W B．25WC．10000W D．475W（變式1）．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．若正常工作的電動(dòng)機(jī)突然卡死，則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為(

)A．500W B．25WC．10000W D．475WBCP熱=I2R例2．一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻（變式2）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，電阻為1Ω．正常工作時(shí)，則電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為(

)，因發(fā)熱消耗的電功率為（

），實(shí)際輸出的功率為（

）A．500W B．25WC．10000W D．475W小結(jié)：在只有電阻的電路中，電功率_____熱功率在有電動(dòng)機(jī)的電路中，電功率_____熱功率ABD=>（變式2）一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，額定電壓為100V，額定電流為5A，１、純電阻電路：電路中只有電阻，如白熾電燈、電爐、電熱毯等,電場(chǎng)力所做的功全部轉(zhuǎn)化為電路中的內(nèi)能。純電阻電路和非純電阻電路Ｗ＝Q即ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ熱功率：

P電＝P熱

即ＵＩ＝Ｉ2Ｒ對(duì)于電阻，歐姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是適用的１、純電阻電路：電路中只有電阻，如白熾電燈、電爐、電熱毯等,

２、非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等。

電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Ｗ＞Q

即ＵＩｔ＞Ｉ2ＲｔＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Q其他M實(shí)驗(yàn)研究表明：V純電阻電路和非純電阻電路對(duì)于正常工作的電動(dòng)機(jī)，歐姆定律Ｉ＝Ｕ／Ｒ是不適用的Ｕ＞ＩＲ２、非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等。Ｗ＞圖解電路中的能量和功率關(guān)系純電阻電路中IURW=QE電E內(nèi)IrUM在非純電阻電路中當(dāng)E機(jī)＝0時(shí)（即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)），電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)可把電動(dòng)機(jī)視為純電阻W電

=Q內(nèi)電動(dòng)機(jī)的工作效率E電(P入)E機(jī)(P出)E內(nèi)(P熱)P電=P熱P電>P熱ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ＋Ｅ其他W電

>Q內(nèi)ＵＩｔ＝Ｉ2rｔ圖解電路中的能量和功率關(guān)系純電阻電路中IURW=QE電E內(nèi)由閉合電路歐姆定律知：E=U外+U內(nèi)

得：IE=IU外+IU內(nèi)此式反映了閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中：IE——表示電源提供的電功率IU外——表示外電路消耗的電功率IU內(nèi)——表示內(nèi)電路消耗的電功率探究3：閉合電路中的功率關(guān)系及能量守恒由閉合電路歐姆定律知：E=U外+U內(nèi)探究3：閉合電路例3