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文檔簡(jiǎn)介
1、焦耳定律,電熱,1. 電功W 定義:在一段電路中電場(chǎng)力所做的功,也就是通常 說(shuō)的電流所做的功,簡(jiǎn)稱電功. 公式:W=UIt 單位:J,2. 電功率P 定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率 公式:P=W/t=UI 單位:W,kW,kWh,1kWh=3.6106J,電功和電功率、電熱和熱功率,3. 焦耳定律 內(nèi)容:電流通過(guò)某導(dǎo)體,在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量, 跟 電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。 公式:Q=I2Rt,公式:P熱=Q/t=I2R 單位:W kW,4. 熱功率:P熱,導(dǎo)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量,純電阻電路:,電能 內(nèi)能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,M,非純電阻電路:,
2、電能 內(nèi)能+其它形式的能,W,W - Q,Q,UIt,I2Rt,IU/R,說(shuō)明:歐姆定律不適用于非純電阻電路!,指某段電路在某段時(shí)間內(nèi)消耗的全部電能!,指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!,純電阻電路:,非純電阻電路:,電能 內(nèi)能,電能 內(nèi)能+其它形式的能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,電功 = 電熱,:W=Q,= UIt,=I2Rt,=U2t/R,電功率=熱功率:P =P熱 = UI = I2R = U2/R,M,W,W - Q,Q,UIt, I2Rt,IU/R,電功:W= UIt,電熱:Q=I2Rt,電功率:P=UI,熱功率:P熱=I2R,電功等于電熱,電功大于電熱,電功、電功率的計(jì)算,
3、(1)用電器正常工作的條件:,用電器兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓. 用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流 用電器的實(shí)際電功率等于其額定功率,由于以上三個(gè)條件中的任何一個(gè)得到滿足時(shí),其余兩個(gè)條件必定滿足,因此它們是用電器正常工作的等效條件靈活選用等效條件,往往能夠簡(jiǎn)化解題過(guò)程,(2)用電器接入電路時(shí):,純電阻用電器接入電路中,若無(wú)特別說(shuō)明,應(yīng)認(rèn)為其電阻不變 用電器實(shí)際功率超過(guò)其額定功率時(shí),認(rèn)為它將被燒毀.,加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U,電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r,則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為( ) AP BU 2/ r CP 2r /U 2 DP P 2r / U 2,非純電阻電路中
4、計(jì)算 電功率只能用P=UI, 熱功率只能用P熱=I2R,課堂訓(xùn)練,C,【例】把兩個(gè)相同的電燈分別接成如圖所示的兩種電路,調(diào)節(jié)變阻器,使電燈都正常發(fā)光若兩電路消耗的總功率分別為P1、P2,兩個(gè)變阻器R1、R2消耗的電功率分別為P1、P2,則可以判定 ( ) (A) P12P2 (B) P1P2 (C) P12P2 (D) P12P2,【例】已知R1、R2都標(biāo)有4W 100字樣,而R3標(biāo)有1W 100字樣按圖中所示的電路連接,則A、B間允許消耗的最大電功率為 W,【例】已知如圖,R1=6,R2=3,R3=4,則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi)。,【例】已知如圖,兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“1
5、10V,60W”和“110V,100W”,另外有一只滑動(dòng)變阻器R,將它們連接后接入220V的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個(gè)電路消耗的總功率最小,應(yīng)使用下面哪個(gè)電路?,【例】某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I1=2A。當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電流為I2=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大?,機(jī)械功率P=31W,由這道例題可知:電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)電流較大,容易被燒壞;正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電流反而較小,【例】微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定,當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí),通過(guò)的電流為0.3A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2.0V時(shí),電流為0.8A
6、,這時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作,則吸塵器的效率為多少?,解析:,當(dāng)加0.3V電壓時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),說(shuō)明電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械能輸出,它消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,此時(shí)電動(dòng)機(jī)也可視為純電阻,則r=U1/I1=1.,當(dāng)加2.0V電壓,電流為0.8A時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作,有機(jī)械能輸出,此時(shí)的電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器,消耗的電能等于轉(zhuǎn)化機(jī)械能和熱能之和。,轉(zhuǎn)化的熱效率由P=I22r=0.821=0.64 W計(jì)算,總功率由 P0=I2U2=0.82.01.6W計(jì)算。所以電動(dòng)機(jī)的效率為 =(PP0)/P=60。,【例】某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖所示重物的質(zhì)量m50kg,電源電動(dòng)勢(shì) 110V不計(jì)內(nèi)阻及各處的摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v0
7、.90ms的恒定速度向上提升重物時(shí),電路中的電流強(qiáng)度I5A,由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻 R 。,【例】如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻r1,M為一直流玩具電動(dòng)機(jī),其電樞電阻R1=2,限流電阻R2=3,電壓表示數(shù)為3.6V,求玩具電動(dòng)機(jī)得到的電功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率,【練習(xí)】如圖所示,電阻R18,電動(dòng)機(jī)繞組電阻R02,當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí),電阻R1消耗的電功率是2.88W;當(dāng)電鍵閉合時(shí),電阻R1消耗的電功率是2W,若電源的電動(dòng)勢(shì)為6V.求:電鍵閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.,練習(xí)、如圖示,電阻R1=20 ,電動(dòng)機(jī)的繞組R210 。當(dāng)電鍵打開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)是05A,當(dāng)電鍵合上后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),
8、電路兩端的電壓不變,電流表的示數(shù)I 和電路消耗的電功率應(yīng)是 ( ) (A)I15A (B)I15A (C)P15W (D)P15W,B D,練習(xí). 一臺(tái)電動(dòng)機(jī),額定電壓是100V,電阻是1,正常工作時(shí),通過(guò)的電流為5A,則電動(dòng)機(jī)因發(fā)熱損失的功率為 ( ) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 ( ) (A)500W (B)25W (C)200W (D)475W,B,D,【練習(xí)】有三個(gè)電阻,其阻值分別為10.20.30,現(xiàn)在它們分別按不同方式連接后加上相同的直流電壓,問(wèn): (1)在總電路上可能獲得的最大電流和最小電流之比為多少? (2)對(duì)20電阻來(lái)說(shuō),在各種可能連接方式中能使它獲得最大功率的,有哪些連接方式?獲得最小功率的有哪些連接方式?(只要求畫(huà)電路圖表示),【練習(xí)2】電飯鍋是一種可以自動(dòng)煮飯并自動(dòng)保溫,又不會(huì)把飯燒焦的家用電器.如圖,它的電路由控制部分AB和工作部分BC組成.K1是限溫開(kāi)關(guān),手動(dòng)閉合,當(dāng)溫度達(dá)到1030C時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),不能自動(dòng)閉合.K2是自動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度超過(guò)800C時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),溫度低于700C時(shí)自動(dòng)閉合.R2是限流電阻,阻值2140,R1是工作電阻,阻值60.鍋中放好適量的米和水,插上電源(220V,5
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