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电功率复习课



第十八章 第1节

电能 电功

三.电能的单位
1.用电器工作的过程就是消耗电能的过程。 即:使电能转化为其他形式能量的过程。 2.电能的单位: 能量的国际单位:焦耳(J) 生活中的电能单位:千瓦时(kW· h)

1 度=1 kW· h=

俗称:( 度) 1×103 W×3

>
600 s

= 3.6×106 J

看谁算的又快又准!
﹣3 6 × 10 21600J=________kW· h

电饭锅20分钟内消耗电能 6 2.88 × 10 0.8kW· h,合________J。

四.电能的计量
电能表(电度表)是测量用电器在一段
时间内消耗多少电能的仪表。

电能表有几个重要的参数应该注意:
●“220 V” 表示 ●“10(20)A”

这个电能表应该在 220 伏的电路中使 用。
●“600 revs/

(kW ·h)”表示 接在这个电能表上 的用电器,每消耗 1 kW ·h的电能, 电能表上的转盘转 过 600 转。

表示这个电能表的 标定电流为 10 A, 额定最大电流为 20 A。电能表工作 时的电流不应超过 额定最大电流。
●“50 ~”表示

这个电能表在频 率为50 Hz的交流 电路中使用。

电能表有几个重要的参数应该注意:
“220V” 是说这个电能表应该在220伏的电路中使用。 “10(20)A” 是说这个电能表的标定电流为10安,在短时 间应用时电流允许大些,但不能超过20安。 “50Hz” 是说这个电能表在50赫的交流电路中使用。 “600revs/kW·h” 是说接在这个电能表上的用电器,每消耗1千 瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。

二、电功
? 1、定义:电流所做的功。 用W 表示
电流做功的过程,就是电能向其他形 式能转化的过程
?

100J 电能 电流通过白炽灯 做功100J

100J 内能、 光能

电流做功100J=消耗电能100J

结论:
“某段电路上的电功,跟这 电压 段电路两段的 _______,电路中的 电流 及通电的_____ 时间 成正比” _____
计算公式

W = U It

1J = 1 V?A?S

一、电功率
1.电功率:单位时间内电流做功的多少。用字母P表示
P= W t

2.瓦特的含义: 例如某电动机工作时的电功率为60W表示:

电流经过电动机每秒钟做60J的功
1瓦=1焦/秒

P= W

W=Pt
W t= P

t

单位选用的两种方法:
P--瓦特 w W--焦耳 J t --秒 s P--千瓦 kw W--千瓦时 kw· h t --小时 h

二、“千瓦时”的来历
kW ·h 和 kW 是两个不同物理量的单位。

1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使 用 1 h 所消耗的电能。

三、额定电压、额定功率
1.额定电压:用电器正常工作时的电压。U额 2.额定功率:用电器在额定电压下工作时的 P额 功率。
3.实际电压、实际功率 U实 实际加在用电器两端的电压。 用电器在实际电压下工作时的功率。 P实 U实 = U额,则 P实 = P额;用电器正常工作。 U实 > U额,则 P实 > P额;可能烧毁用电器。 U实 < U额,则 P实 < P额;用电器不能正常工作。

(1)定义式:
电功率的公式:

P=W/t

(2)测量式: P=UI P=I2R P=U2/R

拓展:串、并联电路中电功率的分配规律:

串联电路中各用电器所消耗的功率与它的电 R1 P1 阻成正比。

P2
?

?

R2

并联电路中各用电器所消耗的功率与它的电 阻成反比。 P1 R2

P2

R1

串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各 用电器消耗的功率之和。P总=P1+P2+…+Pn

实验: 测量小灯泡的功率

实验探究:
1.实验目的:
测定小灯泡的额定功率和实际功率

2.实验原理: P=UI 3.应该测量的物理量:
电压 和______ 电流 。 是_______ 4.实验器材:

额定电压为2.5V的小灯泡一个,3V电源,开关, 滑动变阻器,导线若干,除此以外,还需要 电压表 , 电流表 _________ _________ 。

电路图

实验记录表格

实验记录表

小电灯 电压表示 电流表示 小电灯的 小电灯的 功率P/W 规格 数U/V 数I/A 亮度

额定电压 U额=2.5V

(1)当U实=U额,P实 = P额,灯泡正常发光。 (2)当U实< U额,P实 < P额,较正常发光暗。 (3)当U实> U额,P实 ﹥ P额,较正常发光亮。 (4)不同电压下,小灯泡的功率不同,实际 电压越大,小灯泡功率越 大 .

实验结论:

(5)小灯泡的亮度由小灯泡的 实际功率 决 定,实际功率越大,小灯泡越 亮 .

一、电流的热效应 导体中有电流通过的时候,导体要 发热,电能转化成内能,这种现象叫 做电流的热效应。

想想议议
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉
丝热得发红,而导线却几乎不发热?

电流通过导体时产生热的多少跟什么因
素有关?

?

猜想一:电阻丝产生的热量同电流有关
猜想二:电阻丝产生的热量同通电时间有关。

?

?

猜想三:导体通电时产生的热量多少与导 体的电阻大小有关。 猜想四:........

想一想 议一议 由于电流通过用电器所产生热量的大小不 易直接进行观察比较,实验中怎样将它变 为便于直接观察比较的现象呢?

转换法

U型管连接的容器加热
后,温度升高,气

体膨胀,压力变大,
液面升高。

? ①电阻串联时电流相同。 ? ②U型管连接的容器加热后,温度升高,

气体膨胀,压力变大,液面升高。

R1 = 5 Ω

R2 = 10 Ω

A

请回答: ①看到了什么现象? ②说明了什么结论?

现象:I 相同时,R 大的一边液面升 的高,即升温快。
结论1:在电流和时间相同时,电阻越大产生的热量 越多。

【演示实验2】
让相同的电阻,流过不

同的电流,看效果会如
何呢?
思考:

①此时,哪个电流小? 为什么?

②并联分流的电阻为什 么要放在盒子外面?

R = 5Ω I

R 1= 5 Ω I1 R2 = 5Ω I = 2I1

A

R=5Ω

R1= 5Ω I1 R2= 5Ω I = 2I1

①右边的发热器热

I A

量少,因为并联的电
阻分去一半的电流。

②不让它产生的热
量影响盒内的温度。

【跟踪思考】
看到了什么现象?说明了什么结论?
现象:电流 I 的热量Q 多。 大的液面升高快,即产生

2、结论:在电阻相同和时间相同时,通 过的电流越大,产生的热量越多。

通过以上实验你能总结

出什么规律?
电阻上产生的电热与电阻大小和流过 的电流都有关,电阻越大,电流越大,

产生的热量越多。

二,焦耳定律: 1,内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二
次方成正比,跟导体的电阻成正比,

跟通电时间成正比。
2,公式: Q = I ? R t
(普遍适用)

意义: 热量 电流 电阻 时间 单位: J = A Ω S

三、电能和电热关系
1.在纯电阻电路中(如:电暖器,电饭锅,电炉子 等),当电流通过导体时,电能全部转化为内能,而没有 同时转化成其他形式的能量,这样电流产生的热量Q 就等 于消耗的电能W,即
U2 t =I2Rt Q = W = UIt = Pt= R

2.在非纯电阻电路中,如当电扇工作时,消耗的电能 主要转化为电机的机械能:

电能

内能+机械能

W电 > Q 热

此时,只能用Q=I2Rt(焦耳定律)来计算电热

【想想议议】
从课本的“想想议议” 所提的问题中,需要 澄清什么概念? 在纯电阻电路中

U t, ? 电压相同时,适用 Q ? R

2

U2 R越小,Q越大(由 R ? 知,P大的R小)。 P ? 电流相同时,适用 Q=I? Rt ,

R越大Q越大。

四、电热的利用和防止 1、电热器
(1).原理:利用电流的热效应来工作的。 (2).核心部分:发热体,它是有 电阻率大,熔点高的材料制成的 (3).电热器的电热和电功的关系 因为电热器中消耗的电能只用来发热,所以

电热Q=电功W

2.电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡

用来加热

电热器的优点: 清 洁卫生,没有环境污染, 热效率高,还可以方便 地控制和调节温度。

3.电热的危害与防止
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。 如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑 运行时要用小型风扇及时散热等等。

电热的防止

电脑中的CPU在工作时要 产生热,如果过热就会损 坏芯片,所以要在芯片上 加装散热片和风扇.



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