B、电功_电功率汇编.ppt

* 请问：日常生活中有那些用电器？这些用电器都在进行着哪些能量转化？举例说明. 热水器 电池 白炽灯 电吹风 蓄电池 下一页 如图所示，在静电场中，A、B两点间电势差为U，电荷q由A点移动到B点电场力做多少功？ 答：电场力对电荷做的功等于电量q和电 势差U的乘积.W=Uq A - + B U 下一页 若在电路两端加电压为U，电路中的电流强度为I，则在时间t内电流做多少功？ 讲解：如果在电路两端加上电压，导体内就建立了电场，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，电场力对移动电荷做功.设在时间t内通过这段电路上任意一横截面的电量为q，相当于在时间t内电场力将电荷从A端移动到B端.因此，电场力对电荷所做的功为W=qU.其中，q=It, 所以电流在时间t内做的功为W=UIt. 返回 一．电功和电热 1. 电功: 电流通过导体，电场力对自由电荷所做的功. 对一段导体而言，两端的电势差为U，把电荷q从一端搬到另一端，电场力做功W=qU，若在导体中形成电流I，则q=It（在时间t内，搬运的电量为q）。 说明： （1）表达式的物理意义：电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。 （2）适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流 （3）单位：W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒，即1J=1V·A·s （4）实质：电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能。 ２、电热： 英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律. （1）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. （2）表达式： Q=I2Rt 焦耳（1818-1889） 下一页 在金属导体中，除了自由电子，还有金属正离子.在电场力的作用下，做加速定向移动的自由电子要频繁的与离子发生碰撞，并把定向移动的动能传递给离子，使离子的热运动加剧..可见，在电阻元件中通过自由电子与离子的碰撞，电能完全转化成内能. （3）产生焦耳热的原因： 下一页 两种电路： （1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、白炽灯等，电动机不转时的电路. 电流做的功全部转化为内能W电=Q内 下一页 （2）非纯电阻电路——电路中含有电动机在转动或电解槽在发生化学反应的电路. 电流做的功一部分转化为内能，主要的一部分转化为机械能，W电= Q内+W机 下一页 以电动机为例： 从能量转化的角度分析，电功与电热的数量关系为：W≥Q, 即UIt ≥ I2Rt. 在纯电阻电路中，W=Q=UIt= I2Rt=U2 /R选任一形式即可． 在非纯电阻电路中，只能用W=UIt计算电功，只能用Q=I2Rt计算电热． 电功和电热 下一页 t 如果接通电源将会怎样？ 注：点击开关接通或断开电源 电能表铝盘转动的快慢跟什么有关系？ 电能表铝盘走的快慢不同，表示用电器消耗 的电能的快慢不一样。 可见只有做功的多少还不行，还有做功的快慢。那么我们应如何表示不同用电器的做功快慢呢？ 设问：什么是电功率？其计算公式如何？ 是如何得到的？ 表示电流做功快慢的物理量。 即　P=W/t=UIt/t=UI 说明： （1）表达式的物理意义：一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。 （2）单位：P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培，即　 1W=1J/s （3）实质：表示电能转化为其他能的快慢程度。 二、电功率: 例题：一个1kW的用电器当工作1h时消耗 的电能是多少？ 结果3．6×106J正好是1kW·h（1度）电能 除了用标准的国际单位以外，还可以直接用度和kW·h来直接运算，这样在数值比较大时更方便。 设问：由公式P=UI可知，随着U、I的增大，P也将增大，P是否可以无限增大呢？ 首先我们要弄清额定功率和 实际功率的概念。 １、额定功率和实际功率： （1）额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率. （2）实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率. 下一页 返回 1080W 220V 格兰仕微波炉 130W 220V 海尔181电冰箱 800W 220V 电熨斗 15----100W 220V 电烙铁 150W 220V 29寸彩电 上一页 （1）定义：单位时间内导体的发热功率叫热功率. 2、热功率 （2）公式：P=Q/t P=I2R （3）含义：导体的发热功率与通电导体的电流强度及电阻成正比. 下一页 两种电路： （1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、白炽灯等，电动机不转时的电路. P电 P热 电流做的功全部转化为内能即P电= P内