第五节_电功率.ppt

课前思考 电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。 实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。电能通过电流做功转化为其他形式能。 电功的表达式 电功的物理意义： 电功率 用电器的额定功率和实际功率 额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是额定电流，用电器正常工作。 用电器实际工作时的功率叫实际功率，这时的工作电压不一定是额定电压，因而实际功率也不一定等于额定功率。 练习 练习 焦耳定律——电流热效应 热功率 例题 一台电动机的额定电压是220V，线圈的电阻是0.2?,正常工作时通过的电流是20A，求： （1）每秒内电流所做的功 （2）电动机线圈电阻上每秒内产生的热量 纯电阻电路 如果一段电路中只含有电阻元件，称之为纯电阻电路。 电流通过电路时，电流做功全部转化为电热，且电功率和热功率相等。 W=Q=UI=I2R=U2/R 非纯电阻电路 电功、电热对照表 闭合电路中的功率问题 电源的功率P总：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率。 公式：P总=IE 普遍适用  只适用于外电路为纯电阻的电路。 闭合电路中的功率问题 电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为电源的消耗功率。 公式：P内＝I2r 电源的输出功率P出：外电路的消耗功率。 公式：P出＝IU外 普遍适用 P出只适用于外电路为纯电阻的电路。 闭合电路上功率分配关系 闭合电路上功率分配关系：P总＝P出＋P内 即：EI＝UI＋I2r 闭合电路上功率的分配关系反映了闭合电路中能量的转化和守恒。 电源的效率 输出功率与外电阻之间的关系 电源的输出功率P输： 1、由上式可以知道，当R＝r时，输出功率最大，Pmax＝E2/（4r），此时电源的效率为50％ 2、当Rr时，随着R的增大输出功率减少 3，当Rr时，随着R的增大输出功率增大 4、当P出Pmax时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1×R2＝r2 电源的输出功率和效率的讨论 由上述分析可知，在研究电阻上消耗的功率时，应注意区分“可变与定值”着这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的 等效电源法：即把电路中的定值电阻等效成电源内阻，当可变电阻等于电源内阻时，其获得功率最大。 配方法、不等式法等。 用分式的性质求解极值问题。 练习2.电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐减小的过程中，下面说法中正确的是 ( ) (A)电源的路端电压一定逐渐变小 (B)电源的输出功率一定逐渐变小 (C)电源内部消耗的功率一定逐渐变大 (D)电源的供电效率一定逐渐变小 练习3 具有一定的电动势和内电阻的电源接一个“6V,3W”的小灯泡能正常发光，若改接“6V，6W”的小灯泡，则该灯泡的实际功率将（ ） A．一定大于3W B.一定小于3W C. 一定等于3W D. 以上三种情况都可能存在 如图电路中，电源电压为60V，内阻不计，电阻R＝2Ω，电动机的内电阻为R0＝1.6Ω ，电压表的示数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率？ 解：电动机正常工作，两端的电压U0＝50V，则电阻R两端的电压为U＝10V,所以电路的电流I＝U/R＝10/2＝5A电动机的输出功率P出＝U0I－I2R0＝210W 对于连入电路的灯泡而言，亮度最大的是（ ） 通过电流大的灯泡 两端电压大的灯泡 电阻值大的灯泡 消耗电功率大的灯泡 额定电压都是110V ，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中那一个（ ） ACD D V R R0 D A B A B A B A B A B D C C * 第五节 电功率 学习目标 1、理解电功、电功率的概念。 2、知道焦耳定律及其在生活、生产中的应用。 3、理解闭合电路中的功率关系 问题1：以上用电器的共同特点是什么？ 都要消耗电能，靠电流做功来工作。 问题2：我们初中就学过W=UIt，那么什么是电功？公式是怎么推导出来的？ 电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。 2 通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ 3 1 做功，而且做正功 电能→机械能，如电动机。 电能→内 能，如电热器。 电能→化学能，如电解槽。 思考 1、若电荷q在电场力作用下从