(共16张PPT)
2.5焦耳定律
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功
回忆: 在静电学中,电场力做功的特点是什么?表达式?
(1)特点:
电场力做功与路径无关,只取决于初末位置的电势差
(2)利用电势差求电功——WAB = qUAB
W=qU
q=It
W=UIt
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
功能关系:
表达式: W=UIt
电场力做多少功即有多少电势能转化为其他形式的能
电流做多少功即有多少电能转化为其他形式的能
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
表达式: W=UIt
物理意义:反映了有多少电能转化为其他形式的能
也可以说“消耗了多少电能”
思考:电路中如有白炽灯、电炉、电解槽、电动机等元件,
电功与这些元件的种类有关吗?
结论:电功W(消耗了多少电能)只与元件两端的电压U,
通过的电流I和通电时间t有关,与元件的种类无关。
适用于
一切电路做功
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
表达式: W=UIt
物理意义:反映了有多少电能转化为其他形式的能
也可以说“消耗了多少电能”
适用于
一切电路做功
2.电功率:单位时间内电流做的功叫电功率
P=W/t=UI
单位:瓦(W) 千瓦kW
表达式:
适用于
一切电路的电功率
物理意义:反映了电流做功的快慢!
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉
b、电流流过电解槽
c、电流流过电风扇
→电能转化为热能。
→电能转化为化学能和热能
→电能转化为机械能和热能
即
电能全部转化为热能,电功等于电热
在纯电阻电路中( )
二、电热和热功率
1.电热:电流通过导体产生的热量
2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量
表达式:P热=I2R
如:白炽灯的功率越大则越亮
白炽灯、电炉等
即
电能全部转化为热能,电功等于电热
在纯电阻电路中(白炽灯、电炉等)
在非纯电阻电路中,(如电动机)
电能大部分转化为机械能,
但不可避免的一小部分转化为热能。
结论:
W>Q
U>IR
(欧姆定姆不适用)
应该是W=E机+Q
1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等
电能大部分转化为其它能,一小部分转化为热能
电功大于电热
例题一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动机两端加220V电压时,通过电动机的电流是50A。
(1)这台电动机每分钟所做的机械功有多少
效率为多少?
(2)某时电动机突然被卡住而停止转动,则此时的电动机消耗的功率为多少?
课堂小结
纯电阻电路 非纯电阻电路
元件特点
欧姆定律
能量转化
元件举例
课堂练习1:图中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a,b之间的电阻是R,在a,b之间加上电压U,测得流过这电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是( )
A . I2R B .U2/R
C. UI D.I2R+UI
课堂练习2:一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 ( )
A.U=4V B.U=8V
C.E=16J D.E=32J
答案:BD
课堂练习3:为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应该采用的措施是( )
A.使电流减半
B.电压减半
C.使电炉的电阻减半
D.使电压和电炉的电阻各减一半。