电功与电功率的计算[下学期]

课件23张PPT。热烈欢迎各位老师的指导2006年3月电功和电功率
的计算1、电功的概念和实质：一、电功的计算（1）概念：电流所做的功叫做电功。（2）电流做功的实质：电能→其他形式的能化学能，如给蓄电池充电热能、光能，如利用电炉煮饭机械能，如通电后电动机工作知识回顾2、电功的公式和单位：（1）基本公式：W= U I tU－导体两端的电压，单位：I －通过通电导体的电流，单位：t －通电时间，单位：伏（V）安（A）秒（S）W －电流通过导体所做的功，单位：焦（J）说明(2)电功的推导公式： W= U I t=（U2/R） t =I2R t 推导公式只能适用于纯电阻电路！结合欧姆定律I=U/R，你能对上述公式进行变形吗？讨论注意：3、焦耳定律：（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（2）数学表达式：Q = I 2 R tQ—电流通过导体产生的热量，单位：焦（J）说明①对于电能全部转化为热能来说，可用公式：Q=I2Rt=(U2/R)t=UI t =P t=W进行计算。②对于电能不是全部转化为热能来说，计算电热时只能用公式： Q=I2Rt进行计算；计算电功时用公式W= U I t进行计算。注意：I—通过导体的电流，单位：安（A）
R—导体的电阻，单位：欧(Ω)
t—通电时间，单位：秒（S）知识运用 1例1：一盏电灯接在电压为220伏的电路中，它的电阻是1210欧，通过灯丝的电流多大？通电10分钟，电流所做的功是多少？分析：本题已知什么？求什么？用到什么公式？解答如下：∵U=220伏，R=1210欧
∴I=U/R=220伏/1210欧=0.182安
W=UIt=220伏×0.182安×600秒=2.4 ×104焦计算过程一定要带上单位！电功公式！欧姆定律！功的单位是焦！⑴U、R，求I；⑵U、R、t，求W知识运用 2 例1：现有两个定值电阻，R1=4欧，R2=6欧：（1）将它们串联来接在10伏的电源上，1分钟内电流通过R1、R2所做的功及电源提供的电能各是多少？（2）若把它们并联在9伏的电源上，1分钟电流通过R1、R2所做的功及电源提供的电能又是多少？分析：(1)本题已知什么？求什么？R1、R2串联，电压U，通电时间tW1、W2及W总= W1 + W2(2)用哪个公式？为什么？电功的基本公式：W=UI t =I2Rt=(U2/R)t（可先画出电路图，详见下面的解答过程。）（1）R总=R1+R2=4欧+6欧=10欧，
I=U/R总=10伏/10欧=1安，
∴1分钟内，W1=U1It=I2R1t=(1安)2×4欧×60秒=240焦
W2 =U2It=I2R2t=(1安)2×6欧×60秒=360焦
W总=W1+W2=240焦+360焦=600焦（2）U1′=U2′=U′=9伏，
W1′ = U1′It = (U1′)2/Rt= (9伏)2/4欧×60秒=1215焦
W1′ = U2′It = (U2′)2/Rt = (9伏)2/6欧×60秒=810焦
W总′=W1′+W2′=1215焦+810焦=2025焦答： (略)解答如下：从以上例题中你能总结出计算的规律吗?①在串联电路中，因电流I相等的特点，计算功W时可以用W=UI t=I2R t可以带来方便；②在并联电路中，因电压相等的特点，计算功W时可以用 W=UI t=(U2/R) t可以带来方便。想一想知识运用 3电热煮水器正常工作时的电阻是100欧，通过它的电流是2安，在3分钟内可将质量为150克的15℃的水煮沸。求此电热器的效率。分析：2、电流做功产生的热量Q可以根据焦耳定律Q=I2Rt来计算，水吸收的热Q热可以用热量公式来计算。1、电热器的效率η =W有用/W总×100%， W有用为水吸收的热Q热，W总为电流做功放出的热Q。热量公式Q=Cm△tC—物质的比热，单位：焦/（千克·℃）m —物质的质量，单位：千克△t —物质的温度变化（ t高- t低），单位： ℃Q —物质吸收或放出的热量，单位：焦解答：∵C水=4.2×103焦/（千克· ℃），m=0.15千克，△t=100 ℃-15 ℃=85 ℃
∴ W有用=Q吸= C水m△t= 4.2×103焦/(千克· ℃) ×0.15千克× 85 ℃ =5.4 × 104焦。
∵ I= 2安，R =100欧，t =180秒
∴ W总=Q=I2Rt=(2安)2 × 100欧×180秒=7.2 ×104焦，
∴ η =W有用/W总×100%
= Q吸/ Q ×100%
= 5.4 × 104焦/ 7.2 ×104焦
=75%注意：能和热量的单位是：焦（J）通过这节课的学习，你有什么收获？电功的概念、实质电功的公式、单位内容公式及单位应用应用1、电流做功实际的过程实质是 能转化为＿＿ ＿＿能的过程。电流做功的大小与 、 、 有关。计算公式是 。W的单位是 。 2、一盏灯接在220伏的电源上，通过的电流是0.45安，那么在1分钟内电流做功是 。3、电流通过导体产生的热量，跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比。这个规律叫焦耳定律。它的公式是 。4、一个电阻器接在220伏的电源上，通过它的电流是0.25安，如果通电1小时，此电阻器消耗的电能是 ，电流产生的热量又是 。电W= U I t焦电压电流通电时间其它形式的基础练习电流的平方导体的电阻通电时间Q = I 2 R t5940焦1.98×105焦1.98×105焦5、额定电压为220伏的电炉在正常工作时的电阻为100欧，如串联一只10欧的电阻后接在220伏的电路中，通电1分钟电炉和电阻的产生的热量各是多少？R1=100欧U=220伏R2=10欧分析：先画电路图知识提高对R1来说， 在W1、U1、I1、R1、t中，已知U1 、 R1 、t要想求W1，还必须知道I1对R2来说，在W2、U2、I2、R2 、t中，已知R2，要想求W2，还要先计算I26、如下图所示的电路中，灯泡L上标有“8V 2W”字样，调节滑动变阻器，使灯L恰好正常发光，此时电流表示数为1.5安，问电阻R的值和通电1分钟它产生的热量各是多大？RL谢谢大家Bye! Thank you!小结今天我们学习了什么内容？它们各与哪些因素有关呢？ＨＯＭＥＷＯＲＫＷ