课件12张PPT。第五节:电功率第二课时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。总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。电源的效率外总外外由上式可知,外电阻越大,电源的效率越高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R>r时,随着R的增大输出功率减少
3,当R
4、当P出配方法、不等式法等。
用分式的性质求解极值问题。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D如图:电源的电动势为2V,内阻为0.5Ω,R0为2Ω,变阻器的阻值变化范围是0~10Ω,求:1、变阻器阻值多大时R0消耗的功率最大?2、变阻器的阻值多大时变阻器消耗的功率最大,其最大功率是多少?解:R0消耗的功率P0=I2R0=E2R0/(R+R0+r)代入数据得:P0=4/(R+2.5)2 W当R=0时,R0消耗的功率最大
2、滑动变阻器R消耗的功率:P=I2R=E2R/(R+R0+r) 将R0和r等效为电源的内阻,则当R=R0+r=2.5Ω时,R的消耗功率最大。Pmax=E2/4(R0+r)=0.4 W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( )ABDCC课件8张PPT。 电功率【功能多样的用电器】
——用电器是用电来工作的器具,它们共同的特点是要消耗电能,靠电流做功来工作。1.电功 W
——在一段电路中电场力对运动电荷所做的功称为电功。通常也说成电流所做的功。单位:焦耳(J)2.电功率 P
——单位时间内电流所做的功称为电功率。单位:瓦特(W)一.电功和电功率二.焦耳定律和热功率【问题】为什么有些用电器通电后会发热呢?
——当电流流过导体时,自由电子与金属中的正离子会发生碰撞,电能会转化为内能。【注意】若导体只有电阻(即通常所说的纯电阻)电场力所做的功全部转化为电路中的内能。即:Q = W电热器——利用通电后发热来工作的用电器。1.焦耳定律
——在一段只有电阻元件的纯电阻电路中,电场力所做的功W 等于电流通过这段电路时发出的热量Q。即:Q = W2.热功率——一段电路因发热而消耗的功率称为热功率。【特别强调】
如果电路不是纯电阻电路,电功仍为:W=IUt,电阻上产生的热量仍为:Q=I2Rt。但此时电功比电阻上产生的热量大。三.闭合电路中的功率由闭合电路欧姆定律知:E=U外+U内
得:IE=IU外+IU内此式反映了闭合电路中的能量转化关系。
其中:IE——表示电源提供的电功率
IU外——表示外电路消耗的电功率
IU内——表示内电路消耗的电功率磁钢限温开关双金属片自动开关【阅读材料】电饭煲的工作原理实践与拓展 一台电风扇的主要技术参数是:额定电压为220V,
额定输入功率为60W。让这台电风扇与“220V,60W
的灯泡同时通电工作,请你用手靠近他们的发热部分
你能感觉到哪一个的温度高?为什么?