电功电功率中考复习课件.ppt
,电功与电功率复习,中考考点,1理解电功的概念,会计算用电器在一定时间消耗电能的多少。 2利用电能表和秒表正确测出电能和电功率。 3理解电功率的概念,掌握电功率的计算公式,理解额定功率和实际功率的关系。,4理解焦耳定律,知道电热器的原理,会计算电流通过导体产生的热量。 5家庭电路的组成及各部分的连接,掌握常见家庭电路的故障。 6掌握测量灯泡额定功率的方法。,电功和电功率,定义:,公式:,电功,电流所做的功,用W表示。,国际:焦耳,简称焦,用 J 表示),W = U I t = P t = I2 Rt =U2t/R,单位:,电热,定义:,测定,电功率,焦耳定律,内容,电流在单位时间内所做的功,用P表示。,单位,常用单位:千瓦时,用KW·h表示。,换算关系:1KW·h=3.6×106 J,公式:,P=I2R P=U2/R,常用:千瓦,用KW表示。,原理、电路图、器材,用电器的功率,额定功率,实际功率,公式:Q = I2 Rt,电热的利用和防止,换算:1KW =1000W,电 功,电流通过电灯、电炉等用电器时都要做功。,电流做功,电灯发光。,电流做功,电炉发热。,电流做功,电扇转动。,电流做功,电车开动。,电能:,(1)定义:,电流所具有的能量叫做电能。,(2)单位:,kW·h(度)。J,(3)电功与电能的关系:,电流做了多少功就消耗 了多少电能。,例:电流通过电动机做2000焦的功,即有_焦的_能转化为_焦的 _能和_能。,2000,2000,机械,内,(4)公式:,W=U I t(适用所有电路),电,(5)在家庭用电中测量电流消耗电能的仪器是:,电能表。,电能表:,(2)2500R/kW·h:,电表的表盘每转2500圈,电路中就消耗1度电。,(1)读数:,最后一位是小数。,电功通常用电能表来测定。把电能表接在电路中,电能表的记数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。,电功率:,(1)电功率是表示电流做功快慢的物理量。,(2)公式:,P=W/t,P=UI,如果用电器是纯电阻:,P=U2/R P=I2R,(3)单位:,W、kW,1kW=1 000W,(4)额定功率与实际功率: 额定功率:用电器在额定电压或额定电流下工作的电功率。 “灯泡的亮暗由实际功率决定”。,常见用电器的电功率,2.额定功率,额定功率,用电器正常工作时电压(铭牌上标出的电压),用电器在额定电压下的功率(铭牌上标出的功率),实际电压,用电器实际工作时的电压,实际功率,用电器在实际电压下的功率,实际功率与额定功率的关系,实际电压,大于,等于,小于,额定电压,实际功率,大于,等于,小于,额定功率,影响寿命,正常工作,不能正常工作,额定电压,电流在单位时间内所做的功,电流做功多少,电流做功快慢,W=UIt,P=UI,焦耳 千瓦时,瓦特 千瓦,用电能表直接测量,用伏安法间接测量,W=P t,电流所做的功,电功和电功率的区别和联系,如何计算电功率?,运用公式 直接计算:,串联电路中:,并联电路中:,小明同学刚学完电功、电功率知识,有一天回到家中发现有几只灯泡。其中一只标有“220V,40W”字样,由此他想到以下问题:,问题1:灯泡上面的“220V,40W”表示什么意思?,答: “220V”表示这只灯泡的额定电压是220伏; “40W”表示这只灯泡的额定功率是40瓦。,什么是额定电压、额定功率?,问题2:小明想:若把此灯接在照明电路中,这只灯泡的功率一定是40瓦吗?,答:不一定。只有在220伏电压下工作时,这只灯泡的功率才是40瓦。若实际电压高于220伏,它的功率就大于40瓦;若实际电压低于220伏,灯泡的功率就小于40瓦。,问题3:此灯正常工作时,灯丝电阻多大?,解:由P=UI 和,得:,那么,例:求出“220V 40W”的灯泡接在110伏电压下的实际功率。,问题5:小明同学又想,如果把此灯接在380伏的电路上,会发生什么现象?,答:根据 有 由于P实远大于P额 ,所以灯丝很快被损坏。,问题6:要在此电压(380伏)下仍然使灯正常工作,你有什么办法?,解: 而电路中的电流 所以,那么串联电阻应满足什么条件?,R/两端电压U/U总U额380V-220V160V,如果只有几只这样的灯泡,而没有电阻, 还有什么方法也可以使它工作?,问题7:小明同学又拿起一只灯泡标有“220V,25W”字样,他想若将此灯与“220V,40W”的灯泡并联,接到220伏的电路中哪个灯泡会更亮一些?,答:因为并联支路两端电压相等UU1U2,故两灯两端电压都等于额定电压220伏,所以消耗的功率也都等于各自的额定功率,所以“220V,40W”灯泡的功率大,并且会更亮一些。,问题8:把这两个灯泡(“220V,25W”, “220V,40W”)串联起来,接到220伏的电路中,哪个灯泡消耗的功率大?(或哪个更亮),分析:从 可知,在额定电压相同的情况下,额定功率小的灯丝电阻大,即“220V,25W”的灯丝电阻比“220V,40W”的灯丝电阻大,又因为串联电路中电流处处相等,即I1I2 I。根据PI2R可知,电阻大的消耗的电功率大,所以两灯串联后“220V,25W”灯泡消耗的功率大,即此灯亮。,问题9,灯丝断了以后搭接上,再接到原来的电路上使用,灯泡比原来要亮些,为什么?搭接后的灯泡在以后的使用中为什么还是从搭接处烧断?灯泡用的时间久了亮度会有什么变化?,问题10:小明还找到一只照明灯泡,但它的功率值已模糊不清,可通过什么方法知道它的功率?,【分析】可用实验的方法解决:把灯泡与电能表连接起来,接入电路,用电能表测出一定时间内电流所做的功,并用秒表测出时间,根据公式 则可求得功率。,用电器的额定功率只有一个,实际功率可以有多个,灯泡的亮度有实际功率决定的,想一想,现在有两个铭牌模糊的普通灯泡,你怎么帮助鉴别?(几种方法),?,?,“220V,40W”,“220V,100W”,方法一:并联在220V的电源上,较亮的是100w,较暗的是40w。,方法二:串联在220V的电源上,较亮的是40w,较暗的是100w。,方法三:灯丝较粗的是100w,较细的是40w。,实践题: 小刚有一个“110V,40W”和一个“110V,100W”的灯泡,可是家里都是220伏的电源,不能直接使用。他想串联电路两端的总电压等于各部分电路的电压之和。正好110V110V220V。两个灯泡串联,就可以使用了,可是在实际使用的时候,两个灯泡都不能正常发光,而且“110V,40W”的灯泡很快被烧毁。请你想一想,然后再计算一下,在串联电路里能不能用加上一个电阻的办法使两灯泡正常发光。,三、电功率与电阻的关系: (不同用电器比较 ),(1)并联电路,电阻消耗的电功率与电阻成反比,P并 = P1 + P2,并联电路消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。,(2)串联电路:,电阻消耗的电功率与电阻成正比,P串 = P1 + P2,串联电路消耗的总功率等于各电阻 消耗功率之和。,实验:测定小灯泡的功率,原理:,电路图,P = UI,三、实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ),连接实验电路:,实验:测定小灯泡的功率(U额 = 2.5V ),测量数据如下表,实验数据的处理:,2.5,0.3,0.75,3,0.35,1.05,2,0.24,0.48,正常,较亮,较暗,关于电功率的计算,例题1、“PZ22025”的灯泡,接在220V的电路中,通过灯泡的电流有多大?这个灯泡的电阻有多大?“PZ220V60”的灯泡呢?,解:对“PZ22025”的灯泡:,电流,电阻,对“PZ22060”的灯泡:,电流,电阻,四、关于电功率的计算,例题2、“PZ22025”的灯泡,接在110V的电路中,实际发出的功率是多大?接在230V的电路中,实际发出的功率又是多大?,解:“PZ22025”的灯泡接在210V的电路中:,电流,功率,“PZ22060”的灯泡接在230V的电路中:,电流,功率,五、焦耳定律,灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发光,为什么电线的发热却觉察不出来? 电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾,这是为什么?,家庭电路中使用功率过 大的用电器可能引起火灾,实验:焦耳定律,焦耳定律,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以用公式Q = I2 Rt 来表示。,公式中电流 I 的单位要用安培,电阻R 的单位要用欧姆,通电时间t 的单位要用秒,这样热量 Q 的单位就是焦耳。,4.电热:,(1)焦耳定律: 电流通过导体时产生的热量,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)计算公式:Q=I2Rt 单位:J,(3)电热器: 电炉子、电饭锅、电烙铁、电热水器、电熨斗。 电能全部转化成内能(纯电阻电路)。 电流所做的功等于用电器产生的热量。,例题:一根60的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量?,焦耳定律,先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流,再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。,解:,Q=I2Rt=(0.6)2×60×300J=6480J,焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来。,焦耳定律,证明:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有转化为其他形式的热量,也就是电流所做的功全部用来产生热量,那么,电流产生的热量 Q 就等于电流所做的功W,即 Q = W = U I t,再根据欧姆定律 U = IR,就得到Q = I 2 R t。,怎样理解焦耳定律,焦耳定律定量地描述了电能向内能转化的规律, 用公式Q = I2 Rt 来表示,适用于任何电路。,在电流所做的功全部用来产生热量时,焦耳定律可根据电功公式W=UIt和欧姆定律 导出:Q = W = UIt = ,这里的条件是电功全部用来产生电热,上述公式才成立,所以,它们只适用于纯电阻电路。在纯电阻电路中,在不同的情况下,选用不同的公式去解决问题会更简便。,六、电热的作用,常见的电热器:,六、电热的作用,1. 电热的利用: 电热器是利用电来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。 电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的。 电热器的优点:利用电热器清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。,2. 防止电热的危害: 在电动机里,电流主要用来做 机械功,但电动机里的导线有电阻, 也要产生热量,使导线的温度升高, 温度超过绝缘材料的耐热温度,绝 缘材料会迅速老化,甚至可能烧坏。 这就需要考虑如何加快散热。有的 电动机里装有风扇,外壳做成如图 形状,都是为了加快散热。,六、电热的作用,2. 防止电热的危害: 收音机、电视 机也要考虑散热, 所以在机壳上都有 散热孔。,六、电热的作用,