《2021-2022高中創(chuàng)新設(shè)計物理粵教版選修3-1課件:第二章 第7講 電功率》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021-2022高中創(chuàng)新設(shè)計物理粵教版選修3-1課件:第二章 第7講 電功率(27頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二章電路 1.理解用電器的作用是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,會計算電流所做的功與電功率.2.知道純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別,會根據(jù)焦耳定律計算用電器產(chǎn)生的電熱.3.理解閉合電路的功率,進一步體會能量守恒定律的意義和普適性.目標(biāo)定位 二、焦耳定律和熱功率三、閉合電路的功率對點檢測 自查自糾欄目索引 一、電功和電功率 1.電功(1)定義:在一段電路中 所做的功稱電功,即通常說的_.(2)表達式:W_.(3)單位:焦耳,符號: .(4)實質(zhì): 轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(5)適用條件: 電路. 答案 一、電功和電功率n知識梳理電場力電流所做的功 UIt J電能任何 2.電功率(1)定義: 時間內(nèi)電流所
2、做的功.(2)公式:P .(3)單位:瓦特,符號: .(4)物理意義:表示電流做功的 .(5)適用條件: 電路. 答案 單位UI W快慢任何 (1)兩個電阻串聯(lián),功率和電阻存在什么關(guān)系? 答案 【深度思考】答案由PI2R知,串聯(lián)電阻的功率與電阻成正比.(2)兩個電阻并聯(lián),功率和電阻存在什么關(guān)系? 例1將兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)在電壓為U的電源兩端,R1消耗的功率為P1,R2消耗的功率為3P1,當(dāng)把它們串聯(lián)在電壓為4U的電源兩端時,下列說法正確的是()A.R1兩端的電壓為UB.R2消耗的功率變小C.通過R2的電流變小D.兩個電阻消耗的總功率為12P1n典例精析 解析答案 答案D 例2A、B為“
3、 220 V100 W”的兩盞相同的燈泡,C、D為“ 220 V40 W”的兩盞相同燈泡,A、B燈的電阻為_ ;C、D電阻為 _ .現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖1所示電路,并將兩端接入電路,各燈實際功率分別為PA、PB、PC、PD,則實際功率的大小順序是_. 解析答案返回總結(jié)提升圖1 返回總結(jié)提升由PIU和UIR,得PI2R可知,PDPA;A、D的電流大于B、C的電流,根據(jù)PI2R可知:PAPB,PDPC;所以PDPAPBPC.答案4841 210PDPAPBPC 返回 總結(jié)提升(1)額定功率:用電器正常工作時所消耗的功率,也是用電器兩端電壓為額定電壓(或通過的電流為額定電流)時消耗的電功率.用電器銘
4、牌上所標(biāo)的功率即為額定功率.(2)實際功率:用電器實際工作時消耗的電功率.為了保證用電器不被損壞,要求實際功率不能大于其額定功率. 1.焦耳定律(1)內(nèi)容:在一段只有電阻元件的純電阻電路中,電場力所做的功W等于電流通過這段電路時發(fā)出的熱量Q,即QWUIt .(2)表達式:Q .(3)適用條件: 電路.2.熱功率(1)定義:一段電路因發(fā)熱而消耗的功率.(2)表達式:P .(3)適用條件: 電路.n知識梳理 答案 二、焦耳定律和熱功率 I2RtI2Rt任何I 2R任何 純電阻電路非純電阻電路能量轉(zhuǎn)化情況 電功和電熱的關(guān)系 WQE其他UItI2RtE其他電功率和熱功率的關(guān)系P_P熱, PP熱P其他即
5、IUtI2RP其他歐姆定律是否成立 不成立3.純電阻電路和非純電阻電路 答案成立 電風(fēng)扇、電冰箱消耗的電能等于I2Rt嗎?電風(fēng)扇、電冰箱消耗的電能轉(zhuǎn)化成什么形式的能量? 答案 【深度思考】答案不等于;電風(fēng)扇、電冰箱消耗電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱能,有大部分轉(zhuǎn)化為機械能,小部分轉(zhuǎn)化為電熱. 例3下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是()A.電功率越大,電流做功越快,電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B.WIUt適用于任何電路,而WI2Rt t只適用于純電阻電路C.在非純電阻電路中,IUI2RD.焦耳熱QI2Rt適用于任何電路n典例精析 解析答案返回 在非純電阻電路中,電流做的功焦耳熱其他形式的能,所以
6、WQ,即IUI2R,C對.QI2Rt是焦耳熱的定義式,適用于任何電路,D對.答案BCD 返回 1.電源的功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率,也叫電源消耗的功率,P總 .2.電源輸出功率:整個 電路上消耗的電功率,P出 .3.電源內(nèi)耗功率:內(nèi)電路上消耗的電功率,即電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率,P內(nèi)_.4.閉合電路的功率關(guān)系:(1)功率關(guān)系:IEIUI2r或EIU外IU內(nèi).(2)能量關(guān)系:IUtI2RtI2rt,此表達式反映了電源克服靜電力做的功等于內(nèi)、外電路消耗的電能之和.n知識梳理 答案 三、閉合電路的功率 EI UI外U內(nèi)I I2r 例4如圖2所示,電源電動勢E10 V,
7、內(nèi)阻r0.5 ,標(biāo)有“ 8 V16 W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光,電動機 線圈的電阻R01 ,求:n典例精析 解析答案圖2 (1)電源的總功率;解析L正常發(fā)光,路端電壓等于燈泡額定電壓8 V.電源總功率為P電IE410 W40 W.答案40 W (2)電動機的輸出功率. 解析答案總結(jié)提升返回 輸入電動機的總功率PM總UIM82 W16 W.故電動機的輸出功率PM出(164)W12 W.答案12 W 總結(jié)提升電動機的功率和效率,電動機的總功率(輸入功率):P入IU.電動機的熱功率P熱I2r.,電動機的輸出功率(機械功率):P出IUI2r. 返回說明:注意區(qū)分電動機的幾種功率,從能量守恒角度分析和考
8、慮電動機問題. 解析答案 對點檢測 自查自糾1.(電功和電功率)(多選)如圖3所示,把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后,燈泡都正常發(fā)光,且兩個電路的總功率相等.則下列對這兩個電路中的U甲、U乙、R甲、R乙之間的關(guān)系的說法,正確的是()圖3A.U甲2U乙 B.U甲2U乙C.R甲4R乙 D.R甲2R乙解析設(shè)燈泡的電阻為R,正常發(fā)光時電流為I,電壓為U,由于兩個電路的總功率相等,PU 甲IU乙2I,得U甲2U乙;又由U甲2UIR甲,U乙U2IR乙,得R甲4R乙,故正確答案為B、C. BC 解析答案 C 3.(非純電阻電路的特點及有關(guān)計算)如圖4所示是一直流電動機工作時的電路圖.電動機內(nèi)阻r0.8
9、,電路中另一電阻R10 ,直流電壓U160 V,電壓表示數(shù)UV110 V.試求: 解析答案圖4 (1)通過電動機的電流;解析由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110) V50 V 即通過電動機的電流IMIR5 A.答案5 A (2)輸入電動機的總功率; 解析答案 解析電動機的分壓UMUV110 V輸入電動機的總功率P總IMUM550 W. 答案550 W (3)電動機輸出的機械功率. 解析答案 電動機輸出的機械功率P出P總P熱530 W答案530 W 4.(閉合電路的功率關(guān)系)如圖5所示,電源電動勢E30 V,內(nèi)阻r1 ,燈泡上標(biāo)有“ 6 V12 W”字樣,直流電動機線圈電阻R2 ,若燈泡恰好能正常發(fā)光,求電動機輸出的機械功率. 解析答案返回圖5 返回 解析因燈泡正常發(fā)光,所以電動機兩端電壓為UMEU內(nèi)U30 V2 V6 V22 V電動機輸出的機械功率為P 機UMII2R222 W222 W36 W. 答案36 W