粵教版物理選修3-1三維設(shè)計2.5電功率(可自主編輯)講述

1、結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1電功電功(1)定義：電流通過一段電路時，自由電荷在定義：電流通過一段電路時，自由電荷在_的推動下作定向移動，電場力對自由電荷所做的功。的推動下作定向移動，電場力對自由電荷所做的功。(2)表達(dá)式：表達(dá)式：W_。自讀教材自讀教材抓基礎(chǔ)抓基礎(chǔ) 第五節(jié)第五節(jié) 電電 功功 率率 電功和電功率電功和電功率電場力電場力UIt結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁UI 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(1)電功與能量的單位都是焦耳，電功就是電能。電功與能量的單位都是焦耳，電功就是電能。()(2)電功與電能不同，電流做功的過程就是電能向其他電功與電能不同，電流做功的過程就是電能

2、向其他形式的能量轉(zhuǎn)化的過程。形式的能量轉(zhuǎn)化的過程。()(3)電功率越大，表示電流做功越多。電功率越大，表示電流做功越多。()學(xué)后自檢學(xué)后自檢(想一想想一想) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(3)額定功率和實(shí)際功率。額定功率和實(shí)際功率。1)額定功率：指用電器正常工作時的功率，當(dāng)用電器兩額定功率：指用電器正常工作時的功率，當(dāng)用電器兩端電壓達(dá)到額定電壓時，電流也將達(dá)到額定電流，功率達(dá)到額端電壓達(dá)到額定電壓時，電流也將達(dá)到額定電流，功率達(dá)到額定功率，通常用電器上標(biāo)的值指的就是額定值，如標(biāo)有定功率，通常用電器上標(biāo)的值指的就是額定值，如

3、標(biāo)有“220 V40 W”字樣的燈泡，其額定電壓為字樣的燈泡，其額定電壓為 220 V，額定功率為，額定功率為 40 W。2)實(shí)際功率：指用電器在實(shí)際電壓下的電功率，只有當(dāng)實(shí)際功率：指用電器在實(shí)際電壓下的電功率，只有當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時，實(shí)際功率才等于額定功率。用電器實(shí)際電壓等于額定電壓時，實(shí)際功率才等于額定功率。用電器的實(shí)際功率應(yīng)小于或等于額定功率。的實(shí)際功率應(yīng)小于或等于額定功率。結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(多選多選)關(guān)于計算電功率的三個公式關(guān)于計算電功率的三個公式 PUI，PI2R，PU2/R的適用范圍，以下說法中正確的是的適用范圍，以下說法中正確的是()A這三個公式的適用范圍

4、相同這三個公式的適用范圍相同B第一個公式普遍適用，后兩個公式只適用于純電阻第一個公式普遍適用，后兩個公式只適用于純電阻電路電路C第一個公式只適用于純電阻電路，后兩個公式普遍第一個公式只適用于純電阻電路，后兩個公式普遍適用適用D三個公式的適用范圍與電路的連接方式無關(guān)三個公式的適用范圍與電路的連接方式無關(guān)學(xué)后自檢學(xué)后自檢(小試身手小試身手) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁解析：解析：選選BD三個計算電功率的公式中，三個計算電功率的公式中，PUI是普是普遍適用的，在任何電路中，均可以用該公式計算電功率，而遍適用的，在任何電路中，均可以用該公式計算電功率，而 PI2R 和和 PU2/R 只適用于純

5、電阻電路。另外，電路的連接方只適用于純電阻電路。另外，電路的連接方式并不影響電路中用電器的性質(zhì)，選項式并不影響電路中用電器的性質(zhì)，選項 B、D 正確。正確。結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1焦耳定律焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比。(2)公式：公式：Q_。自讀教材自讀教材抓基礎(chǔ)抓基礎(chǔ) 焦耳定律和熱功率焦耳定律和熱功率I2Rt I2R 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(1)電熱器的熱功率越大，產(chǎn)生的熱量越多。電熱器的熱功率越大，產(chǎn)生的熱量越多。()(2)

6、電熱器的電阻越大，熱功率越大。電熱器的電阻越大，熱功率越大。()(3)通過電熱器的電流越大，熱功率越大。通過電熱器的電流越大，熱功率越大。()學(xué)后自檢學(xué)后自檢(想一想想一想) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路和非純電阻電路跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2電功和電熱的比較電功和電熱的比較(1)電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度，即電功表示電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度，即電功表示電流通過導(dǎo)體時轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和。電流通過導(dǎo)體時轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和。(2)電熱表示電流通過導(dǎo)體時消耗的電

7、能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電熱表示電流通過導(dǎo)體時消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分，即電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度。那部分，即電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度。(3)電功和電熱的數(shù)量關(guān)系是：電功和電熱的數(shù)量關(guān)系是：WQ，即，即 UItI2Rt，UII2R(能量轉(zhuǎn)化角度能量轉(zhuǎn)化角度)。結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁電吹風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)中有電動機(jī)和電熱絲兩部分，已知電動電吹風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)中有電動機(jī)和電熱絲兩部分，已知電動機(jī)線圈的電阻為機(jī)線圈的電阻為R1，它和阻值為，它和阻值為R2的電熱絲串聯(lián)。設(shè)電吹風(fēng)機(jī)的電熱絲串聯(lián)。設(shè)電吹風(fēng)機(jī)工作時兩端的電壓為工作時兩端的電壓為U，通過線圈的電流為，通過線圈的電流為I，消耗的電功率，消耗的電功率為為

8、P，則下列關(guān)系正確的是，則下列關(guān)系正確的是()APUIBPI2(R1R2)CUI(R1R2) DPI2(R1R2)學(xué)后自檢學(xué)后自檢(小試身手小試身手) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁解析：解析：選選D因電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)，而電動機(jī)為非純因電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)，而電動機(jī)為非純電阻用電器，工作時將有一部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電阻用電器，工作時將有一部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，PUI對對純電阻電路和非純電阻電路都成立，選項純電阻電路和非純電阻電路都成立，選項A錯誤；對非純電阻錯誤；對非純電阻電路有電路有PI2(R1R2)，選項，選項B錯誤，錯誤，D正確；正確；UI(R1R2)，選，選項項C錯誤。錯誤。結(jié)結(jié)

9、 束束首 頁末 頁上一頁下一頁(1)閉合電路中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：閉合電路中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系：EI_。(2)電源提供的能量一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為電源提供的能量一部分消耗在外電路上，轉(zhuǎn)化為_的能量；另一部分消耗在內(nèi)電阻上，轉(zhuǎn)化為的能量；另一部分消耗在內(nèi)電阻上，轉(zhuǎn)化為_。(3)電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為_的能力。的能力。自讀教材自讀教材抓基礎(chǔ)抓基礎(chǔ) 閉合電路中的功率閉合電路中的功率U外外IU內(nèi)內(nèi)I其他形式其他形式內(nèi)能內(nèi)能電能電能結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁在在 EU外外U內(nèi)內(nèi)兩邊都乘以兩邊都乘以I可得可得 EIU外外IU內(nèi)內(nèi)I，那么，那么EI、U

10、外外I和和U內(nèi)內(nèi)I分別表示什么？分別表示什么？提示提示：電源的功率、外電路功率、內(nèi)電路功率。電源的功率、外電路功率、內(nèi)電路功率。學(xué)后自檢學(xué)后自檢(想一想想一想) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁當(dāng)外電路的電阻分別為當(dāng)外電路的電阻分別為8 和和2 時，單位時間內(nèi)在外時，單位時間內(nèi)在外電路上產(chǎn)生的熱量正好相等，則該電源的內(nèi)電阻是電路上產(chǎn)生的熱量正好相等，則該電源的內(nèi)電阻是()A1 B2 C4 D6 學(xué)后自檢學(xué)后自檢(小試身手小試身

11、手) 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1額定電壓都是額定電壓都是110 V，額定功率，額定功率PL1100 W，PL240 W的電燈兩盞，若接在電壓是的電燈兩盞，若接在電壓是220 V的電路上，使兩盞電燈的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是()典題例析典題例析 純電阻電路中功率的計算純電阻電路中功率的計算結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁圖圖252 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁對于對于D電路，若變阻器的有效電阻等于電路，若變阻器的有效電阻等于L1、L2的并聯(lián)電的并聯(lián)電阻，則阻，則UL1

12、UL2110 V，兩燈可以正常發(fā)光。，兩燈可以正常發(fā)光。比較比較C、D兩個電路，由于兩個電路，由于C電路中變阻器功率為電路中變阻器功率為(IL1IL2)110，而，而D電路中變阻器功率為電路中變阻器功率為(IL1IL1)110，所以，所以C電路消耗電功率最小。電路消耗電功率最小。答案答案C結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁探規(guī)尋律探規(guī)尋律 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2有四盞燈接入如圖有四盞燈接入如圖253所示所示的電路中，的電路中，L1和和L2都標(biāo)有都標(biāo)有“220 V，100 W”，L3和和L4都標(biāo)有都標(biāo)有“220 V，40 W”，把電路接通后，最暗的燈將是把電路接通后，最暗的燈將是(

13、)AL1BL2CL3 DL4跟蹤演練跟蹤演練 圖圖253 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1規(guī)格為規(guī)格為“220 V36 W”的排氣扇，線圈電阻為的排氣扇，線圈電阻為40 ，求：，求：(1)接上接上220 V的電壓后，求排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率的電壓后，求排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率；和發(fā)熱的功率；(2)如果接上如果接上220 V的電壓后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，的電壓后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率。求電動機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率。典題例析典題例析 非純電阻電路中功率的計算非純電阻電路中功率的計算結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下

14、一頁審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁答案答案(1)35 W1 W(2)1 210 W1 210 W結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁解決電動機(jī)問題注意分兩種情況：解決電動機(jī)問題注意分兩種情況：(1)當(dāng)電動機(jī)正常工作時，要分別搞清電動機(jī)的總功當(dāng)電動機(jī)正常工作時，要分別搞清電動機(jī)的總功率、輸出功率和熱功率，掌握它們之間的關(guān)系：率、輸出功率和熱功率，掌握它們之間的關(guān)系：P總總P出出P熱熱。(2)當(dāng)電動機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于一個當(dāng)電動機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于一個純電阻電路。純電阻電路。探規(guī)尋律探

15、規(guī)尋律 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2(好題共享好題共享選自魯科版教材選自魯科版教材)如圖如圖254所示，一臺直流電所示，一臺直流電動機(jī)所加電壓為動機(jī)所加電壓為110 V，通過的電流為，通過的電流為5 A。該電動機(jī)在。該電動機(jī)在10 s內(nèi)把一個質(zhì)量為內(nèi)把一個質(zhì)量為50 kg的物體勻速提高了的物體勻速提高了9 m，求電動機(jī)的，求電動機(jī)的電功率和電動機(jī)線圈的電阻電功率和電動機(jī)線圈的電阻(不計摩不計摩擦，擦，g取取10 m/s2)。跟蹤演練跟蹤演練 圖圖254 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁答案：答案：550 W4 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁根據(jù)能量守恒，電源的總功率等于電源的輸出

16、功率根據(jù)能量守恒，電源的總功率等于電源的輸出功率(外外電路消耗的電功率電路消耗的電功率)與電源內(nèi)阻上消耗的功率之和，即與電源內(nèi)阻上消耗的功率之和，即 P總總IUI2rI(UIr)IE。其中。其中 IE 為電源總功率，是電源內(nèi)非靜為電源總功率，是電源內(nèi)非靜電力移動電荷做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率；電力移動電荷做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率；IU 為電源的輸出功率，在外電路中，這部分電功率轉(zhuǎn)化為其他形為電源的輸出功率，在外電路中，這部分電功率轉(zhuǎn)化為其他形式的能式的能(機(jī)械能、內(nèi)能等機(jī)械能、內(nèi)能等)；I2r 為電源內(nèi)由于內(nèi)阻而消耗的功為電源內(nèi)由于內(nèi)阻而消耗的功率，轉(zhuǎn)化為焦耳熱。率，轉(zhuǎn)化

17、為焦耳熱。 閉合電路中功率的計算閉合電路中功率的計算結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁1如圖如圖255 所示，電路中電池的所示，電路中電池的電動勢電動勢 E5 V ，內(nèi)阻，內(nèi)阻 r10 ，固定電阻，固定電阻 R90 ，R0 是可變電阻，在是可變電阻，在 R0 從零增加到從零增加到 400 的過程中，求：的過程中，求：典題例析典題例析 圖圖255 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥(1)R0是可變電阻，欲使是可變電阻，欲使PR0最大，最大，R0應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？提示：提示：可將可將R歸為電源內(nèi)阻，新電源內(nèi)阻歸為電源內(nèi)阻，新電源內(nèi)阻rRr100 ，當(dāng)，當(dāng)R0r時，時，

18、PR0最大，此時最大，此時R0100 。(2)欲使輸出功率最大，欲使輸出功率最大，R0應(yīng)多大？應(yīng)多大？提示：提示：外電路是可變電阻，外電路是可變電阻，RR0r，故，故R00時，輸時，輸出功率最大。出功率最大。結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁探規(guī)尋律探規(guī)尋律 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁2如圖如圖256所示，電源由兩個電動勢所示，電源由兩個電動勢E1.5 V，內(nèi)，內(nèi)阻阻r0.5 的相同電池串聯(lián)而成，外電路總電阻的相同電池串聯(lián)而成，外電路總電阻R0.5 。當(dāng)。當(dāng)開關(guān)開關(guān)S閉合后，電源的總功率閉合后，電源的總功率P總總_ W，電源的輸出，電源的輸出功 率功 率 P出出 _ _ _ _ _ _ _ _ _ W ， 外 電 路 消 耗 的 功 率， 外 電 路 消 耗 的 功 率 P外外_ W，內(nèi)電路消耗的功率，內(nèi)電路消耗的功率P內(nèi)內(nèi)_ W，電源的供電效率電源的供電效率_。跟蹤演練跟蹤演練 圖圖256 結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁答案：答案：622433.3% 首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束( (單擊進(jìn)入電子文檔單擊進(jìn)入電子文檔) )首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束首 頁末 頁上一頁下一頁結(jié)結(jié) 束束人有了知識，就會具備各種分析能力，人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的