高二物理专题--电功和电功率概览.ppt

电功和电功率;请问：日常生活中有那些用电器？这些用电器都在进行着哪些能量转化？举例说明.;如图所示，在静电场中，A、B两点间电势差为U，电荷q由A点移动到B点电场力做多少功？;若在电路两端加电压为U，电路中的电流强度为I，则在时间t内电流做多少功？;1、电功;③实质——电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的.电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能.;;(3)、说明：;演示实验1：按如图所示接好电路观察滑片在滑动过程中灯泡的明暗程度以及电流表和电压表的示数变化情况的关系.;3、额定功率和实际功率：;几种常用电器的铭牌：;1、电热：; 在金属导体中，除了自由电子，还有金属正离子.在电场力的作用下，做加速定向移动的自由电子要频繁的与离子发生碰撞，并把定向移动的动能传递给离子，使离子的热运动加剧.平均起来看，可以认为大量自由电子以某一不变的速率作定向移动.可见，在电阻元件中通过自由电子与离子的碰撞，电能完全转化成内能.;（1）定义：单位时间内导体的发热功率叫热功率.;演示实验2：将前面电路中灯泡换为电动机，在电动机转动和不转时观察电流表和电压表的示数又和不同.;两种电路：;（2）非纯电阻电路——电路中含有电动机在转动或电解槽在发生化学反应的电路.;（1）功是能量转化的量度．同样，电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为其他形式能的量度，因此，电功的定义式为W=UIt，电热的定义式是Q=I2Rt.;电功率是指输入某段电路的全部电功率，或者断电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积.;【例1】把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长，使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段，再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一壶同样的水，则需时间 秒. ;【例2】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，求电动机线圈电阻R（g=10m／s2）.;解???： 从能量角度讲，电流做的功一小部分用来转化为内能，而大部分用来提升物体，所以有P电=P热+P机 而P电=IU=550W，匀速提升时拉力F=mg ,所以输出的机械功率即拉力做功的功率为P机=Fv=mgv=450W, 所以用来发热的功率为P热＝100W, 又因为P热＝I2R,所以R= P热/I2=4 ?. 答案： 4 ?;【例3】额定电压都是110V，额定功率P=100W，P=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是下图中的哪一个？;解析: 判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流. 由P=U2/R和已知条件可知，RARB. 对于(1)电路, 由于RARB ,所以UB110V, 灯被烧毁, 两灯不能正常发光. 对于(2)电路, 由于RARB, A 又并联变阻器, 并联电阻更小于RB, 所以UBUA, B灯被烧毁. 对于(3)电路, B灯与变阻器并联电阻可能等于RA, 所以可能UA=UB =110V，两灯可能正常发光. 对于(4)电路,若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻， UA=UB =110V，两灯可能正常发光. 比较(3)、(4)两个电路，由于(3)电路中变阻器功率为(IA-IB) ×110，而(4)电路中变阻器功率为(IA+IB) ×110 ，所以(3)电路消耗电功率最小.;（1）理解电功、电功率的概念，公式的物理意 义。