《电功和电功率》教学课件.ppt
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第九章 电功和电功率
第一课时
电功
要点考点聚焦 课前热身 典型例题解析 方法小结
课时训练
要点考点聚焦
本课时的重点有电功与电能的关系、电功的计算，相关 的 主要考点有电功的计算，而电功的计算最常见的是与电流 的 定义、串并联电路的特点、欧姆定律Hale Waihona Puke Baidu电能表及电功率、 焦 耳定律联系起来，并结合其他能量 ( 如机械能、内能等 ) 的 知识综合考查，其中特别要熟练掌握串、 并联电路的特 点和 欧姆定律与电功计算公式相结合的计算，要弄明白几个 电功 计算公式的应用范围，如 W=UIt 适用于计算任何用电器 所消 耗的电能或电流所做的功， W=U2t/R W=I2Rt 这两个公式 则只 能适用于纯电阻电路，对于电风扇、洗衣机、电冰箱等 这些 非纯电阻用电器则不能用它们来计算电功 . 另外，这三 个公 式对于纯电阻器件而言，在知道时间 t 的情况下，只要 结合 串并联电路的特点和欧姆定律，想法找出该器件的电流 、电 压、电阻三个基本量的任意两个即可求出电功 . 对于整 个电 路消耗的电能，既可以利用上面的公式求出，也可以通 过
)
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 无法判断
图 9-1-1
课前热身
5.有两个电阻 R1 、 R2 ，且 R1 ＞ R2 ，将它们串联接在
某一电路中，在相同时间内电流做功>W1
W2 ，将它
们并联接在某一电路中，在相同时间内电流做功< W1
W2 。
6.电阻 R1 、 R2 的阻值分别为 3 欧和 5 欧，并联在电路中 ，已知干路中的电流为 3 .2 安，试求： (1)通过电阻 R1 、 R2 的电流各是多少 ? (2)通电 10 分钟，电流通过 R2 做的功为多少焦 ?
课时训练
1.物理学中，当电能转化为其他形式能时，我们就说 做了电功 ，电能转 化为其他形式能的多少，可以用电 功 的大小来量度 .
2.一只额定功率为 40 瓦的白炽灯连续正常工作 20 小时， 消耗的电能是0.8 千瓦时，合2.88×106 焦 .
3.2S 内通过某导体横截面的电荷量是 0.4C ，电流做功为 1.2J ，则通过该导体的电流为0.2 A ，导体两端的电压为 3 V ，若导体两端的电压增加 到 6V ，则导体的电阻为 15 Ω.
4. 有一电能表，标有“ 3000r/kW·h” 字样，在该电能表 的转盘转过 45 转的时间内，电路消 耗的电5能.4×为104 焦.
课时训练
5. 已知电阻 R1=30Ω ， R2=50Ω ，若将 R1 、 R2 串联在电路
中，则 在相同时间内，电流经过 R1 、 R2 所做的功 W1∶W2= 3∶5 ；若将 R1 、 R2 并联接入电路中，经过一
段时间后，电流5∶分3别通过 R1 、 R2 所做的功 W′1∶W
′2=
.
6. 一20个0 5Ω 的电阻通过它的电流为 2A ，在 10s 内放出的热 量为 J ，如 果通过它的1电/4流减少为原来的 1/2 ，在相 同时间内所消耗的电能是原来的 .( 设电阻值不变 )
课时训练
7. 在如图 9-1-4 所示的电路中，两电阻丝的阻值相等，电源 电压不变 . 当 S1 接在 b 点 ， S2 断开时，在时间 t 内电路消 耗的总能量为 W1 ；当 S1 接在 a 点， S2 闭 合时，在相同时 间内，电路消耗的总能量为 W2 ，1∶则4 W1∶W 2= .
安.
典型例题解析
【例 3 】如图 9-1-3 所示，两个电阻 R1 和 R2 串联在电路中
，在 单位时间内 R1 比 R2 产生的热量多，如果把这两个电
阻并联后接在电路中，则它 们的电流 I1 和 I2 以及单位时
间内产生的热量 Q 和 Q 的A关系是 ( )
1
2
图 9-1-3
A. I1 ＜ I2 ， Q1 ＜ Q2 B. I1 ＞ I2 ， Q 1 ＜ Q2 C. I1 ＜ I2 ， Q1 ＞ Q2 D. I1 ＞ I2 ， Q1 ＞ Q2
【答案】 (1)3Ω(2)12Ω(3)144J
【答案】 (1)2A ， 1.2A(2)4320J
典型例题解析
【例 1 】如图 9-1-2 所示， R1 的阻值是 2Ω ，两端的电压是 3V ， R 2 的阻值是 4Ω ，则 2S 内在 R3 上所消耗的27电能是
J.
图 9-1-2
典型例题解析
【例 2 】用电动机将质量是 1 千克的砝码匀速提升， 7 秒内 砝码上升了 0.3 米 ，已知加到电动机上的电压是 6 伏，如果 电流做功有 80% 用来提升砝码，那么通过电动机的电0.流08是75
图 9-1-4
课时训练
8. 有两根电阻丝 R1 和 R2 ， R1=9Ω ， R2=18Ω ，采用下列四种 方式 分别接到电压为 15V 的电源上，通电 5 分钟，电流做功 最少的连接方式是 ( B) A. R1 和 R2 并联 B. R1 和 R2 串联 C. 只接入 R1 D. 只接入 R2
9. 要使一个电热器在单位时间内消耗的电能减少一半，应该 ( D) A. 使通过电热器的电流减少一半 B. 使加在电热器两端的电压减少一半 C. 使电热器电阻减少一半 D. 使加在电热器两端的电压和它的电阻都减少一半
W 总 =W1+W2+ … 来计算 .
课前热身
1.电流通过电动机做 2000 焦的功，即有2000 焦的电 能转化 为 2000焦的 机械能和内能 .
2.小灯泡两端的电压是 3 伏，小灯泡的电阻为 10 欧， 10 秒内 小灯泡消耗了 9 焦的电能 .
3.已知 R1∶R2=4∶1 ，若将它们串联在电路中，则它们两端
答案：略
方法小结
有关电功的计算公式的应用，都是与串并联电路的特 性和欧姆定律相结合的，所以在运用电 功公式计算某段电路 或某个用电器的电功时，一定要分析清楚电路结构，再利用 串并联特性 和欧姆定律寻求研究对象的任意两个电学基本量 ( 对纯电阻电路而言 ) ，再运用相应的电功公 式即可求出电 功 . 对于家庭电路中家用电器消耗电能的计算，一般运用 W= Pt 来计算或直 接由电能表两次读数求出，并且为简便起见 ，功率的单位用千瓦，时间的单位用小时，电功 的单位就为 千瓦时. 对于非纯电阻器件只有运用定义式 W=UIt 来计算 .
课时训练
10. 如图 9-1-5 所示，在一个粗细均匀的金属环上有 A 、 B 、 C 三个点，已知 A12C= ACB ， A 、 B 两点等 分圆环的周长 . 把 A 、 B 两点接在电路中，导线中的 电流为 6A ，电流通过圆环 1s 做功 108J. 试问：
图 9-1-5
(1)圆环 A 、 B 接入电路时的总电阻是多少 ? (2)整个圆环的电阻是多少 ? (3)如果保持电源电压不变，换将 A 、 C 两点接入 电 路，电流通过圆环 1s 做功是多少 ?
典型例题解析
【例 4 】电热沐浴器分为储水式或无水式两种，储水式沐浴 器需要较长时间把水加热，待水温达到要求后用水箱中的 热 水沐浴；无水式沐浴器使冷水；流过电热器就达到要求 的温 度，而立即以喷头流出供沐浴。请你利用以下数据通 过计算 说明，家庭中不宜使用无水箱式电热沐浴器 . 已知 冷水温度 16 ℃ ，沐浴所需热水温度 38 ℃ ，沐浴所需热 水流量 4 ×10-3m3/min, 水的比热是 4 .2×103 焦 /( 千克 ·℃) ，家庭 电 路允许通过的最大电流约 5 安。
的电压之比 U 1∶U2= 4∶1，相同时间内电流做功 W1∶W2
= =
41__∶∶__；，41若相将同它时们间并内联电流在做电路功中之，比则W它1∶们W的2=电1∶流4之. 比 I1∶I2
课前热身
4. 在如图 9-1-1 所示的电路中，当滑动变阻器滑片向 a 端
滑动时，在相同时间内灯 L 消耗 的电能将C (
第一课时
电功
要点考点聚焦 课前热身 典型例题解析 方法小结
课时训练
要点考点聚焦
本课时的重点有电功与电能的关系、电功的计算，相关 的 主要考点有电功的计算，而电功的计算最常见的是与电流 的 定义、串并联电路的特点、欧姆定律Hale Waihona Puke Baidu电能表及电功率、 焦 耳定律联系起来，并结合其他能量 ( 如机械能、内能等 ) 的 知识综合考查，其中特别要熟练掌握串、 并联电路的特 点和 欧姆定律与电功计算公式相结合的计算，要弄明白几个 电功 计算公式的应用范围，如 W=UIt 适用于计算任何用电器 所消 耗的电能或电流所做的功， W=U2t/R W=I2Rt 这两个公式 则只 能适用于纯电阻电路，对于电风扇、洗衣机、电冰箱等 这些 非纯电阻用电器则不能用它们来计算电功 . 另外，这三 个公 式对于纯电阻器件而言，在知道时间 t 的情况下，只要 结合 串并联电路的特点和欧姆定律，想法找出该器件的电流 、电 压、电阻三个基本量的任意两个即可求出电功 . 对于整 个电 路消耗的电能，既可以利用上面的公式求出，也可以通 过
)
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 无法判断
图 9-1-1
课前热身
5.有两个电阻 R1 、 R2 ，且 R1 ＞ R2 ，将它们串联接在
某一电路中，在相同时间内电流做功>W1
W2 ，将它
们并联接在某一电路中，在相同时间内电流做功< W1
W2 。
6.电阻 R1 、 R2 的阻值分别为 3 欧和 5 欧，并联在电路中 ，已知干路中的电流为 3 .2 安，试求： (1)通过电阻 R1 、 R2 的电流各是多少 ? (2)通电 10 分钟，电流通过 R2 做的功为多少焦 ?
课时训练
1.物理学中，当电能转化为其他形式能时，我们就说 做了电功 ，电能转 化为其他形式能的多少，可以用电 功 的大小来量度 .
2.一只额定功率为 40 瓦的白炽灯连续正常工作 20 小时， 消耗的电能是0.8 千瓦时，合2.88×106 焦 .
3.2S 内通过某导体横截面的电荷量是 0.4C ，电流做功为 1.2J ，则通过该导体的电流为0.2 A ，导体两端的电压为 3 V ，若导体两端的电压增加 到 6V ，则导体的电阻为 15 Ω.
4. 有一电能表，标有“ 3000r/kW·h” 字样，在该电能表 的转盘转过 45 转的时间内，电路消 耗的电5能.4×为104 焦.
课时训练
5. 已知电阻 R1=30Ω ， R2=50Ω ，若将 R1 、 R2 串联在电路
中，则 在相同时间内，电流经过 R1 、 R2 所做的功 W1∶W2= 3∶5 ；若将 R1 、 R2 并联接入电路中，经过一
段时间后，电流5∶分3别通过 R1 、 R2 所做的功 W′1∶W
′2=
.
6. 一20个0 5Ω 的电阻通过它的电流为 2A ，在 10s 内放出的热 量为 J ，如 果通过它的1电/4流减少为原来的 1/2 ，在相 同时间内所消耗的电能是原来的 .( 设电阻值不变 )
课时训练
7. 在如图 9-1-4 所示的电路中，两电阻丝的阻值相等，电源 电压不变 . 当 S1 接在 b 点 ， S2 断开时，在时间 t 内电路消 耗的总能量为 W1 ；当 S1 接在 a 点， S2 闭 合时，在相同时 间内，电路消耗的总能量为 W2 ，1∶则4 W1∶W 2= .
安.
典型例题解析
【例 3 】如图 9-1-3 所示，两个电阻 R1 和 R2 串联在电路中
，在 单位时间内 R1 比 R2 产生的热量多，如果把这两个电
阻并联后接在电路中，则它 们的电流 I1 和 I2 以及单位时
间内产生的热量 Q 和 Q 的A关系是 ( )
1
2
图 9-1-3
A. I1 ＜ I2 ， Q1 ＜ Q2 B. I1 ＞ I2 ， Q 1 ＜ Q2 C. I1 ＜ I2 ， Q1 ＞ Q2 D. I1 ＞ I2 ， Q1 ＞ Q2
【答案】 (1)3Ω(2)12Ω(3)144J
【答案】 (1)2A ， 1.2A(2)4320J
典型例题解析
【例 1 】如图 9-1-2 所示， R1 的阻值是 2Ω ，两端的电压是 3V ， R 2 的阻值是 4Ω ，则 2S 内在 R3 上所消耗的27电能是
J.
图 9-1-2
典型例题解析
【例 2 】用电动机将质量是 1 千克的砝码匀速提升， 7 秒内 砝码上升了 0.3 米 ，已知加到电动机上的电压是 6 伏，如果 电流做功有 80% 用来提升砝码，那么通过电动机的电0.流08是75
图 9-1-4
课时训练
8. 有两根电阻丝 R1 和 R2 ， R1=9Ω ， R2=18Ω ，采用下列四种 方式 分别接到电压为 15V 的电源上，通电 5 分钟，电流做功 最少的连接方式是 ( B) A. R1 和 R2 并联 B. R1 和 R2 串联 C. 只接入 R1 D. 只接入 R2
9. 要使一个电热器在单位时间内消耗的电能减少一半，应该 ( D) A. 使通过电热器的电流减少一半 B. 使加在电热器两端的电压减少一半 C. 使电热器电阻减少一半 D. 使加在电热器两端的电压和它的电阻都减少一半
W 总 =W1+W2+ … 来计算 .
课前热身
1.电流通过电动机做 2000 焦的功，即有2000 焦的电 能转化 为 2000焦的 机械能和内能 .
2.小灯泡两端的电压是 3 伏，小灯泡的电阻为 10 欧， 10 秒内 小灯泡消耗了 9 焦的电能 .
3.已知 R1∶R2=4∶1 ，若将它们串联在电路中，则它们两端
答案：略
方法小结
有关电功的计算公式的应用，都是与串并联电路的特 性和欧姆定律相结合的，所以在运用电 功公式计算某段电路 或某个用电器的电功时，一定要分析清楚电路结构，再利用 串并联特性 和欧姆定律寻求研究对象的任意两个电学基本量 ( 对纯电阻电路而言 ) ，再运用相应的电功公 式即可求出电 功 . 对于家庭电路中家用电器消耗电能的计算，一般运用 W= Pt 来计算或直 接由电能表两次读数求出，并且为简便起见 ，功率的单位用千瓦，时间的单位用小时，电功 的单位就为 千瓦时. 对于非纯电阻器件只有运用定义式 W=UIt 来计算 .
课时训练
10. 如图 9-1-5 所示，在一个粗细均匀的金属环上有 A 、 B 、 C 三个点，已知 A12C= ACB ， A 、 B 两点等 分圆环的周长 . 把 A 、 B 两点接在电路中，导线中的 电流为 6A ，电流通过圆环 1s 做功 108J. 试问：
图 9-1-5
(1)圆环 A 、 B 接入电路时的总电阻是多少 ? (2)整个圆环的电阻是多少 ? (3)如果保持电源电压不变，换将 A 、 C 两点接入 电 路，电流通过圆环 1s 做功是多少 ?
典型例题解析
【例 4 】电热沐浴器分为储水式或无水式两种，储水式沐浴 器需要较长时间把水加热，待水温达到要求后用水箱中的 热 水沐浴；无水式沐浴器使冷水；流过电热器就达到要求 的温 度，而立即以喷头流出供沐浴。请你利用以下数据通 过计算 说明，家庭中不宜使用无水箱式电热沐浴器 . 已知 冷水温度 16 ℃ ，沐浴所需热水温度 38 ℃ ，沐浴所需热 水流量 4 ×10-3m3/min, 水的比热是 4 .2×103 焦 /( 千克 ·℃) ，家庭 电 路允许通过的最大电流约 5 安。
的电压之比 U 1∶U2= 4∶1，相同时间内电流做功 W1∶W2
= =
41__∶∶__；，41若相将同它时们间并内联电流在做电路功中之，比则W它1∶们W的2=电1∶流4之. 比 I1∶I2
课前热身
4. 在如图 9-1-1 所示的电路中，当滑动变阻器滑片向 a 端
滑动时，在相同时间内灯 L 消耗 的电能将C (