高二物理电功和电功率课件

原理： P = UI
电路图
实验1：测定小灯泡的功率 (U额 = 2.5V ) 实验器材：
实验1：测定小灯泡的功率 (U额 = 2.5V ) 连接实验电路：
实验2：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 正常 3 0.35 1.05 较亮 2 0.24 0.48 较暗
用电器只有在额定电压下工作实际功 率才等于额定功率．[如果工作在其它电 压下如何?]
几种常见家用电器的额定功率
用电路
额定电压 （V）
额定功率 （W）
29吋彩 电 220
～150
电熨斗
220 300～
800
电冰箱
220 100～
150
微波炉
220 800～ 1200
台灯 220 40～60
实验1：测定小灯泡的功率
1.电功:W=UIt 2.电功率:P=UI 二.电热和热功率 1.电热:Q=I2Rt 2.热功率:P热=I2R 三.电功和电热、电功率和热功率的区别
纯电阻电路:W=Q
非纯电阻电路:W＞Q
欧姆定律U=IR只适用于纯电阻电路!
例2．加在某台电动机上的电压是U，电动机
消 耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
非纯电阻电路: 电能
W
M
→Q 内能+其它形式的能 W-Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
电功：W= UIt 电功率：P=UI
电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
3．电功率与热功率 的比较： （1）区别：
则 电动机线圈上消耗的热功率为（ ）
A．P
B．U2/r
C．P2r/U2
D．P-P2r/U2
例3.对计算任何用电器的电功率都适 用的公式是（ ）
Ａ．P I 2R Ｂ．P U 2
R
Ｃ．P UI
Ｄ．P W t
解析：
电功率计算的普通公式为 P W UI
t
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等） 有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）．
讨论：
• 1. 通过前面的学习，可知导体内自由电荷 在电场力作用下发生定向移动，电场力对 定向移动的电荷做功吗？
• （做功，而且做正功）
• 电场力做功将引起能量的转化，电能转化 为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。
讨论：
• 1. 通过前面的学习，可知导体内自由电荷 在电场力作用下发生定向移动，电场力对 定向移动的电荷做功吗？
纯电阻电路: 电能
W
指转化为
→
内能
Q
内能的那 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全
部电能!
非纯电阻电路: 电能
说明：欧姆
M
定律不适用
→ 内能+其它于形电非式路纯！电的阻能
W
W-Q
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt I=U/R
额定功率
额定电压 用电器正常工作时电压（铭牌上标出的电压） 额定功率 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
大于
大于
实
额
实
额
际
定
际
定
电
等于 电
功
等于 功
压
压
率
率
小于
小于
影响寿命
正常工作
不能正 常工作
二、电功率和热功率
1．电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的 过程． 电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转 化为化学能；电热器把电能转化为热能．
在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转 化为电荷的动能；在金属导ຫໍສະໝຸດ Baidu中，在电场力作用下做加速 运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传 给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能．
电流所做的功 电流做功多少
W=UIt
电功率
电流在单位时间内所做的功
电流做功快慢
P=UI
单位
焦耳 千瓦时
测量方法 用电能表直接测量
瓦特 千瓦 用伏安法间接测量
联系
W=P t
３．额定功率和实际功率：用电器正常工作 时的功率也就是用电器铭牌上所标称的功 率是额定功率，用电器在实际电压下工作 的功率是实际功率．
• 电能→内能，如电热器。 • 电能→机械能，如电动机。 • 电能→光能，如电灯。
14.6电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间
t内通过这段电路任一横截的电荷量 q It ．
则电场力做功 W qU 即：W UIt
+
U
-
I
W=UIt
+q +
I
U
-
E
W=qU W=UIt q=It
只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由 I U
改写电功率的表达式．
R
所以，正确选项为C、D．
• 思考:电热器与电动机哪一种用电器需要电 热功率大?哪一种需要电热功率小?
小结：
１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI t
４．热功率 P Q I 2R t
电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电 路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电 压和通过的电流强度的乘积；
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功 率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段 电路电阻的乘积．
（2）联系：
对纯电阻电路，电功率等于热功率；
对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为 除热能外其他形式的功率之和．
一.电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W
●定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常
说的电流所做的功,简称电功.
●公式：W=UIt
●单位：J kWh
1kWh=3.6×106J
讨论：电流通过不同的用电器，做功往往不同，怎么 比较电流用电器做功的快慢程度？
一.电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W
为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。
• 电能→机械能，如电动机。 • 电能→内能，如电热器。
讨论：
• 1. 通过前面的学习，可知导体内自由电荷 在电场力作用下发生定向移动，电场力对 定向移动的电荷做功吗？
• （做功，而且做正功）
• 电场力做功将引起能量的转化，电能转化 为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。
●定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常
说的电流所做的功,简称电功.
●公式：W=UIt
●单位：J kWh
1kWh=3.6×106J
2. 电功率P ●定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率
●公式：P==W/t=UI ●单位：W kW
电功和电功率的区别和联系
特点 物理 比较 概念
概念
意义 公式
电功
3. 焦耳定律
●内容：电流通过某导体，在时间t内产生
的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时间
成正比。
●公式：Q=I2Rt
电热
4. 热功率：P热 ●定义：导体在单位时间内发出的热量 ●公式：P热=Q/t=I2R ●单位：W kW
电功率和热功率有什么区别?
设计性实验：
给你玩具电动机1台、干电池2节、电压表 和电流表各 1 只、导线若干。
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时：
I额=P额/U额 =1000/220（A） ≈4.5A
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000（Ω） =48.4Ω
小结: 一.电功和电功率
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电 风扇工作时消耗的总功率和输出的机械功率。
物理 电 压 电 流 电 阻 总功率 热功率 机械功率
量 运
U
I
R
UI
I2R UI －I2R
行情况 （V） （A） （ Ω） （W） （W） （W）
转动
卡住
捏住：
电能 → 内能
捏住：
电能 → 内能
运转：
M
电能 → 机械能+内能
• （做功，而且做正功）
• 电场力做功将引起能量的转化，电能转化 为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。
• 电能→机械能，如电风扇。
讨论：
• 1. 通过前面的学习，可知导体内自由电荷 在电场力作用下发生定向移动，电场力对 定向移动的电荷做功吗？
• （做功，而且做正功） • 电场力做功将引起能量的转化，电能转化