机电电功和电功率.ppt

物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 一、电功 二、电功率 三、焦耳定律 物理 （通用类） v读出如图电表铭牌上 的信息： v额定电压： ； v额定电流： ； v最大电流： ； v工作频率： ； v 转是1度电； v目前 KWh； 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 读出如图电表铭牌上 的信息： 额定电压： ； 额定电流： ； 最大电流： ； 工作频率： ； 转是1度电； 目前 KWh。 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 电 能 电动机 机械能 电热器热能 电 灯热能、光能 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 一、电功 n定义与物理意义：电流做功就是电能转化成其 他形式的能的过程。表示电流做功的多少。 n定义式：WUIt n单 位：W：焦耳J, KWh，度。 U：伏特V，I：安培A，t：秒S。 n单位换算：1KWh= 3.6106 J 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 1、2节干电池手电筒的灯泡，通过的电流10mA 电流每分钟做功多少功？ 练一练： 2、教室里的日光灯，通过的电流约0.18安， 通电10分钟电流做了多少功？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 练一练： 3、某电热器接在220伏的电路上，电热丝的电阻 是75欧。求在5分钟内电流所做的功。 4、一灯泡接在照明电路中，通过灯丝的电流是 200mA，通电1分钟电流做了 焦耳的功，有 焦耳的电能转化成了热能和光能。 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 5、一只普通手电筒由二只干电池供电，通过灯 丝的电流约为0.1A，当电池供电1小时，则电流 做了多少焦的功。 练一练： 6、一个电炉接在家庭电路中，每秒消耗330焦 的电能，试计算通过它的电流及电炉的电阻，并 计算该电炉的额定功率。 物理 （通用类） 二、电功率 电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用 P 表示。即 德国物理学家欧姆通过实验研究得出结论：导体中的电流I跟导体两端的电 压U成正比。对于同一个导体，不管电压和电流的大小怎样变化，其比值都是恒 定的；而对于不同的导体，电压和电流的比值一般是不同的。比值越大，导体在 同一电压下通过的电流越小。这个比值反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体 的电阻。用R 表示电阻，电阻的SI单位是欧（）。 上式表明，一段电路上的电功率等于这段电路两端的电压和电路中的电流的乘 积。在国际单位制中，电功率的单位是瓦（W）： 将W = UIt 代入上式，可得 P = UI 1 W = 1 J/s = 1 VA 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 一般用电器的铭牌上都标明额定功率和额定电压，如下图所示。 用电器只有以额定电压工作时才 能达到额定功率。如果把用电器接到高 于它的额定电压的电路上，用电器消耗 的电功率会超过它的额定功率，就有被 烧坏的危险；而接到低于它的额定电压 的电路上，它消耗的实际功率就比额定 功率小。所以，在把用电器接入电路之 前，必须注意电路实际电压与用电器的 额定电压是否一致。 物理 （通用类） 三、焦耳定律 电流通过导体时，导体要发热，这就是电流的热效应。英国物理学家 焦耳（18181889）通过实验 得出这样的结论：电流通过导体时产生的热 量，等于电流的平方、导体的电阻和通电时间 三者的乘积。这就是焦耳定律 。用公式表示为： 上式中Q表示热量，I表示电流强度，R表示电阻，t表示时间， SI 单位分别 是J，A，s。 如果电路中只含有电阻，即纯电阻电路，根据欧姆定律U = IR，有Q = I2Rt = UIt。在这种情况下，电流所做的功UIt 跟产生的热量 I2Rt是相等的，电 能完全转化为电路的热力学能。这时，计算电功也可以用下面的公式： Q = I 2Rt 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 如果不是纯电阻电路，例如电路中还包括电动机、电解槽等用电器。 那么，电能除有一部分转化为热力学能外，还要转化为机械能、化学能等。 这时电 流所做的功总是大于它所产生的热量，在这种情况下，欧姆定律不成 立，就不能再用 I2Rt 或 来计算电功。 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 例题 一台直流电动机，额定电压是 220 V，线圈电阻为 1.0 ，正 常工作时通过的电流是5.0 A。求它的额定电功率和工作1 h电流做的功及产 生的热量。 分析 题目中给出了额定电压、线圈电阻和和正常工作时的电流，但这 三者的数量关系却不符合部分电路的欧姆定律。这是因为电动机不是纯电阻 。因此在计算电功时，只能利用W = UIt 进行计算。 解 根据电功率的公式，可得电动机的额定电功率 P = U I = 2205.0 W = 1.1103 W 由电功和电功率的关系可知，1 h内电流做的功 W = Pt = 1.11033.6103 J = 4.0106 J 由焦耳定律可知，1 h内电流通过电动 机产生的热量 Q = I2Rt = 5.021.03.6103 J = 9.0104 J 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 1用电器功率为2.4 kW，电源电压为 220 V 的电路中，能不能选用熔断电流为10 A的保险丝 ？ 2额定电压 是220 V，额定功率分别是40 W ，60 W，100 W的灯泡，电阻各是多少？ 3.额定电压 220 V，电阻为24.2 的一台电 热水器，在正常工作时，它的电功率有多大？ 工作0.5 h所产生的热量是多少？ 练一练： 第三节 电功 电功率 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 220V 10(20)A 1600R/KWh 1 2 7 4 61 2 7 6 8 若电磁炉连续工作一个小 时，电能表的示数由下左 图变为右图，则电磁炉的 电功率是多少？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 额定电压为6V的灯 泡，正常发光时通 过灯丝的电流是2A ，则该灯泡的额定 功率是W 如图所示的电能表 的示数是kWh 图1 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 v一台电动机正常工作时，两端的电压为 220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈 的电阻为2，那么它的电功率是w， 这台电动机1min内做的功是 J，这台 电动机1min内产生的热量是 J，这台 电动机的效率是。 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 如图是一顶太阳能风扇凉帽 ，凉帽的顶部装有一个太阳 能电池板，帽沿装有一个小 型电风扇。电池板在太阳光 的照射下，将能转 化为电能，驱动电风扇工作 。电风扇工作时的电压为 1.2V，电流为50mA，若电 风扇正常工作了l小时，电流 做功为焦。 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 小晓家购买了一台电饭锅，在使用时闻到 橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热， 而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物 理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原 因是【 】 A.电压太高 B.导线太粗 C.导线太细 D.导线太短 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 我们知道，电炉通电后，电炉丝热得发红 ，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。 其原因是 。 A导线的电阻小 B电炉丝的电阻小 C通过导线的电流大 D通过电炉丝的电流大 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 额定电压为220V的电热水器，在正常工作时通 电60分钟，电度表的示数由 变 为 ，问： (1)这个电热煮水器的功率多大？ (2)电热水器的电阻多大？ 3 5 7 2 6 3 5 7 3 6 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 王强家有一台电磁炉, 铭牌上的标注如图所示, 每天他用电磁炉炒菜用 时1小时，每天用电几 度？如果一度电是0.55 元，一个月（30天）要 交多少电费？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 如图电视机的铭牌，这台电视机正常每天工作 5小时消耗的电能为多少度？一个月（30天） 消耗电能多少度？如果一度电是0.55元，一个 月要交多少电费？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 如图26是某品牌家用电饭 锅的工作原理图，已知R2 的阻值为44；单独闭合 开关S1时，电饭锅处于保 温状态，此时的保温功率 为40W。求：(1)R1阻值是 多少？(2)同时闭合开关S1 、S2，电饭锅工作1小时 消耗多少度电？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 S是温控开关， R1为发热板，当饮水机处于加热状态 时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切 换到另一档，饮水机便处于保温状态。 （1）试确定温控开关S接a或b时，分别对应的工作状态。 （2）若饮水机加热时发热板的功率为500W，而保温板的功 率为50W，求电阻R2的阻值。 （3）饮水机每天加热10小时，保温 14小时，一天用电多少度？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 采用分时电费制度，既能减轻用电高峰时段电 网压力，又能节省用户的电费支出。若某用户 使用标有“220V 1000W”字样的电热水壶烧水 ，将烧水时间从高峰时段移至低谷时段，按每 天电热水壶正常工作5h计算，用户一个月(30 天)此项可以节省多少元电费支出？ 高峰段电费：0.60元kWh， 低峰段电费：0.30元kWh。 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 晋江职校共有82个教学班，每一个班级有12盏 30W的日光灯，每天从18：0021：00晚自习 ，全部投入使用，请问每天要用电几度？一个 月（30天）消耗电能多少度？如果一度电是 0.55元，一个月要交多少电费？ 物理 （通用类） 第三节 电功 电功率 省电常识 物理 （通用类） 地球一小