第八章電功率

1、第八章第八章電電 功功 率率電能的特點電能的特點1、無污染、無污染2、效率高、效率高3、便于輸送、便于輸送4、使用方便、使用方便5、便于轉(zhuǎn)換、便于轉(zhuǎn)換電燈發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成光能電燈發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成光能電爐發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成熱能電爐發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成熱能電扇轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化成動能電扇轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化成動能電車開動，電能轉(zhuǎn)化成動能電車開動，電能轉(zhuǎn)化成動能俗稱：電度表俗稱：電度表計量用電計量用電器在一段器在一段時間里時間里消消耗的電能耗的電能.1 1 電能的計量：電能的計量：電能的單位：焦耳，簡稱焦，符號是電能的單位：焦耳，簡稱焦，符號是J。常用單位。常用單位kW.h.換算：換算：1kW. h=3.6106J

2、額定功率：額定功率：用電器在額定電壓下的功率（銘牌上標(biāo)出的功率）用電器在額定電壓下的功率（銘牌上標(biāo)出的功率）實際電壓：實際電壓：用電器實際工作時的電壓用電器實際工作時的電壓用電器在實際電壓下的功率用電器在實際電壓下的功率額定電壓：額定電壓：用電器正常工作時電壓（銘牌上標(biāo)出的電壓）用電器正常工作時電壓（銘牌上標(biāo)出的電壓）、電壓、電流、電功率及燈的亮度關(guān)系電壓、電流、電功率及燈的亮度關(guān)系電壓關(guān)系電壓關(guān)系 電流關(guān)系電流關(guān)系 電功率關(guān)系電功率關(guān)系 燈發(fā)光情況燈發(fā)光情況 U實實U額額 I實實I額額U實實U額額I實實I額額U實實U額額 I實實I額額 P實實 P額額 P實實 P額額 P實實 P額額 發(fā)光亮，

3、發(fā)光亮，影響壽命影響壽命正常發(fā)光正常發(fā)光發(fā)光較暗發(fā)光較暗 三、實驗：測定小燈泡的功率三、實驗：測定小燈泡的功率：2.52.50.30.30.750.753 30.350.351.051.052 20.240.240.480.48正常正常較亮較亮較暗較暗 例題例題1、“PZ22025”的燈泡，接在的燈泡，接在220V的電路的電路中，通過燈泡的電流有多大？這個燈泡的電阻有多中，通過燈泡的電流有多大？這個燈泡的電阻有多大？大？“PZ220V60”的燈泡呢？的燈泡呢？解：對“PZ22025”的燈泡：電流電阻對“PZ22060”的燈泡：電流電阻 例題例題2、“PZ22025”的燈泡，接在的燈泡，接在21

4、0V的電路中，實際發(fā)出的功的電路中，實際發(fā)出的功率是多大？接在率是多大？接在230V的電路中，實際發(fā)出功率又是多大？的電路中，實際發(fā)出功率又是多大？“PZ22025”的燈泡接在的燈泡接在210V的電路中：的電路中：電流電流功率功率“PZ22060”的燈泡接在的燈泡接在230V的電路中：的電路中：電流電流功率功率電阻電阻 R=U2/P=(220V)2/25W=1936歐歐=2000=2000歐歐解：解： “PZ22025”的燈泡的內(nèi)電阻的燈泡的內(nèi)電阻 燈泡接入電路中燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可和電線都要發(fā)熱，可是實際上燈

5、泡熱得發(fā)是實際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻覺察不出來？熱卻覺察不出來？ 電路中接入大功電路中接入大功率的電爐，電線將顯率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？起火災(zāi)，這是為什么？家庭電路中使用功率過大的家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災(zāi)用電器可能引起火災(zāi)意義意義：表示電流通過用電器有多少電能：表示電流通過用電器有多少電能轉(zhuǎn)化為熱能。轉(zhuǎn)化為熱能。 焦耳定律定量地描述了電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)焦耳定律定量地描述了電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)律，律， 用公式用公式Q = I2 Rt 來表示，來表示，適用于任何電路適

6、用于任何電路。 在電流所消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時，焦耳在電流所消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時，焦耳定律可根據(jù)電能公式定律可根據(jù)電能公式W=UIt和歐姆定律和歐姆定律 導(dǎo)出：導(dǎo)出：Q = W = UIt = t，這里的條件是電能全部用來產(chǎn)，這里的條件是電能全部用來產(chǎn)生電熱，上述公式才成立，所以，它們只適用于純生電熱，上述公式才成立，所以，它們只適用于純電阻電路。在純電阻電路中，在不同的情況下，選電阻電路。在純電阻電路中，在不同的情況下，選用不同的公式去解決問題會更簡便。用不同的公式去解決問題會更簡便。 吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時都會吹風(fēng)機(jī)和電熨斗通電時都會發(fā)熱，哪種電器可以認(rèn)為能將發(fā)熱，哪種電器可以

7、認(rèn)為能將電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能？若電流所做的功若電流所做的功全部全部轉(zhuǎn)化為電熱器的內(nèi)轉(zhuǎn)化為電熱器的內(nèi)能，則：能，則：WQ所以，所以，QWUItI2Rt也可也可QWPt=若電流所做的功若電流所做的功只有一部分只有一部分轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則只可用焦耳定律來計算為內(nèi)能，則只可用焦耳定律來計算tRU2 例題：一根例題：一根60的電阻絲接在的電阻絲接在36V的電源上，的電源上，在在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？熱量？ 先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。再利用焦耳定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。解：Q=I2R

8、t=(0.6)260300J=6480J 2 2、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量叫。一、電流的熱效應(yīng)：一、電流的熱效應(yīng)：1 1、電流通過、電流通過一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要一個導(dǎo)體，導(dǎo)體都要，這種現(xiàn)象叫這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)。二、二、電熱器電熱器是利用是利用電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)來工作的用來工作的用電器。電器。1 1、 常見的電熱器：常見的電熱器：電熱水器電熱水器、電爐電爐、電烙電烙鐵鐵、電飯鍋電飯鍋、電熨斗電熨斗、電熱毯電熱毯等等等等。2 2、電熱器電路模型、電熱器電路模型 3 3、電熱器結(jié)構(gòu)、電熱器結(jié)構(gòu)主要部分是主要部分是發(fā)熱體特點：發(fā)熱體特點：電能電能 內(nèi)能內(nèi)能

9、思考：思考：1、電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？、電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？2、如何減少電流熱效應(yīng)而產(chǎn)生的負(fù)面影響？、如何減少電流熱效應(yīng)而產(chǎn)生的負(fù)面影響？無污染，熱效率高，方便控制和調(diào)節(jié)溫度無污染，熱效率高，方便控制和調(diào)節(jié)溫度1)在家庭電路中，由于長期的電流熱效應(yīng)，在家庭電路中，由于長期的電流熱效應(yīng)，導(dǎo)線外的導(dǎo)線外的絕緣層絕緣層會加速會加速老化老化，甚至?xí)龤Ы^緣層，甚至?xí)龤Ы^緣層而而引發(fā)火災(zāi)引發(fā)火災(zāi)。2）由于電流的熱效應(yīng)，會）由于電流的熱效應(yīng)，會影響影響家電的家電的使用性能使用性能和和壽命壽命。防止措施：加裝防止措施：加裝散熱系統(tǒng)散熱系統(tǒng)（如散熱電扇）或為（如散熱電扇）或為了更好散熱而特別設(shè)計的

10、結(jié)構(gòu)（散熱窗）了更好散熱而特別設(shè)計的結(jié)構(gòu)（散熱窗）有關(guān)電有關(guān)電能能的計算的計算例例1 1：一把電烙鐵接在：一把電烙鐵接在220V220V的電路中，通過的電流的電路中，通過的電流是是350mA350mA，問通電，問通電1h1h消耗的電能為多少焦？合多少消耗的電能為多少焦？合多少千瓦時？千瓦時？解：解：由電由電能能的公式得的公式得 W=UIt=220V W=UIt=220V0.35A0.35A3600s3600s 答：消耗電能答：消耗電能2.82.810105 5J J，合，合0.078KWh0.078KWh 。合合0.078KWh0.078KWh=2.8=2.810105 5J J（1千瓦時千瓦

11、時=3.6106焦）焦）有關(guān)電功率的計算有關(guān)電功率的計算 例例2:2:一只標(biāo)有一只標(biāo)有 “PZ220 “PZ220100”100”的燈泡，若現(xiàn)測得它兩端得的燈泡，若現(xiàn)測得它兩端得電壓為電壓為200V200V的，則這只燈泡得實際功率是多少？的，則這只燈泡得實際功率是多少？分析：分析： “PZ220100”表示額定電壓為表示額定電壓為220伏，額定功率伏，額定功率為為100瓦，而現(xiàn)在燈泡實際電壓為瓦，而現(xiàn)在燈泡實際電壓為200伏，不等于額定電壓。伏，不等于額定電壓。則實際功率也不等于額定功率了。只有燈得電阻不變，所以則實際功率也不等于額定功率了。只有燈得電阻不變，所以先算電阻先算電阻R。解：R=U

12、 2額P=（220伏）2100瓦= 484歐U2實P實=R=（200伏）2484歐=82.6瓦根據(jù)根據(jù)P額額=U額額I額額，是否可以測出燈泡的額定功率？，是否可以測出燈泡的額定功率？ 電功率計算注意電功率計算注意實際電功率隨電壓變化而改變，用實際電功率隨電壓變化而改變，用電器的額定電壓只有個，而實際電器的額定電壓只有個，而實際電壓有個電壓有個. .燈泡亮暗由實際電功率大小決定燈泡亮暗由實際電功率大小決定. .電燈泡的電阻一般不變電燈泡的電阻一般不變, ,當(dāng)電壓發(fā)生當(dāng)電壓發(fā)生 改變時改變時, ,引起電流變化引起電流變化, ,從而引起實際從而引起實際電功率大小變化電功率大小變化. .1無數(shù)無數(shù) 測

13、小燈泡的額定功率測小燈泡的額定功率例例3 3：如圖所示的是測定額定電壓為：如圖所示的是測定額定電壓為2 25V5V 燈泡的額定功率的電路圖燈泡的額定功率的電路圖. .（1 1）a a是是_表，表，b b是是_表表. .（2 2）如果小燈泡的阻值約為）如果小燈泡的阻值約為1010，電源由，電源由 2 2節(jié)干電池串聯(lián)組成，電流表有量程為節(jié)干電池串聯(lián)組成，電流表有量程為0 06A6A和和3A3A兩兩 檔，電壓表有量程為檔，電壓表有量程為3V3V和和15V15V兩檔，則兩檔，則a a表量程應(yīng)選表量程應(yīng)選 _ _ 檔，檔，b b表量程應(yīng)選用表量程應(yīng)選用_檔檔. .（3 3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只

14、有）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有1 18V8V，滑動變，滑動變 阻器的滑片阻器的滑片P P應(yīng)向應(yīng)向 _ _ 端移動，才能使電壓表示端移動，才能使電壓表示 數(shù)為數(shù)為_ ._ .此時燈泡的實際功率就是額定功率此時燈泡的實際功率就是額定功率. .（4 4）要測量的數(shù)據(jù)是）要測量的數(shù)據(jù)是_和和_，計算燈泡的，計算燈泡的 額定功率公式為額定功率公式為_. _. 電壓電壓電流電流3V3V0 06A6AA A（左）（左）2 25V5V電壓電壓電流電流P=UIP=UI有關(guān)電熱的計算有關(guān)電熱的計算例例4 4：家用電熨斗為滿足不同：家用電熨斗為滿足不同布料的整燙需要，通常設(shè)計成布料的整燙需要，通常設(shè)計成三檔不

15、同的溫度檔右圖是它三檔不同的溫度檔右圖是它的工作原理圖，其中的工作原理圖，其中、為電熱絲，且為電熱絲，且110110，圖乙是電熨斗旋轉(zhuǎn)開關(guān)在不同溫度檔時的連接情況圖乙是電熨斗旋轉(zhuǎn)開關(guān)在不同溫度檔時的連接情況 求電熨斗處于求電熨斗處于“高溫檔高溫檔”時，工作時，工作1 1分鐘所產(chǎn)生的熱量分鐘所產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=解：+R= 110 110 110+ 110=55U2Rt=（220V）25560S =52810J答：電熨斗處于“高溫檔”時，工作1分鐘所產(chǎn)生的熱量為52810J.例例5 5：如圖的：如圖的所示所示為現(xiàn)在家庭、賓館常用的無線電水壺（一種在倒水時為現(xiàn)在家庭、賓館常用的無線電水壺（一種

16、在倒水時導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便水壺）的名牌。某同學(xué)用這種電水壺導(dǎo)線脫離，用電加熱的方便水壺）的名牌。某同學(xué)用這種電水壺?zé)裏_開水，他將水放至最大水量，測得水的初溫是水，他將水放至最大水量，測得水的初溫是2020，通電，通電5 5分分5050秒，水少秒，水少開（在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）。試通過計算，回答下面問題。開（在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）。試通過計算，回答下面問題。（1 1）算一算算一算此電水壺正常工作時的電流。此電水壺正常工作時的電流。（2 2）該該電水壺電水壺電熱絲的電阻多大？電熱絲的電阻多大？（3 3）水所吸收的熱量是多少？）水所吸收的熱量是多少？（4 4）現(xiàn)測得電源電壓為）現(xiàn)測得電源電壓為2

17、10210伏，算一算此伏，算一算此 電水壺工作的效率。電水壺工作的效率。額定電壓220V額定功率最大容量1210W1L解：（1）根據(jù)P額=U額I額，得：I額=P額U額=1210W220V=5.5A（2）根據(jù)得：U2額額RP額額=U2額額P額額R= =(220V)21210W=40（3）m=V=1千克Q=Cmt*1千克千克*(100-20)=4200焦焦/(千克千克. )=3.36*105U2實(4) P實=R(210V)2=40=1102.5W =QWQP實t=3.36*1051102.5W*350S=0.87=87%答:略公式小結(jié)公式小結(jié)電能電功率熱量定義式W=UItW=PtP=W/t P=UIQ=I2Rt推導(dǎo)式（適合于純（適合于純電阻器）電阻器）W=I2RtP=I2RQ=W=Pt=UItW=U2t/RP=U2/RQ=U2t/RR1、R2串聯(lián)串聯(lián)時：電功、電功率、熱量與電阻成時：電功、電功率、熱量與電阻成正比正比， W1：W2=P1：P2=Q1：Q2=R1：R2R1、R2并聯(lián)并聯(lián)時：電功、電功率、熱量與電阻成時：電功、電功率、熱量與電阻成反比反比， W1：W2=P1：P2=Q1：Q2=R2：R1 下列關(guān)于電功率得說法正確的是（下列關(guān)于電功率得說法正確的是（ ） A、電功率越大，所做的功就越多、電功率越大，所做的功就越多 B、電功率越大，