2021-2022高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-1課件：第二章 第7講 電功率

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1、第二章電路 1.理解用電器的作用是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，會(huì)計(jì)算電流所做的功與電功率.2.知道純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別，會(huì)根據(jù)焦耳定律計(jì)算用電器產(chǎn)生的電熱.3.理解閉合電路的功率，進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的意義和普適性.目標(biāo)定位 二、焦耳定律和熱功率三、閉合電路的功率對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾欄目索引 一、電功和電功率 1.電功(1)定義：在一段電路中 所做的功稱電功，即通常說的_.(2)表達(dá)式：W_.(3)單位：焦耳，符號(hào)： .(4)實(shí)質(zhì)： 轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(5)適用條件： 電路. 答案 一、電功和電功率n知識(shí)梳理電場(chǎng)力電流所做的功 UIt J電能任何 2.電功率(1)定義： 時(shí)間內(nèi)電流所

2、做的功.(2)公式：P .(3)單位：瓦特，符號(hào)： .(4)物理意義：表示電流做功的 .(5)適用條件： 電路. 答案 單位UI W快慢任何 (1)兩個(gè)電阻串聯(lián)，功率和電阻存在什么關(guān)系？ 答案 【深度思考】答案由PI2R知，串聯(lián)電阻的功率與電阻成正比.(2)兩個(gè)電阻并聯(lián)，功率和電阻存在什么關(guān)系？ 例1將兩個(gè)定值電阻R1、R2并聯(lián)在電壓為U的電源兩端，R1消耗的功率為P1，R2消耗的功率為3P1，當(dāng)把它們串聯(lián)在電壓為4U的電源兩端時(shí)，下列說法正確的是()A.R1兩端的電壓為UB.R2消耗的功率變小C.通過R2的電流變小D.兩個(gè)電阻消耗的總功率為12P1n典例精析 解析答案 答案D 例2A、B為“

3、 220 V100 W”的兩盞相同的燈泡，C、D為“ 220 V40 W”的兩盞相同燈泡，A、B燈的電阻為_ ；C、D電阻為 _ .現(xiàn)將四盞燈泡接成如圖1所示電路，并將兩端接入電路，各燈實(shí)際功率分別為PA、PB、PC、PD，則實(shí)際功率的大小順序是_. 解析答案返回總結(jié)提升圖1 返回總結(jié)提升由PIU和UIR，得PI2R可知，PDPA；A、D的電流大于B、C的電流，根據(jù)PI2R可知：PAPB，PDPC；所以PDPAPBPC.答案4841 210PDPAPBPC 返回 總結(jié)提升(1)額定功率：用電器正常工作時(shí)所消耗的功率，也是用電器兩端電壓為額定電壓(或通過的電流為額定電流)時(shí)消耗的電功率.用電器銘

4、牌上所標(biāo)的功率即為額定功率.(2)實(shí)際功率：用電器實(shí)際工作時(shí)消耗的電功率.為了保證用電器不被損壞，要求實(shí)際功率不能大于其額定功率. 1.焦耳定律(1)內(nèi)容：在一段只有電阻元件的純電阻電路中，電場(chǎng)力所做的功W等于電流通過這段電路時(shí)發(fā)出的熱量Q，即QWUIt .(2)表達(dá)式：Q .(3)適用條件： 電路.2.熱功率(1)定義：一段電路因發(fā)熱而消耗的功率.(2)表達(dá)式：P .(3)適用條件： 電路.n知識(shí)梳理 答案 二、焦耳定律和熱功率 I2RtI2Rt任何I 2R任何 純電阻電路非純電阻電路能量轉(zhuǎn)化情況 電功和電熱的關(guān)系 WQE其他UItI2RtE其他電功率和熱功率的關(guān)系P_P熱， PP熱P其他即

5、IUtI2RP其他歐姆定律是否成立 不成立3.純電阻電路和非純電阻電路 答案成立 電風(fēng)扇、電冰箱消耗的電能等于I2Rt嗎？電風(fēng)扇、電冰箱消耗的電能轉(zhuǎn)化成什么形式的能量？ 答案 【深度思考】答案不等于；電風(fēng)扇、電冰箱消耗電能沒有全部轉(zhuǎn)化為熱能，有大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，小部分轉(zhuǎn)化為電熱. 例3下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是()A.電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B.WIUt適用于任何電路，而WI2Rt t只適用于純電阻電路C.在非純電阻電路中，IUI2RD.焦耳熱QI2Rt適用于任何電路n典例精析 解析答案返回 在非純電阻電路中，電流做的功焦耳熱其他形式的能，所以

6、WQ，即IUI2R，C對(duì).QI2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路，D對(duì).答案BCD 返回 1.電源的功率：就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也叫電源消耗的功率，P總 .2.電源輸出功率：整個(gè) 電路上消耗的電功率，P出 .3.電源內(nèi)耗功率：內(nèi)電路上消耗的電功率，即電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率，P內(nèi)_.4.閉合電路的功率關(guān)系：(1)功率關(guān)系：IEIUI2r或EIU外IU內(nèi).(2)能量關(guān)系：IUtI2RtI2rt，此表達(dá)式反映了電源克服靜電力做的功等于內(nèi)、外電路消耗的電能之和.n知識(shí)梳理 答案 三、閉合電路的功率 EI UI外U內(nèi)I I2r 例4如圖2所示，電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，

7、內(nèi)阻r0.5 ，標(biāo)有“ 8 V16 W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī) 線圈的電阻R01 ，求：n典例精析 解析答案圖2 (1)電源的總功率；解析L正常發(fā)光，路端電壓等于燈泡額定電壓8 V.電源總功率為P電IE410 W40 W.答案40 W (2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率. 解析答案總結(jié)提升返回 輸入電動(dòng)機(jī)的總功率PM總UIM82 W16 W.故電動(dòng)機(jī)的輸出功率PM出(164)W12 W.答案12 W 總結(jié)提升電動(dòng)機(jī)的功率和效率,電動(dòng)機(jī)的總功率(輸入功率)：P入IU.電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱I2r.,電動(dòng)機(jī)的輸出功率(機(jī)械功率)：P出IUI2r. 返回說明：注意區(qū)分電動(dòng)機(jī)的幾種功率，從能量守恒角度分析和考

8、慮電動(dòng)機(jī)問題. 解析答案 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾1.(電功和電功率)(多選)如圖3所示，把四個(gè)相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個(gè)電路的總功率相等.則下列對(duì)這兩個(gè)電路中的U甲、U乙、R甲、R乙之間的關(guān)系的說法，正確的是()圖3A.U甲2U乙 B.U甲2U乙C.R甲4R乙 D.R甲2R乙解析設(shè)燈泡的電阻為R，正常發(fā)光時(shí)電流為I，電壓為U，由于兩個(gè)電路的總功率相等，PU 甲IU乙2I，得U甲2U乙；又由U甲2UIR甲，U乙U2IR乙，得R甲4R乙，故正確答案為B、C. BC 解析答案 C 3.(非純電阻電路的特點(diǎn)及有關(guān)計(jì)算)如圖4所示是一直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖.電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r0.8

9、，電路中另一電阻R10 ，直流電壓U160 V，電壓表示數(shù)UV110 V.試求： 解析答案圖4 (1)通過電動(dòng)機(jī)的電流；解析由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓URUUV(160110) V50 V 即通過電動(dòng)機(jī)的電流IMIR5 A.答案5 A (2)輸入電動(dòng)機(jī)的總功率； 解析答案 解析電動(dòng)機(jī)的分壓UMUV110 V輸入電動(dòng)機(jī)的總功率P總IMUM550 W. 答案550 W (3)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率. 解析答案 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出P總P熱530 W答案530 W 4.(閉合電路的功率關(guān)系)如圖5所示，電源電動(dòng)勢(shì)E30 V，內(nèi)阻r1 ，燈泡上標(biāo)有“ 6 V12 W”字樣，直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R2 ，若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率. 解析答案返回圖5 返回 解析因燈泡正常發(fā)光，所以電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UMEU內(nèi)U30 V2 V6 V22 V電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P 機(jī)UMII2R222 W222 W36 W. 答案36 W