1、第五節(jié)電功和電功率,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第五節(jié),課前自主學(xué)案,目標(biāo)概覽,目標(biāo)概覽,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解電功的概念，知道電功是指電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功，掌握電功的公式，能利用公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 2理解電功率的概念和公式，能用公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算 3知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系 4知道電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程 重點(diǎn)難點(diǎn)：1.電功、電功率和熱功率的概念的理解及有關(guān)計(jì)算 2電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功和電熱的聯(lián)系和區(qū)別,課前自主學(xué)案,一、電功 1定義：在電路中，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)而形成_，此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功在一段電路

2、中電場(chǎng)力所做的功，就是我們常說(shuō)的電流做的功，簡(jiǎn)稱電功 2公式：W_. 3單位：_，符號(hào)：_.,電流,UIt,焦耳,J,二、電功率 1定義：電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的_叫做電功率 2公式：P_. 3單位：_，符號(hào)：_. 三、焦耳定律 1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的_、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成_ 2公式：Q_.,比值,瓦,W,平方,正比,I2Rt,四、熱功率 1定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率稱為熱功率 2公式：PI2R. 五、電功和電熱的關(guān)系 在純電阻電路中電功_電熱，在非純電阻電路中電功_電熱,等于,大于,核心要點(diǎn)突破,一、電流做功的實(shí)質(zhì) 圖1451 導(dǎo)體中要有電流，兩端必須加一定電

3、壓如圖1451所示，設(shè)電壓為U時(shí)電流為I，則在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體任一截面的電荷量qIt，所以電場(chǎng)力做功WqUUIt.,電場(chǎng)力做正功對(duì)應(yīng)電勢(shì)能減少，所以WUIt的意義為消耗電能的值也就是說(shuō)，電流通過(guò)用電器做功的過(guò)程，實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程；如圖1452所示，表示了電流做功時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況,圖1452,二、純電阻電路與非純電阻電路中的電功和電熱,特別提醒：(1)首先分清研究的電路是純電阻電路還是非純電阻電路，找出能量轉(zhuǎn)化的途徑，即通過(guò)電流做功把電能轉(zhuǎn)化成了哪幾種能量 . (2)不論是哪種電路，電功UIt、電熱I2Rt都是對(duì)的，只不過(guò)在純電阻電路中可以用歐姆定律變形使用，在非純電阻電路中

4、歐姆定律不適用，不能變形使用,三、額定功率與實(shí)際功率 額定功率是指用電器在正常工作時(shí)的功率；當(dāng)用電器兩端的電壓達(dá)到額定電壓或電流達(dá)到額定電流時(shí)，用電器消耗的功率達(dá)到額定功率；P額、I額、U額三個(gè)有一個(gè)達(dá)到額定值，則另外兩個(gè)也為額定值 用電器在實(shí)際使用時(shí)，若加在它上面的實(shí)際電壓不等于額定電壓，那么它消耗的實(shí)際功率就不等于額定功率,特別提醒：(1)“負(fù)載”“負(fù)荷”是對(duì)用電器功率特征的一種習(xí)慣稱謂，通常說(shuō)“負(fù)載”或“負(fù)荷”大，是指用電器的功率大，并不是用電器的“電阻”大 (2)為了保證用電器的安全，實(shí)際功率(電壓)是不能大于額定功率(電壓)的 (3)純電阻元件正常工作時(shí)的電阻(額定電阻)一般要大于不

5、工作時(shí)的電阻，工作時(shí)要發(fā)熱，溫度高電阻率大,課堂互動(dòng)講練,不考慮溫度對(duì)電阻的影響，對(duì)一個(gè)“220 V,40 W”的燈泡，下列說(shuō)法正確的是() A接在110 V的電路上時(shí)的功率為20 W B接在110 V的電路上時(shí)的功率為10 W C接在440 V的電路上時(shí)的功率為160 W D接在220 V的電路上時(shí)的功率為40 W,【答案】BD 【點(diǎn)評(píng)】在不考慮溫度對(duì)電阻的影響情況下，用電器的阻值是不變的，這常是題中隱含條件,變式訓(xùn)練1一盞電燈直接接在電壓恒定的電源上，其功率是100 W若將這盞燈先接一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后，再接在同一電源上，此時(shí)導(dǎo)線損失的電功率是9 W，那么此電燈的實(shí)際功率將() A等于91 W

6、 B小于91 W C大于91 W D無(wú)法確定,額定電壓均為220 V的白熾燈L1和L2的UI特性曲線如圖1453甲所示，現(xiàn)將和L2完全相同的L3與L1和L2一起按如圖乙所示電路接入220 V電路中，則下列說(shuō)法正確的是(),圖1453,AL2的額定功率為99 W BL2的實(shí)際功率為17 W CL2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小17 W DL2的實(shí)際功率比L3的實(shí)際功率小82 W,【解析】由L2的伏安特性曲線可得，在額定電壓220 V時(shí)的電流為0.45 A，則L2的額定功率為P額U額I額99 W，所以選項(xiàng)A正確；圖示電路為L(zhǎng)1和L2串聯(lián)再與L3并聯(lián)，所以L1和L2串聯(lián)后兩端的總電壓為220 V，那么

7、流過(guò)L1和L2的電流及兩燈的電壓滿足I1I2，U1U2220 V，由于L1和L2的UI圖線可知，I1I20.25 A，U1152 V，U268 V，故燈L2的實(shí)際功率P2I2U217 W，故選項(xiàng)B正確；由于L3兩端的電壓為220 V，故P3P額99 W，則P3P282 W，故選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)，所以正確選項(xiàng)為A、B、D. 【答案】ABD,變式訓(xùn)練2 圖1454 如圖1454所示電路中，三個(gè)相同的燈泡額定功率都是40 W，在不損壞燈泡的情況下，這三個(gè)燈泡消耗的總功率最大不應(yīng)超過(guò)() A40 W B60 W C80 W D120 W,一臺(tái)電風(fēng)扇的額定功率為60 W，內(nèi)電阻為2 ，把它接在220 V的電壓

8、下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，求： (1)電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)它的電流多大？每秒鐘有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？ (2)若接上電源后，電風(fēng)扇因故不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)它的電流多大？電風(fēng)扇實(shí)際消耗的電功率多大？此時(shí)會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？,【答案】(1)0.27 A59.85 J(2)110 A24200 W電風(fēng)扇被燒壞 【點(diǎn)評(píng)】(1)解決電動(dòng)機(jī)問(wèn)題注意分兩種情況： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，要分別搞清電動(dòng)機(jī)的總功率、輸出功率和熱功率 當(dāng)電動(dòng)機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻電路 (2)電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，要注意區(qū)分電功率和電熱功率，電功率用P總UI計(jì)算，熱功率P熱I2R，機(jī)械功率P機(jī)P總P熱,變式訓(xùn)練3 圖1455 如圖1455所示，用直流電動(dòng)機(jī)提升重物，重物的質(zhì)量等于50 kg，電源提供的電壓等于110 V，不計(jì)各處摩擦當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v0.90 m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流是5 A，則電動(dòng)機(jī)線圈的內(nèi)阻多大？(g取10 m/s2),解析：欲求線圈的電阻，據(jù)PrI2r，只要求出Pr即可； 欲求Pr，據(jù)P入P出Pr，只要求出P入和P出即可； 又知P入IU，P出Fv，F(xiàn)mg.所以有： P出