2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率课件粤教版选修3_1.pptx
《2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率课件粤教版选修3_1.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率课件粤教版选修3_1.pptx(69页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第五节 电功率,第二章 电 路,物理观念: 1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念. 2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别. 科学思维: 1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系,并能进行有关的计算. 2.了解公式QI2Rt(PI2R)、 的适用条件. 3.通过有关实例,让学生理解非纯电阻电路中的能量转化关系.,学科素养与目标要求,NEIRONGSUOYIN,内容索引,自主预习,达标检测,课时对点练,预习新知 夯实基础,检测评价 达标过关,注重双基 强化落实,重点探究,启迪思维 探究重点,自主预习,1.电功 (1)概念:在一段电路中,电场力对自由电荷做的功. (2)公式:WUI
2、t 国际制单位: ,简称 ,符号 . 常用单位:千瓦时(kWh),也叫“度”,1 kWh J. (3)电流做功的过程就是 能转化为其他形式的能的过程.,一、电功和电功率,J,焦耳,3.6106,焦,电,2.电功率 (1)定义:单位 内电流所做的功. (2)公式:P . (3)单位: ,简称 ,符号 . (4)意义:表示电流做功的 .,时间,UI,瓦特,W,快慢,瓦,二、焦耳定律和热功率,1.焦耳定律 (1)内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 及 成正比. (2)表达式:Q . 2.热功率 (1)定义: 内的发热量称为热功率. (2)表达式:P热 .,电流的二次方,电阻,通电时间,
3、I2Rt,单位时间,I2R,3.纯电阻电路和非纯电阻电路 (1)纯电阻电路:只有 的电路. 在纯电阻电路中,电场力所做的功 电流通过这段导体所产生的热量.电能全部转化为 ,如 、 、 、 、电熨斗等. (2)非纯电阻电路:含有 、 的电路. 在非纯电阻电路中,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为 或 .,电阻元件,内能,电炉,电动机,机械能,化学能,电烙铁,电热毯,电热水器,电解槽,等于,三、闭合电路中的功率,1.闭合电路的功率:,EI,U外I,U内I,I2r,电源,外,内,U内I,P外P内,2.电动势的意义:电动势反映了电源把其他形式的能转化为 的能力,当电源流过单位电流时,电源电动势E
4、越大,则电源提供的 越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力 .,电能,电功率,越强,1.判断下列说法的正误. (1)电功率越大,表示电流做功越多.( ) (2)电功WUIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.( ) (3)电热QI2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.( ) (4)电动机消耗的电能,一部分转化为机械能,一部分转化为线圈内阻上的内能. ( ),即学即用,2.通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为 , 则在时间t内产生的热量为_.,重点探究,如图所示,已知电路两端的电势差为U,电路中的电流为I,在t时间内通过导体某横截面的电荷量是多少
5、?把这些电荷从左端移到右端,电场力做功是多少?该过程中单位时间内电流做的功是多少?,一、电功和电功率,导学探究,答案 It UIt IU,1.电功是指电路中电场力对自由电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程. 2.电功的计算式WUIt和电功率的计算式PUI均适用于任何电路. 3.纯电阻电路中,UIR,所以WUItI2Rt t,PUII2R .,知识深化,例1 额定电压都是110 V、额定功率PA100 W、PB40 W的灯泡两盏,若接在电压为220 V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是,解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断灯泡两端的电压是否是额定电压
6、,或通过灯泡的电流是否是额定电流,,对于A电路,由于RARB,所以UBUA,且有UB110 V,B灯被烧毁,A灯不能发光. 对于B电路,由于RBRA,A灯又并联滑动变阻器,并联电阻小于RB,所以UBU并,B灯被烧毁,A灯不能发光. 对于C电路,B灯与滑动变阻器的并联电阻可能等于RA,所以可能出现UAUB110 V,两灯可以正常发光. 对于D电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻,则UAUB110 V,两灯可以正常发光. 比较C、D两个电路,由于C电路中滑动变阻器功率为(IAIB)110 V,而D电路中滑动变阻器功率为(IAIB)110 V,所以C电路消耗电功率最小.,1.串联、并联电
7、阻的功率分配(纯电阻电路),针对训练 三个阻值相同的灯泡,其允许消耗的最大功率都是10 W,现将其中的两只灯泡串联起来,再与第三只灯泡并联在电路中,如图1所示,则整个电路允许消耗的最大功率为 A.30 W B.20 W C.15 W D.10 W,图1,解析 若灯泡1和灯泡2都达到额定功率时,并联部分的电压等于2U额,灯泡3两端的电压超过额定电压,容易烧坏,所以整个电路消耗的功率最大时,应是灯泡3达到最大功率,即P3U额I额10 W.,总功率为PP1P2P315 W.,1.某一电路中只含有某一电阻元件,即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种,分析哪些属于纯电阻元件,哪
8、些属于非纯电阻元件.,二、焦耳定律和热功率,导学探究,答案 纯电阻元件有:白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅;非纯电阻元件有:电动机、电容器、电解槽.,2.电吹风工作时,将电能转化为什么能?电熨斗工作时,将电能转化为什么能?,答案 电吹风工作时,把电能转化为内能和机械能.电熨斗工作时,将电能转化为内能.,1.电热和热功率 电热的计算式QI2Rt 热功率的计算式PI2R 可以计算任何电路中产生的电热和热功率. 2.纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能. (2)非纯电阻电路:在非纯电阻电路中,电流做功将电能除了转化为内能外,还转化为机械能或化学能
9、等其他形式的能.,知识深化,3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较,4.电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率,P入UI. (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率,P热I2r. (3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率,P出IUI2r.,例2 (多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多 B.WUIt适用于任何电路,而WI2Rt t只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中,UII2R D.焦耳热QI2Rt适用于任何电路,在非纯电阻电路中,电流做的功焦耳热其他形式的能,所以WQ,故UII2R
10、,C对. QI2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路,D对.,例3 (2018九江一中月考)有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A. (1)求这台电动机的内阻;,答案 0.5 ,(2)求电动机正常工作时的输出功率;,答案 1.5 W,解析 电动机正常工作时电路为非纯电阻电路,消耗的总功率P总UI21 W2 W 线圈内阻的热功率P热I2r120.5 W0.5 W 则电动机正常工作时的输出功率P出P总P热2 W0.5 W1.5 W,(3)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的
11、发热功率为多大?,答案 8 W,例4 小型直流电动机(其线圈内阻为r1 )与规格为“4 V 4 W”的小灯泡并联,再与阻值为R5 的电阻串联,然后接至U12 V的电源上,如图2所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求: (1)通过电动机的电流;,答案 0.6 A,图2,流经电动机的电流IIRIL0.6 A.,(2)电动机的输出功率P出;,答案 2.04 W,解析 电动机消耗的总功率PULI40.6 W2.4 W 电动机的热功率 P热I2r(0.6)21 W0.36 W 电动机的输出功率P出PP热2.4 W0.36 W2.04 W,(3)电动机的效率.,答案 85%,学科素养 通过例题使学生
12、熟练掌握电功、电热的基本公式,并能区别应用电功率、热功率的相关公式,充分体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养.,1.电源的有关功率和电源的效率 (1)电源的总功率:P总IE. (2)电源的输出功率:P出IU. (3)电源内部的发热功率:P内I2r. (4)三者关系:P总P出P内(适用于任何电路) 或EIU外IU内I(适用于任何电路) 或EII2RI2r(适用于外电路是纯电阻的电路),三、电路中的能量转化,2.串、并联电路的总功率 (1)串联电路:P总U总I(U1U2U3)IP1P2P3 (2)并联电路:P总UI总U(I1I2I3)P1P2P3 从能量转化的角度看,无论是串联电路还是并联电
13、路,无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和.,例5 (2018日照市期末)如图3所示的电路中,电源电动势E10 V,内阻r0.5 ,电动机的电阻R01.0 ,定值电阻R11.5 .电动机正常工作时,理想电压表的示数U13.0 V.求: (1)电源总功率;,答案 20 W,解析 已知电压表的示数U13.0 V和定值电阻R11.5 ,,电源的总功率P总EI20 W,图3,(2)电源的输出功率;,解析 电源的输出功率P出EII2r18 W,答案 18 W,(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率.,答案 12 W 8 W,解析 根据闭合电路的
14、欧姆定律,电动机两端的电压U2EU1Ir6 V 电动机消耗的电功率P电U2I12 W 电动机将电能转化为机械能的功率,就是电动机的输出功率P机U2II2R08 W.,达标检测,1,2,3,4,1.(对电功率的理解)如图4所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等.停电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是 A.PI2R B.P C.PIU D.PI2R,图4,解析 家用电器中有纯电阻也有非纯电阻,故总电功率只能用PUI
15、来计算,C正确.,1,2,3,4,2.(电功率公式的应用)下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为,A.6.8 A B.4.1 A C.1.2 A D.0.24 A,解析 由铭牌读出电热水壶额定功率为P900 W,额定电压为U220 V;由PUI得,电热水壶的额定电流为:I 4.1 A.,3.(纯电阻电路功率的分配及计算)把6个相同的电灯接成如图5甲、乙所示两电路,通过调节供电电压与变阻器R1、R2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R1、R2大小满足 A.R29R1 B.R26R1 C.R23R1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 _2020 学年 高中物理 第二 电路 第五 节电 功率 课件 粤教版 选修 _1
链接地址:https://www.31doc.com/p-4315028.html