第五節(jié) 電功率
[學(xué)習(xí)目標] 1.理解電功、電功率的概念并能進行相關(guān)的計算.(重點) 2.知道焦耳定律,知道電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系.(重點) 3.知道純電阻電路和非純電阻電路的區(qū)別,會結(jié)合實際問題區(qū)分電功和電熱.(重點、難點) 4.理解閉合電路的各種功率及相關(guān)運算.(重點)
一、電功和電功率
1.電功
(1)定義:電流通過導(dǎo)體時,電流所做的功.
(2)實質(zhì):導(dǎo)體中電場力對自由電荷做的功.
(3)公式:W=UIt,單位:焦耳,符號:J.
2.電功率
(1)定義:單位時間內(nèi)電流所做的功.
(2)公式:P==UI,單位:瓦特,符號:W.
二、焦耳定律和熱功率
1.焦耳定律
(1)內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比.
(2)公式:Q=I2Rt.
2.熱功率:單位時間內(nèi)的發(fā)熱量,P=I2R.
三、閉合電路中的功率
閉合電路的功率
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電源的功率
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電源的輸出功率
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電源的內(nèi)耗功率
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公式
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P=EI
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P出=UI
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P內(nèi)=I2r
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意義
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電源提供電能的功率
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外電路消耗電能的功率
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內(nèi)電路消耗電能的功率
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關(guān)系
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P=P出+P內(nèi)
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1.正誤判斷
(1)電流通過導(dǎo)體做的功越多,電功率越大. (×)
(2)電爐、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋等用電器,由于電流通過時,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故為純電阻. (√)
(3)電動機、電解槽等用電器,電流通過時電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為其他形式的能,故為非純電阻. (√)
(4)不論純電阻電路還是非純電阻電路,計算焦耳熱時仍可用P熱=UI.(×)
(5)不論何種電路,計算電功時均可用W=UIt.(√)
2.關(guān)于電功和電熱的計算,下列說法正確的是( )
A.如果是純電阻電路,電功可用公式W=UIt計算,也可用公式W=I2Rt計算
B.如果是純電阻電路,電熱可用公式W=I2Rt計算,但不能用公式W=UIt計算
C.如果不是純電阻電路,電功只能用公式W=I2Rt計算
D.如果不是純電阻電路,電熱可用公式W=I2Rt計算,也可用公式W=UIt計算
A [純電阻電路,根據(jù)能量守恒,電功和電熱相等,電功可用公式W=UIt計算,也可用公式W=I2Rt計算,故A正確,B錯誤;非純電阻電路,電功用公式W=UIt計算,故C錯誤;非純電阻電路,電熱用公式W=I2Rt計算,故D錯誤.]
3.當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時,通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J.為在相同時間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻,在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是( )
A.3 V,1.8 J B.3 V,3.6 J
C.6 V,1.8 J D.6 V,3.6 J
D [根據(jù)公式W=Uq可知,當通過該電阻的電荷量為0.3 C,消耗的電能為0.9 J時,電阻的兩端電壓為3 V,此時的電流為I;若在相同時間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻,表明后者的電流是前者的二倍,則說明后者的電壓也是前者的二倍,即在其兩端需加的電壓為3 V×2=6 V,消耗的電能為W=6 V×0.6 C=3.6 J,選項D正確.]