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课件网) 物 理 第4章 直流电路与安全用电 4.1 电阻定律 4.4 全电路欧姆定律 4.2 串联电路和并联电路 4.3 电功与电功率 4.5 安全用电 4.3 电功与电功率 1．电功 在导体的两端加上电压，导体内就形成了电场．导体内的电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成了电流，因此电场力做了功．这个功叫做电流做的功，简称电功． 电流通过一段电路时做的功 W，等于这段电路两端的电压 U 与电路中的电流 I 以及通电时间 t 的乘积，即 电功的单位也是焦耳（J），常用的还有千焦（kJ）．在日常生活中，我们也常用“度”，也就是千瓦时作为电功的单位． 4.3.1 电功 【例题4】 一块电烙铁接在220 V的电路中，通过的电流为500 mA，则通电1 h消耗的电能是多少焦？合多少度？ 解：由电功的公式可得 2．电功的测量 用来测量电路消耗电能（即电功）的仪表叫做电能表．电能表的计数器上两次读数之差，就是这段时间内用电的度数． 4.3.2 电功率 电流所做的功与完成这些功所用时间的比值叫做电功率，通常用 P 表示，即 根据电功的公式 ,则 【例题5】 如图的电器，其正常工作时的电流时多大？如果由于电压不稳定，在200 V电压下，它的实际功率是多少？ 分析：已知电器的额定功率和额定电压，则根据功率的定义式即可求得电器正常工作时的电流．在电压不稳定时，通过用电器的电流也会变化，但是电阻是由电器自身特性决定的，不受其两端电压影响，根据欧姆定律即可求出电器在电压不稳时的电流，然后可计算出其实际功率． 解：由电功率公式 ，得 根据欧姆定律，电器电阻为 200 V电压下，通过电器的电流为 则电器的实际功率是 英国物理学家焦耳通过实验发现：电流通过导体时产生的热量，等于电流的平方、导体的电阻和通电时间三者的乘积．这就是焦耳定律，用公式表示为 如果电路中只含有电阻，电流所做的功也可以用下面的公式表示 4.3.3 焦耳定律 【例题6】 质加在一内阻为2 的电动机上的电压为110 V，通过电机的电流为1 A，则该电动机消耗的功率有多大？1 h有多少电能转变为机械能和热能？ 解：电动机的功率为 电流做的总功为 产生的热量为 分析：电动机不是纯电阻，因此此电路中电流所做的功不等于产生的热量，还有一部分转化为机械能．计算电功时就必须运用电功的定义式． 产生的机械能为 4.4 全电路欧姆定律 1．电源 4.4.1 电源电动势 电源就是把其他形式的能转化为电能的装置． 电源在电路中及时地把从电源负极经过导线流到电源正极的自由电子通过电源内部搬运回电源负极，使电源正、负极上的电荷保持一定，使导线两端的电压维持不变，从而使电路中有持续的、稳定不变的电流流过． 为了表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，我们引入电动势的概念．电动势是电源本身的属性，取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质，跟电源的体积、是否接入外电路亦无关． 2．电动势 不接用电器时，电源两极间电压就等于电源的电动势．电动势用符号E表示，它的国际制单位是伏，写作V． 电源内部是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，用 r 表示，它是电源内部导体对电流的阻碍作用，与导体的体积和形状有关． 用导线把电源和电器连接起来，就组成了闭合电路，如图所示．虚线框以外的部分组成外电路；虚线框以内的部分是内电路．外电路的电阻叫做外电阻，用 R 表示，内电路的电阻即内阻，用 r 表示． 在电路中，电源的内阻分得的电压称为内电压，外电路分得的电压叫做外电压，通常称为端电压．而内电压与外电压之和就是电源的电动势，即 4.4.2 全电路欧姆定律 设闭合电路中的电流为 I，外电阻为 R，内电阻为 r，根据部分电路欧姆定律，则 即 所以 这就是全电路欧姆定律，即全电路中的电流跟电 ... ...
