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课件网) 第3章 恒定电流 第3节 电功与电热 核心素养:1.理解电功、电功率的概念,并能利用公式进行有关计算. 2.理解焦耳定 律的内涵,能区分电功和电热,分析电学中的能量转化问题. 3.知道纯电阻电路和非 纯电阻电路的特点和区别. 第*页 研习任务一 电功和电功率 合作 讨论 已知导线两端的电压为U,流过的电流为I,如图所示. (1)在时间t内通过某横截面的电荷量是多少? 提示:(1)通过某横截面的电荷量q=It. (2)把这些电荷量从左端移到右端,电场力做的功是多少? 提示:(2)电场力做的功W=qU=UIt. 教材 认知 1. 电能的转化:电能转化为其他形式的能的过程就是 的过程,消耗了 多少电能,电流就做了多少功. 2. 电功与电功率 项目 电功 电功率 概念 电场力对定向移动的 所做的 功 单位时间内 所做的 功 公式 W= 单位 焦耳,符号 瓦特,简称瓦,符号 物理意义 描述 转化为其他形式的能的多少 描述电流 的快慢 电流做功 自由电荷 电流 UIt UI J W 电能 做功 [思考] 当家中只开一盏节能灯时,电能表的表盘转得很慢,而用电磁炉烧水时,电 能表的表盘转得很快.这是为什么呢? 提示:因为节能灯的功率远小于电磁炉的功率,故在相同时间内节能灯消耗的电 能要远小于电磁炉. 研习 经典 [典例1] 如图所示的“52 ℃暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能于一体而受热 捧,下表中列出了这种产品的几个主要参数: 产品名称 52 ℃暖手充电宝 质量 285 g 尺寸 74×68.5×33.8(mm) 电池容量 5 000 mA·h 输入 DC 5 V/2.5 A(最大) 输出 DC 5 V/2 A(最大) 发热温度 52 ℃ 发热功率 2.0 W A. 5 000 mA·h的mA·h是能量单位 B. 参数“DC 5 V”中“DC”指交流电 C. 以最大电流给手机充电,充电宝最多能连续工作2个小时 D. 该产品仅用作暖手,理论上可持续工作12.5小时 D 产品名称:充电宝 产品型号:K112 电池容量:11 200 mA·h 电源输入:5 V-1 A 电源输出:5 V-1 A A. 机场限定的是充电宝储存的电能不超过5.76×105 J B. 按照机场规定该充电宝不能带上飞机 C. 充电宝上标注的11 200 mA·h是指其能储存的电能 D. 充电宝上标注的11 200 mA·h是指其能储存的最大电量为672 C A 解析:根据W=Pt可得W=Pt=160×3 600 J=5.76×105 J,故机场携带的充电宝的电 能不能超过5.76×105 J,故A正确;由表中数据可知该充电宝的额定能量为W'=UIt= 5×11.2×3 600 J=2.016×105 J<5.76×105 J,因此该充电宝可以带上飞机,故B错 误;充电宝上标注的11 200 mA·h是其储存的最大电量,不是电能,储存的最大电量 为Q=It=11.2×3 600 C=40 320 C,故C、D错误. 第*页 研习任务二 焦耳定律 合作 讨论 标有“220 V 60 W”的白炽灯和“220 V 60 W”的电风扇,把它们并联后接 到220 V的照明电路中,二者都能正常工作,它们在相同的时间内产生的电热相同 吗?为什么? 电流 电 阻 正比 I2Rt 电阻 内能 电动机 电解槽 机械 能 化学能 电热 I2R [思考] 电炉丝和导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线几乎不 发热? 提示:电炉丝电阻较大,在通电时间一样的时候,电炉丝产生的热量更多一些. 核心 归纳 1. 两种电路的比较 比较内容 纯电阻电路 非纯电阻电路 元件特点 电路中只有电阻元件,只能 把电能转化为内能 除电阻外还包括能把电能转化为其 他形式能的用电器 欧姆定律 能量转换 电功W=UIt,电热Q=I2Rt,W=Q +W其他 元件举例 电阻、电炉、白炽灯等 电动机、电解槽等 2. 含电动机电路的功率计算 (1)电动机模型:如图所示,电动机由线圈电阻和其他元件组成.电动机正常工作 时,部分电压加在线圈电阻 ... ...