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课件网) 知识点 1 电功 电功率 8 焦耳定律 电路中的能量转化 知识 清单破 1.电功 (1)定义:电场力移动电荷所做的功,简称电功。 (2)公式:电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U与电路中的电流I、通电 时间t三者的乘积,即 (3)单位:国际单位制中的单位是焦耳,符号是J。常用的单位还有千瓦时(kW·h),也称“度”,1 kW·h=3.6×106 J。 (4)电流做多少功,就表示有多少电能转化为其他形式的能。 2.电功率 (1)电流所做的功W与做这些功所用时间t的比叫作电功率,它在数值上等于单位时间内电流 所做的功。 (2)公式: (3)单位:国际单位制中的单位是瓦特,符号是W,1 W=1 J/s。 1.焦耳定律 (1)内容:电流通过电阻产生的热量Q跟电流I的二次方成正比,跟导体的电阻R成正比,跟通电 时间t成正比。 (2)表达式: 知识点 2 焦耳定律 热功率 2.热功率 (1)定义:电流通过电阻所产生的热量Q与产生这些热量所用时间t的比叫作热功率。它在数 值上等于单位时间内电流通过电阻所产生的热量。 (2)表达式:P热=I2R。 (3)物理意义:表示电流发热快慢的物理量。 1.电源是把其他形式的能转化为电能的装置。电源提供的能量一部分消耗在外电路上,电能 转化为其他形式的能;一部分消耗在内电路上,电能转化为内能。 2.能量关系:电源提供的能量等于内外电路消耗的能量之和,即EIt=UIt+I2rt。 3.功率关系:电源提供的电功率等于内外电路消耗的电功率之和,即EI=UI+I2r。 4.对于外电路是纯电阻的电路,其能量关系和功率关系分别为EIt=I2Rt+I2rt,EI=I2R+I2r。 5.当外电路短路时,I0E= r,即发生短路时,电源释放的能量全部在内电路上转化成内能,这种 状态很危险。 知识点 3 电路中的能量转化 1.电流做功的实质是静电力对电荷做功吗 2.电功率越大,电流做功一定越多吗 3.公式P=UI适用于非纯电阻电路中电功率的计算吗 4.在非纯电阻电路中,能否用 t计算电热 知识辨析 一语破的 1.是。电流做功的实质就是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。 2.电功率越大,表示电流做功越快,但不一定做功越多,做功的多少还与时间有关。 3.此公式既适用于纯电阻电路也适用于非纯电阻电路。 4.不能。在非纯电阻电路中, t既不能表示电功,也不能表示电热,因为欧姆定律不再适用。 关键能力 定点破 定点 1 纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 电路特点 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除内能外的其他形式能的用电器 是否遵循欧姆 定律 遵循欧姆定律I= 不遵循欧姆定律U>IR或I< 能量转化 电流做功,电能全部转化为内能 电流做功,电能除转化为内能外,还要转化为其他形式的能 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等 电功 W=UIt=I2Rt= t W=UIt 电热 Q=I2Rt=UIt= t Q=I2Rt 电功率 P=UI=I2R= P=UI 热功率 P热=I2R=UI= P热=I2R 1.电动机模型 定点 2 电动机的功率和效率 如图,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 上,大部分电压加在其他元件上用来将电能转化为机械能,此时电路为非纯电阻电路;电动机 通电但电动机不工作时,电压全部加在线圈电阻上,此时电路为纯电阻电路。 2.电动机的功率和效率 输入功率 电动机消耗的电功率(总功率),由电动机两端的电压和通过的电流决定,P总=UI 发热功率 电动机线圈上有电阻,电流通过线圈时要发热,P热=I2r 输出功率 电动机做有用功的功率,P出=Fv,F为电动机产生的牵引力,v为使物体获得的速度大小 功率关系 P总=P出+P热 电动机 效率 η= ×100%= ×100%= ×100% 典例 有一个用直流电动机【1】提升重物的装置,重物的质量m=50 kg,电路电压U=120 V,当电 动机以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时 ... ...
