知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 一、電功 電功、電功率、電熱是本章書的重要概念,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),教學(xué)過程中必須給以足夠的重視。 1. 復(fù)習(xí)電場力做功: W=Uq,U為電場中兩點(diǎn)間電勢差,在電路中即為導(dǎo)體兩端電壓,q為電量,電路中為流過導(dǎo)體截面電量。
2. 電功: 電流做的功簡稱電功。導(dǎo)體兩端加上電壓,導(dǎo)體內(nèi)建立電場,在電場力作用下自由電子定向移動(dòng),形成電流,電場力做功,又說成電流做功。 W=UIt,電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端電壓、電路中的電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。
3.電流做功,把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能 (1)電流通過純電阻(電燈,電爐子等)電路做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (2)電流通過電解液做功,把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 (3)電流通過電動(dòng)機(jī)做功,把電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
二、電功率 1.定義:電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫電功率,用p表示電功率則,p的單位:瓦特W,U:伏特V I:安培A。
2.物理意義: 電功率表示電流做功的快慢,亦為單位時(shí)間電流做的功。燈越亮電功率越大。
3.額定電壓: 用電器安全正常工作的最大電壓。日常照明燈泡額定電均為220V,機(jī)床上用的燈泡額定電壓為36V。 額定功率:用電器安全正常工作的最大功率。照明燈泡上標(biāo)有220V 60W,60W即為額定電功率。額定電功率是根據(jù)用電器自身結(jié)構(gòu)而決定的。
4.注意區(qū)別額定功率和實(shí)際功率。 實(shí)驗(yàn):把“220V 30W”和“220V 100W”的燈泡并聯(lián)在220V電路上和串聯(lián)后接入220V電路上,觀察燈泡發(fā)光情況,并接在220V電路上時(shí),兩個(gè)燈的電壓都是額定電壓,電功率均為額定功率,100W的燈比30W的燈亮很多,串聯(lián)后接在220V電路上,觀察到的現(xiàn)象是兩個(gè)燈都不如并聯(lián)時(shí)亮,且30W燈比100W燈亮,由此可知: ①兩個(gè)燈的電功率都不是額定功率,都小于額定功率,應(yīng)稱為實(shí)際消耗功率 ②額定功率大的燈實(shí)際消耗功率不一定大,應(yīng)由燈兩端實(shí)際電壓和流過燈的實(shí)際電流決定。 三、焦耳定律 1.定義:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比 即:Q=I2Rt 單位:Q:焦耳J I:安培A R:歐姆Ω t秒s
1. 純電阻電路 電路中只含有純電阻元件,電動(dòng)W=UIt=Q ∵U=IR∴Q=I2Rt=,注意:此關(guān)系只適用純電阻電路。 電流通過純電阻電路做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而產(chǎn)生熱量,電功又稱為電熱。 3.含有電動(dòng)機(jī)的電路,不是純電阻電路。電功W=UIt 電流通過電動(dòng)機(jī)做功,把電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 電動(dòng)機(jī)線圈有電阻R,電流通過而產(chǎn)生熱,Q=I2Rt不等于UIt,而只是UIt的一部分。原因是對(duì)于非純電阻U≠IR且U>IR。 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能部分:UIt-I2Rt=轉(zhuǎn)化的機(jī)械能 即電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能。 實(shí)際需要更多的是:發(fā)熱功率:I2R 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能功率UI-I2R,目前是我們計(jì)算電動(dòng)輸出機(jī)械功率的唯一方法。
4.含有電解液的電路:電流做功把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電流做功可把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、機(jī)械能、化學(xué)能等,只有把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電功叫電熱,轉(zhuǎn)化其它形式能均不能稱為電熱。
【課余思考】 1.寫出在純電阻電路中計(jì)算電功、電功率的公式。寫出發(fā)熱功率公式。 2.焦耳定律計(jì)算的Q,就是電功對(duì)嗎?為什么? 3.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功、機(jī)械功率如何計(jì)算? |
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