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1、第五節(jié) 電功率
一、電功和電功率
1．電功是指__________的功，電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的________、電路中的________和________三者的乘積，表達式W＝________.
2．電功率是指____________________________，P＝________＝________.
二、焦耳定律和熱功率
1．在一段只有電阻元件的純電阻電路中，電場力所做的功W等于電流通過這段電路時發(fā)出的________，即Q＝W＝__________，由歐姆定律U＝IR，熱量Q＝________，這就是焦耳定律．
2．一段電路因發(fā)熱而消耗的功率P熱＝_
2、_____，稱為熱功率．純電阻電路上的熱功率可表示為P熱＝__________.
3．如果不是純電阻電路，電能除一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，其他部分轉(zhuǎn)化為機械能、化學(xué)能等，這時的電功仍然等于______，電阻上產(chǎn)生的熱量仍為______，此時電功比電阻上產(chǎn)生的熱量______．
三、閉合電路中的功率
1．EI＝U外I＋U內(nèi)I，反映了閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系．__________表示電源提供的電功率，________和________分別表示外電路和內(nèi)電路上消耗的電功率．公式表明，電源提供的能量一部分消耗在______上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量；另一部分消耗在________上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
2．
3、電動勢反映了電源把____________________轉(zhuǎn)化為電能的能力．當(dāng)電源流過單位電時，若電源電動勢越大，則電源提供的__________越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力越強.
例1 有一個直流電動機，把它接入0.2 V電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4 A．若把它接入2 V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1 A.
(1)求電動機正常工作時的輸出功率．
(2)若在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率為多大？
解析 (1)電動機不轉(zhuǎn)時，說明電動機無機械能輸出，它消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時電動機可看做純電阻電路，則R＝＝0.5
4、 Ω 當(dāng)加電壓為2 V、電流為1 A時，電動機正常工作，有機械能輸出，此時電動機為非純電阻電路，消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機械能和內(nèi)能之和．轉(zhuǎn)化的熱功率為P熱＝I2R＝0.5 W
總功率P總＝UI＝2 W，則輸出功率P出＝P總－P熱＝1.5 W.
(2)若在電動機正常工作時被卡住，電動機無機械能輸出，看做純電阻電路，此時的電熱功率為：
P熱′＝＝ W＝8 W.
變式訓(xùn)練1 某吸塵器中的電動機線圈電阻為1 Ω，接在220 V的直流電壓下，工作電流為1 A，則吸塵器消耗的電功率為________；發(fā)熱損耗的功率為________；轉(zhuǎn)化為機械能的功率為________．
變式訓(xùn)練2
5、 一個電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R.設(shè)通過它們的電流相同(電動機正常運轉(zhuǎn))，則在相同的時間內(nèi)，下列說法中錯誤的是( )
A．電爐和電動機產(chǎn)生的電熱相等 B．電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率
C．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D．電爐和電動機兩端電壓相等
變式訓(xùn)練3 ．電動機的電樞阻值為R，電動機正常工作時，兩端的電壓為U，通過的電流為I，工作時間為t，下列說法中正確的是( )
A．電動機消耗的電能為UIt B．電動機消耗的電能為I2Rt
C．電動機線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt D．電動機線圈產(chǎn)生的熱量為
6、
例2 如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，則：
(1)電源的輸出功率P出是多大？ (2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？
解析 (1)根據(jù)題意，從圖線A可讀出E＝3 V，r＝＝ Ω＝0.5 Ω.
從圖線B可讀出R＝＝1 Ω.
由電源E＝3 V，r＝0.5 Ω與電阻R＝1 Ω組成的閉合電路中，I′＝＝ A＝2 A，則P出＝I′2R＝4 W.
(2)P內(nèi)＝I′2r＝2 W.
變式訓(xùn)練1 如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電路接有定值電阻R1和滑動變阻器R，合上開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從
7、R的最左端移到最右端的過程中，下列說法正確的( )
A．電壓表的示數(shù)一定變大 B．電壓表的示數(shù)一定變小
C．R消耗的功率一定變大 D．R消耗的功率一定變小
變式訓(xùn)練2 如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0＝r，可變電阻Rx的總阻值為2r.閉合開關(guān)S，當(dāng)Rx的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中( )
A 電源的總功率保持不變 B．Rx消耗的功率減小
C．電源內(nèi)消耗的功率增大 D．R0消耗的功率減小
變式訓(xùn)練3 電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸變小的過程中，下列說法錯誤的是( )
A．路端電壓一定逐漸變小 B．電源的輸出功率一定逐漸變小
C．電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大 D．電源的輸出電流一定變大
變式訓(xùn)練4 電路圖如圖甲所示，圖乙中的圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象，滑動變阻器的最大阻值為15 Ω，定值電阻R0＝3 Ω.
(1)當(dāng)R為何值時，R0消耗的功率最大？最大值為多少？
(2)當(dāng)R為何值時，電源的輸出功率最大？最大值為多少？
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