《電功和電熱復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt

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,電功和電熱復(fù)習(xí),中考考點(diǎn),1．理解電功的概念，會(huì)計(jì)算用電器在一定時(shí)間消耗電能的多少。2．利用電能表和秒表正確測(cè)出電能和電功率。3．理解電功率的概念，掌握電功率的計(jì)算公式，理解額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系。,4．理解焦耳定律，知道電熱器的原理，會(huì)計(jì)算電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。5．家庭電路的組成及各部分的連接，掌握常見家庭電路的故障。6．掌握測(cè)量燈泡額定功率的方法。,電功和電功率,定義：,公式：,,,電功,電流所做的功，用W表示。,國(guó)際：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用J表示）,W=UIt=Pt=I2Rt=U2t/R,單位：,,電熱,定義：,測(cè)定,電功率,焦耳定律,,內(nèi)容,電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，用P表示。,單位,,常用單位：千瓦時(shí)，用KWh表示。,換算關(guān)系：1KWh=3.6106J,,公式：,P=I2RP=U2/R,常用：千瓦，用KW表示。,原理、電路圖、器材,用電器的功率,,額定功率,實(shí)際功率,公式：Q=I2Rt,,電熱的利用和防止,換算：1KW=1000W,電功,電流通過電燈、電爐等用電器時(shí)都要做功。,電流做功，電燈發(fā)光。,電流做功，電爐發(fā)熱。,電流做功，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)。,電流做功，電車開動(dòng)。,電能：,（1）定義：,電流所具有的能量叫做電能。,（2）單位：,千瓦時(shí)（度）。J,（3）電功與電能的關(guān)系：,電流做了多少功就消耗了多少電能。,例：電流通過電動(dòng)機(jī)做2000焦的功，即有_______焦的______能轉(zhuǎn)化為________焦的_____能和______能。,2000,2000,機(jī)械,內(nèi),（4）公式：,W=UIt（適用所有電路）,電,（5）在家庭用電中測(cè)量電流消耗電能的儀器是：,電能表。,電能表：,（2）2500R/KWh：,電表的表盤每轉(zhuǎn)2500圈，電路中就消耗1度電。,（1）讀數(shù)：,最后一位是小數(shù)。,電功通常用電能表來測(cè)定。把電能表接在電路中，電能表的記數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。,電功率：,（1）電功率是表示電流做功快慢的物理量。,（2）公式：,P=W/t,P=UI,如果用電器是純電阻：,P=U2/RP=I2R,（3）單位:,W、KW,1kW=1000W,（4）額定功率與實(shí)際功率：額定功率：用電器在額定電壓或額定電流下工作的電功率?！盁襞莸牧涟涤蓪?shí)際功率決定”。,,常見用電器的電功率,2.額定功率,額定功率,用電器正常工作時(shí)電壓（銘牌上標(biāo)出的電壓）,用電器在額定電壓下的功率（銘牌上標(biāo)出的功率）,實(shí)際電壓,用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓,實(shí)際功率,用電器在實(shí)際電壓下的功率,實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系,實(shí)際電壓,大于,等于,小于,額定電壓,,,,實(shí)際功率,大于,等于,小于,額定功率,,,,影響壽命,,,,,,正常工作,,,,,,不能正常工作,額定電壓,電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功,電流做功多少,電流做功快慢,W=UIt,P=UI,焦耳千瓦時(shí),瓦特千瓦,用電能表直接測(cè)量,用伏安法間接測(cè)量,W=Pt,電流所做的功,電功和電功率的區(qū)別和聯(lián)系,如何計(jì)算電功率？,運(yùn)用公式直接計(jì)算：,串聯(lián)電路中：,并聯(lián)電路中：,小明同學(xué)剛學(xué)完電功、電功率知識(shí)，有一天回到家中發(fā)現(xiàn)有幾只燈泡。其中一只標(biāo)有“220V,40W”字樣，由此他想到以下問題：,問題1：燈泡上面的“220V,40W”表示什么意思？,答：“220V”表示這只燈泡的額定電壓是220伏；“40W”表示這只燈泡的額定功率是40瓦。,什么是額定電壓、額定功率？,問題2：小明想：若把此燈接在照明電路中，這只燈泡的功率一定是40瓦嗎？,答：不一定。只有在220伏電壓下工作時(shí)，這只燈泡的功率才是40瓦。若實(shí)際電壓高于220伏，它的功率就大于40瓦；若實(shí)際電壓低于220伏，燈泡的功率就小于40瓦。,,問題3：此燈正常工作時(shí)，燈絲電阻多大？,解：由P=UI和,得：,那么,,例:求出“220V40W”的燈泡接在110伏電壓下的實(shí)際功率。,,問題5：小明同學(xué)又想，如果把此燈接在380伏的電路上，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？,答：根據(jù)有由于P實(shí)遠(yuǎn)大于P額，所以燈絲很快被損壞。,問題6：要在此電壓（380伏）下仍然使燈正常工作，你有什么辦法？,解:而電路中的電流所以,那么串聯(lián)電阻應(yīng)滿足什么條件？,R/兩端電壓U/＝U總－U額＝380V-220V＝160V,如果只有幾只這樣的燈泡，而沒有電阻，還有什么方法也可以使它工作？,問題7：小明同學(xué)又拿起一只燈泡標(biāo)有“220V，25W”字樣，他想若將此燈與“220V,40W”的燈泡并聯(lián)，接到220伏的電路中哪個(gè)燈泡會(huì)更亮一些？,答：因?yàn)椴⒙?lián)支路兩端電壓相等U＝U1＝U2，故兩燈兩端電壓都等于額定電壓220伏，所以消耗的功率也都等于各自的額定功率，所以“220V，40W”燈泡的功率大，并且會(huì)更亮一些。,,問題8：把這兩個(gè)燈泡(“220V，25W”，“220V，40W”)串聯(lián)起來，接到220伏的電路中，哪個(gè)燈泡消耗的功率大？（或哪個(gè)更亮）,分析：從可知，在額定電壓相同的情況下，額定功率小的燈絲電阻大，即“220V，25W”的燈絲電阻比“220V，40W”的燈絲電阻大，又因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，即I1＝I2＝I。根據(jù)P＝I2R可知，電阻大的消耗的電功率大，所以兩燈串聯(lián)后“220V，25W”燈泡消耗的功率大，即此燈亮。,,問題9,燈絲斷了以后搭接上，再接到原來的電路上使用，燈泡比原來要亮些，為什么？搭接后的燈泡在以后的使用中為什么還是從搭接處燒斷？燈泡用的時(shí)間久了亮度會(huì)有什么變化？,問題10：小明還找到一只照明燈泡，但它的功率值已模糊不清，可通過什么方法知道它的功率？,,【分析】可用實(shí)驗(yàn)的方法解決：把燈泡與電能表連接起來，接入電路，用電能表測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)電流所做的功，并用秒表測(cè)出時(shí)間，根據(jù)公式則可求得功率。,用電器的額定功率只有一個(gè)，實(shí)際功率可以有多個(gè)，燈泡的亮度有實(shí)際功率決定的,想一想,現(xiàn)在有兩個(gè)銘牌模糊的普通燈泡，你怎么幫助鑒別？？？（幾種方法）,,？,,？,“220V，40W”,“220V，100W”,方法一：并聯(lián)在220V的電源上，較亮的是100w，較暗的是40w。,方法二：串聯(lián)在220V的電源上，較亮的是40w,較暗的是100w。,方法三：燈絲較粗的是100w，較細(xì)的是40w。,實(shí)踐題：小剛有一個(gè)“110V，40W”和一個(gè)“110V，100W”的燈泡，可是家里都是220伏的電源，不能直接使用。他想串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路的電壓之和。正好110V＋110V＝220V。兩個(gè)燈泡串聯(lián)，就可以使用了，可是在實(shí)際使用的時(shí)候，兩個(gè)燈泡都不能正常發(fā)光，而且“110V，40W”的燈泡很快被燒毀。請(qǐng)你想一想，然后再計(jì)算一下，在串聯(lián)電路里能不能用加上一個(gè)電阻的辦法使兩燈泡正常發(fā)光。,三、電功率與電阻的關(guān)系：（不同用電器比較）,（1）并聯(lián)電路,電阻消耗的電功率與電阻成反比,P并=P1+P2,并聯(lián)電路消耗的總功率等于各電阻消耗功率之和。,（2）串聯(lián)電路：,電阻消耗的電功率與電阻成正比,P串=P1+P2,串聯(lián)電路消耗的總功率等于各電阻消耗功率之和。,實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率,原理：,電路圖,P=UI,三、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率(U額=2.5V),連接實(shí)驗(yàn)電路：,,,,,,,,實(shí)驗(yàn)：測(cè)定小燈泡的功率(U額=2.5V),測(cè)量數(shù)據(jù)如下表，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理：,2.5,0.3,0.75,3,0.35,1.05,2,0.24,0.48,正常,較亮,較暗,關(guān)于電功率的計(jì)算,例題1、“PZ220—25”的燈泡，接在220V的電路中，通過燈泡的電流有多大？這個(gè)燈泡的電阻有多大？“PZ220V—60”的燈泡呢？,解：對(duì)“PZ220—25”的燈泡：,電流,電阻,對(duì)“PZ220—60”的燈泡：,電流,電阻,四、關(guān)于電功率的計(jì)算,例題2、“PZ220—25”的燈泡，接在110V的電路中，實(shí)際發(fā)出的功率是多大？接在230V的電路中，實(shí)際發(fā)出的功率又是多大？,解：“PZ220—25”的燈泡接在210V的電路中：,電流,功率,“PZ220—60”的燈泡接在230V的電路中：,電流,功率,五、焦耳定律,燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻覺察不出來？電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？,家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災(zāi),實(shí)驗(yàn)：焦耳定律,焦耳定律,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。焦耳定律可以用公式Q=I2Rt來表示。,公式中電流I的單位要用安培，電阻R的單位要用歐姆，通電時(shí)間t的單位要用秒，這樣熱量Q的單位就是焦耳。,4.電熱：,（1）焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。,（2）計(jì)算公式：Q=I2Rt單位：J,,（3）電熱器：電爐子、電飯鍋、電烙鐵、電熱水器、電熨斗。電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（純電阻電路）。電流所做的功等于用電器產(chǎn)生的熱量。,例題：一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,焦耳定律,先利用歐姆定律計(jì)算出通過電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。,解：,Q=I2Rt=(0.6)260300J=6480J,焦耳定律可以根據(jù)電功的公式和歐姆定律的公式推導(dǎo)出來。,焦耳定律,證明：電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的熱量，也就是電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流所做的功W，即Q=W=UIt，再根據(jù)歐姆定律U=IR，就得到Q=I2Rt。,怎樣理解焦耳定律,焦耳定律定量地描述了電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的規(guī)律，用公式Q=I2Rt來表示，適用于任何電路。,在電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量時(shí)，焦耳定律可根據(jù)電功公式W=UIt和歐姆定律導(dǎo)出：Q=W=UIt=，這里的條件是電功全部用來產(chǎn)生電熱，上述公式才成立，所以，它們只適用于純電阻電路。在純電阻電路中，在不同的情況下，選用不同的公式去解決問題會(huì)更簡(jiǎn)便。,六、電熱的作用,常見的電熱器：,六、電熱的作用,1.電熱的利用：電熱器是利用電來加熱的設(shè)備，電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋電烤爐等都是常見的電熱器。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大，熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的。電熱器的優(yōu)點(diǎn)：利用電熱器清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。,2.防止電熱的危害：在電動(dòng)機(jī)里，電流主要用來做機(jī)械功，但電動(dòng)機(jī)里的導(dǎo)線有電阻，也要產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)線的溫度升高，溫度超過絕緣材料的耐熱溫度，絕緣材料會(huì)迅速老化，甚至可能燒壞。這就需要考慮如何加快散熱。有的電動(dòng)機(jī)里裝有風(fēng)扇，外殼做成如圖形狀，都是為了加快散熱。,六、電熱的作用,2.防止電熱的危害：收音機(jī)、電視機(jī)也要考慮散熱，所以在機(jī)殼上都有散熱孔。,六、電熱的作用,