第8讲-电功与电功率(学生+教师版)—沪科版（上海）高二第一学期（试用版）物理培优讲义（机构）

辅导讲义 学员姓名： 学科教师：冯昂昂 年 级： 辅导科目： 授课日期 时 间 主 题 电功与电功率 学习目标 1、掌握电功电功率的基本概念、公式及意义 2、掌握部分电路的电功电功率的分析和计算 3、掌握闭合电路的电功电功率的分析和极值的计算 教学内容 前面我们已经学习过串并联及混联电路的电流、电压、电阻关系的特点，那除了这些之外，电路运行过程中还需要消耗电能，那么电是否也会做功，做功的快慢一不一样？ 知识名称 【知识梳理】 电功电功率 1． 电功 电流做功的实质是电场力对电荷做功。电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能。因此电功，这是计算电功普遍适用的公式。 2． 电功率 单位时间内电流做的功叫电功率。，这是计算电功率普遍适用的公式。 3．焦耳定律 （1）电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分叫电热。 （2）计算公式（焦耳定律）：，这是普遍适用的电热计算公式。 焦耳定律是电流热效应的实验规律，凡是要计算电热，都应首选焦耳定律。 焦耳定律说明了有电阻才能产生电热，如果一段电路上的电阻R=0，这段电路上将无电热产生，如电流流过超导体时。 （3）热功率 定义：单位时间内电流产生的热量。 公式：。 【例题精讲】 例1. 如图所示两个灯泡A（220V、100W）和B（220V、25W）串联后接在电路PQ段。为使两灯泡安全使用，电路PQ段所加的电压最大值为多少？电路PQ段允许消耗的最大功率为多少？ 【解析】根据得：“220V，100W”灯泡的电阻 ，“220V，25W”灯泡的电阻 根据P=UI可知，R1允许通过的最大电流，R2允许通过的最大电流则串联时电路中允许通过的最大电流 两灯串联时允许加的最大总电压 电路PQ段允许消耗的最大功率 【答案】：为使两灯泡安全使用，电路PQ所加的电压最大为275V，电路PQ段允许消耗的最大功率为31.25W 例2. 如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W和2W，此电路中允许消耗的最大功率为（ ）。 A．24W B. 16W C. 12W D. 15W 【解析】由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=2W 首先分析两个并联电阻R2、R3所允许的最大消耗功率．因为R2与R3并联，则两端电压相等，所以由公式 知道，R2与R3所消耗的功率一样．已知告诉我们，R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W， 所以R2、R3在电路中允许最大功率只能都是2W，否者会超过R3的允许功率． 再分析R1在电路中允许的最大功率．把R2与R3看成一个并联电阻R'，则电路就是R1与R′串联， 而串联电路所流过的电流一样，再由P=I2R知道，R1与R'所消耗功率之比为． 题目已经告诉我们，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值 所以，所以R1上消耗的功率是并联电阻R'上的两倍． 如果R2、R3的功率都为2W，则R'的功率就是2W+2W=4W，则R1的功率是2×4W=8W＜10W， 所以总功率最大为2W+2W+8W=12W 【答案】：C 【巩固练习】 1. 若将额定值为“220V 5W”、“220V 60W”的两个灯泡串联后接在220伏的电源上工作，则（ ） A.25W的灯泡正常工作 B.25W的灯泡比较亮 C.60W的灯泡比较亮 D.两个灯泡工作都正常 【答案】A 2. 如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“60 V，60 W”，B灯“60 V，40 W”，C灯“60 V，40 W”，D灯“60 V，60 W”．在口、6两端加上电压后，四个灯都能发光．比较各灯消耗功率的大小，正确的是 ( ) A．PB > PD > PA > PC B．PB > PA > PD > PC C．PB > PD > PC > PA D．PA > PC > PD > PB 【答案】B 【知识梳理2】 1、 闭合电路的欧姆定律： Ｉ短 ε ｕ ０ Ｉ ｕ Ｉ 2、端压与电流关糸： 　其中、 　 讨论：在Ｒ＝０（外电路短路）时：, 在（外电路断开）时：， 3、电源功率、电源输出功率、电源消耗功率和电源效率 　电源功率 电源输出功率