1.4 电功和电功率（课件）《电工技术基础》 同步精品课堂 （劳动版.第六版）

1.3 电阻 电工技术基础 劳动版·第6版 同步精品课堂 1 1．理解电功、电功率的概念。 2．掌握电功、电功率、焦耳热 的计算方法。 3．能正确识读电气设备所标额 定值的含义 学习目标 2 温故而知新 1、什么是电阻？ 2、电阻单位的名称是什么？用什么符号表示？ 3、导体的大小取决于什么？ 4、导体的大小怎么计算？ 电阻 导体横截面,单位:平方(m2) 电阻率或电阻系数, 单位:欧.米(Ω.m) 导体的长度,单位:米(m) 一、电功 电流做功的过程，实质上就是将电能转化为其他形式的能的过程。 电流所做的功，称为电功，用字母 W 表示。研究表明，电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积，即： W = UIt 式中，W、U、I、t 的单位分别为 J、V、A、s。 学习新知 电功的另一个常用单位是千瓦时，用符号 kW·h 表示，即通常所说的 1 度电，它和焦耳的换算关系为： 1 kW·h=3.6×106 J 用来测量电流做功多少（也就是电路消耗电能多少）的仪表称为电能表，如图所示。 电能表 a）机械式电能表　b）电子式电能表　 c）预付费 IC 卡式电能表　d）智能电能表 二、电功率 电功只能表示电流做功的大小，不能表示做功的快慢，因此引入电功率。 单位时间内电流所做的功称为电功率，用“P”表示，简称功率。 单位：Ｊ 单位：Ｓ 功率：单位，瓦特(W) 实际中单位还有：KW、mW等。1KW=103W， 二、电功率 对于电阻负载，电功率可表示为： P=UI=I2R= 上式表明，电阻负载的功率与电流的平方成正比，与电阻的大小成正比。由于I2≥0，所以P ≥0，表明电阻元件总是吸收功率，是耗能元件。 一般用电设备上所标的功率为电功率。如灯泡、灯管等。 提示：机械工业中常用马力作为功率的单位。 1马力=736W 如空调中常称“匹” 电源与负载的判别 U、I 参考方向不同，P = UI  0，电源； P = UI  0，负载。 U、I 参考方向相同，P =UI  0，负载； P = UI  0，电源。 1. 根据 U、I 的实际方向判别 2. 根据 U、I 的参考方向判别 电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出， （发出功率）； 负载： U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。 （吸收功率）。 二、电功率 P=UI（关联方向） 常用电功率单位的换算关系为： 1兆瓦（MW）=1000千瓦（kW） 1千瓦（kW）=1000瓦（W） 1瓦（W）=1000毫瓦（mW） 9 家用单相电能表接线的原则是“1、3进，2、4出”。 【知识拓展】 10 电流通过导体时使导体发热的现象称为电流的热效应。也就是说，电流的热效应就是电能转换成热能的效应。 三、电流的热效应 思考？ 产生的热量与哪些因素有关呢? 提出问题 电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？ 科学探究的过程 猜想依据 合理猜测 实验验证 制定计划 得出结论 交流讨论 烫手 不烫手 why ？ 合理猜测 着火了！ why ？ 合理猜测 烫手 不烫手 跟电流有关 跟电阻 有关 跟时间有关 返回 合理猜测 演示 电阻丝 结论： 在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多。 探究一：产热多少与通电时间的关系 实验验证 演示 电阻丝 结论： 在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。 探究二：产热多少与电流大小的关系 返回 实验验证 演示 电阻丝 结论： 在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多。 探究三：产热多少与电阻大小的关系 实验验证 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多. 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多. 进一步的研究表明电流产生的热量与电流的平方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多. 1 2 3 实验分析 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.   2.公式： Q = I2Rt 3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦. 注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍 英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律. 得出结论 前面两个现象的解释 1 第一个为什么 灯泡和导线是串联，灯泡的电阻比导线的电阻大 第二个为什么 干路电流等于各个支路的电流之和 2 烫手 不烫手 交流讨论 焦耳定律——电流通过电阻后所产生的热量与电流的平方、电阻的大小及通电的时间成正比。即 Q=I2Rt 式中，I——导体中通过的电流，A； R——导体的电阻，Ω； t ——电流通过导体的时间，s； Q——电阻上产生的热量，J。 22 电气元件和电气设备长期安全工作时所允许的最大电流、电压和功率分别称为额定电流、额定电压和额定功率。 四、负载的额定值 23 额定电压是指用电器或电学仪表正常工作时的电压。 功率是指用电器在额定电压下正常工作时的功率。 铭牌上的“220–25”是什么意思呢？ 电气元件和电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态，也称为满载。 低于额定功率的工作状态称为轻载，高于额定功率的状态称为超载或过载。电气元件和电气设备在超载状态下很容易被烧坏，因此实际中应采取相应措施来防止过载现象的发生。 25 课堂小结 1．电功率就是单位时间内电场力所做的功，它表示电流做功的快慢。 2．电功用来表示负载在一段时间内所消耗电能的大小，即W=Pt=UIt。 3．电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应。焦耳定律的内容是：电流通过电阻后所产生的热量与电流的平方、电阻大小及通电的时间成正比，即Q=I2Rt。 26 ［写一写］ 一只标有“220V，40W”的白炽灯泡，问它正常工作时的电流有多大？ 解： 课堂练习 27 ［写一写］ 一台功率是 10 kW的电炉，每天工作 8 h，求一个月30天要用电多少度？ 解： 课堂练习 28 ［想一想］ 为使电炉上的功率减少到原来的一半，应（ ） A.使电压加倍 B.使电压减半 C.使电阻加倍 D.使电阻减半 C 课堂练习 29 已知： 求： 解： 答： 电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=30s 电热Q 由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J） 这根电阻丝共产热1200J。 课堂练习 流过一根10欧姆的电阻丝的电流为2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？ 一只标有“100Ω，1W”的电阻，问它的额定电压和额定电流各为多大？ 解：额定电压为： 额定电流为： 课堂练习 31 感谢观看 $$