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3电功电功率课

发布时间:2014-04-09 14:51:47  

? 电功和电功率

(1)理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 (2)了解电功和电热的关系。 2 2 U U (3)了解公式 Q ? t ( P ? ) 的适用条件。
R R

(4)知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化 关系,电功大于电热。 Q ? I 2 Rt ( P ? I 2 R) (5)能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含 电动机的非纯电阻电路问题。

? 电功:电流通过一段电路时,自由电荷在电场力 的作用下发生定向移动,电场力对自由电荷做 功. ? 设一段电路两端的电压为U,通过的电流为I. ? 在时间t内将电荷q由这段电路的一端移动到另一 端,电场力所做的功W=qU,而q=It, ? 所以 W=UIt. (1)

一、电功W

W=UIt

电流在一段电路上做的功W,跟这段电路两端 的电压U、电路中的电流I和通电时间t成正比.

电流做功的实质:电场力推动电荷做功,电 能转化为其它形式的能。

电功率
P=W/t=UI

电功率:表示电流做功快慢的物理量。

? 说明 ? (1)表达式的物理意义——一段电路上的电功 率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。 ? (2)适用条件 U、I不随时间变化 ? (3)单位 1W=1J/s ? P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 ? (4)实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。

? 电功率和热功率 ? 电场力对电荷做功的过程,是电能转化为其他形 式能量的过程. ? 在真空中,正电荷由电势高的某处移向电势低的 另一处时,电场力对电荷做正功,电荷做加速运 动,减少的电势能转化为电荷的动能.

? 在电阻元件中电能的转化情况与真空中有所不 同. ? 在金属导体中,除了自由电子,还有金属正离 子. ? 在电场力的作用下,做加速定向移动的自由电子 要频繁地与离子发生碰撞,并把定向移动的动能 传给离子,使离子的热运动加剧. ? 平均起来看,可以认为大量自由电子以某一不变 的速率做定向移动. ? 可见,在电阻元件中,通过自由电子与离子的碰 撞,电能完全转化成内能.

? 如果在一段电路中只有电阻元件,在这段电路中 电场力所做的功W等于电流通过这段电路时发出 的热量Q,即Q=W=UIt.由欧姆定律U=IR, 热量Q的表达式可写成 ? Q=I2Rt. (3 ) ? 这就是我们在初中学过的焦耳定律. 单位时间内发热的功率 ? P=Q/t通常称为热功率. ? 热功率为 P=I2R. (4) 电流通过导体产生的热量,跟电 流的二次方、导体的电阻和通电 时间成正比.

? W=UIt 式和Q=I2Rt 式,意义是不同的. ? W=UIt 式表示输入给一段电路的全部电功,或 者说在这段电路上消耗的全部电功. ? Q=I2Rt 式是这段电路上因发热而消耗的

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