高中物理 第2章 电路 第5节 电功率学案 粤教版选修3-1-粤教版高中选修3-1物理学案VIP免费

第五节电功率[学习目标]1.理解电功、电功率的概念并能进行相关的计算．(重点)2.知道焦耳定律，知道电功率与热功率的区别和联系．(重点)3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的区别，会结合实际问题区分电功和电热．(重点、难点)4.理解闭合电路的各种功率及相关运算．(重点)一、电功和电功率1．电功(1)定义：电流通过导体时，电流所做的功．(2)实质：导体中电场力对自由电荷做的功．(3)公式：W＝UIt，单位：焦耳，符号：J．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功．(2)公式：P＝＝UI，单位：瓦特，符号：W．二、焦耳定律和热功率1．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)公式：Q＝I2Rt．2．热功率：单位时间内的发热量，P＝I2R．三、闭合电路中的功率闭合电路的功率电源的功率电源的输出功率电源的内耗功率公式P＝EIP出＝UIP内＝I2r意义电源提供电能的功率外电路消耗电能的功率内电路消耗电能的功率关系P＝P出＋P内1．正误判断(1)电流通过导体做的功越多，电功率越大．(×)(2)电炉、电烙铁、电热毯、电饭锅等用电器，由于电流通过时，电能全部转化为内能，故为纯电阻．(√)(3)电动机、电解槽等用电器，电流通过时电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能，故为非纯电阻．(√)(4)不论纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算焦耳热时仍可用P热＝UI.(×)(5)不论何种电路，计算电功时均可用W＝UIt.(√)2．关于电功和电热的计算，下列说法正确的是()A．如果是纯电阻电路，电功可用公式W＝UIt计算，也可用公式W＝I2Rt计算B．如果是纯电阻电路，电热可用公式W＝I2Rt计算，但不能用公式W＝UIt计算C．如果不是纯电阻电路，电功只能用公式W＝I2Rt计算D．如果不是纯电阻电路，电热可用公式W＝I2Rt计算，也可用公式W＝UIt计算A[纯电阻电路，根据能量守恒，电功和电热相等，电功可用公式W＝UIt计算，也可用公式W＝I2Rt计算，故A正确，B错误；非纯电阻电路，电功用公式W＝UIt计算，故C错误；非纯电阻电路，电热用公式W＝I2Rt计算，故D错误．]3．当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J．为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A．3V，1.8JB．3V，3.6JC．6V，1.8JD．6V，3.6JD[根据公式W＝Uq可知，当通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J时，电阻的两端电压为3V，此时的电流为I；若在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，表明后者的电流是前者的二倍，则说明后者的电压也是前者的二倍，即在其两端需加的电压为3V×2＝6V，消耗的电能为W＝6V×0.6C＝3.6J，选项D正确．]电功、电功率的理解和计算1.对电功的理解(1)从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功．(2)从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式的能的过程，电功的大小表示电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少．(3)电功W＝UIt＝qU对任何电路都适用．2．串、并联电路中的功率关系串联电路并联电路功率分配＝＝功率关系P＝P1＋P2＋…＋PnP＝P1＋P2＋…＋Pn3.额定功率和实际功率(1)用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额定功率P额，且P额＝U额I额．(2)用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．【例1】额定电压都是110V，额定功率P甲＝100W，P乙＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是()思路点拨：⇒⇒C[对灯泡有P＝UI＝，可知：R甲U甲，且有U乙>110V，乙灯被烧毁，U甲<110V不能正常发光，A错误．对于B电路，由于R乙>R甲，甲灯又并联变阻器，并联电阻更小于R乙，所以U乙>U并，乙灯被烧毁．对于C电路，乙灯与变阻器并联，电阻可能等于R甲，所以可能U甲＝U乙＝110V，两灯可以正常发光．对于D电路，若变阻器的有效电阻等于甲、乙的并联电阻，则U甲＝U乙＝110V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中变...