2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率学案粤教版

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1、第五节　电功率[学科素养与目标要求]　物理观念：1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念.2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别．科学思维：1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并能进行有关的计算.2.了解公式Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝(P＝)的适用条件.3.通过有关实例，让学生理解非纯电阻电路中的能量转化关系．一、电功和电功率1．电功(1)概念：在一段电路中，电场力对自由电荷做的功．(2)公式：W＝UIt国际制单位：焦耳，简称焦，符号J.常用单位：千瓦时(kW·h)，也叫“度”，1kW·h＝3.6×106J.(3)电流做功的过程就是电能转

2、化为其他形式的能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功．(2)公式：P＝＝UI.(3)单位：瓦特，简称瓦，符号W.(4)意义：表示电流做功的快慢．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)表达式：Q＝I2Rt.2．热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率．(2)表达式：P热＝I2R.3．纯电阻电路和非纯电阻电路(1)纯电阻电路：只有电阻元件的电路．在纯电阻电路中，电场力所做的功等于电流通过这段导体所产生的热量．电能全部转化为内能，如电炉、电烙铁、电热毯、电热水器

3、、电熨斗等．(2)非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路．在非纯电阻电路中，电能除一部分转化为内能外，其他部分转化为机械能或化学能．三、闭合电路中的功率1．闭合电路的功率：电源的总功率电源的输出功率电源的内耗功率公式P＝EIP外＝U外IP内＝U内I＝I2r意义电源提供的电功率外电路消耗的电功率内电路消耗的电功率关系EI＝U外I＋U内I或P＝P外＋P内2．电动势的意义：电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的能力，当电源流过单位电流时，电源电动势E越大，则电源提供的电功率越大，电源把其他形式的能转化为电能的能力越强．1．判断下列说法的正误．(1)电功率越大，表示

4、电流做功越多．(×)(2)电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功．(√)(3)电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热．(√)(4)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的内能．(√)2．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为，则在时间t内产生的热量为________．答案　解析　根据Q＝I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的，时间不变，Q′＝2·2R·t＝I2Rt＝Q.一、电功和电功率如图所示，已知电路两端的电势差为U，电路中的电流为I，在t时间内通过导体某横截面的电荷

5、量是多少？把这些电荷从左端移到右端，电场力做功是多少？该过程中单位时间内电流做的功是多少？答案　It　UIt　IU1．电功是指电路中电场力对自由电荷所做的功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程．2．电功的计算式W＝UIt和电功率的计算式P＝UI均适用于任何电路．3．纯电阻电路中，U＝IR，所以W＝UIt＝I2Rt＝t，P＝UI＝I2R＝.例1　额定电压都是110V、额定功率PA＝100W、PB＝40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是(　　)答案　C解析　判断灯泡能否正常发光，就要判断灯泡两端的电

6、压是否是额定电压，或通过灯泡的电流是否是额定电流，对灯泡有P＝UI＝，可知RA＜RB.对于A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110V，B灯被烧毁，A灯不能发光．对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联滑动变阻器，并联电阻小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，A灯不能发光．对于C电路，B灯与滑动变阻器的并联电阻可能等于RA，所以可能出现UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．对于D电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110V，两灯可以正常发光．比较C、D两个电路，由于C电路中滑动变阻器功率为(IA－IB)×110V，而D电

7、路中滑动变阻器功率为(IA＋IB)×110V，所以C电路消耗电功率最小．1.串联、并联电阻的功率分配(纯电阻电路)(1)串联电路：＝，＝(由P＝I2R可得)，电阻越大，功率越大．(2)并联电路：＝，＝(由P＝可得)，电阻越大，功率越小．2．计算纯电阻电路的功率时，可以用P＝UI，也可以用P＝I2R或P＝.做题时要根据题目灵活选用．针对训练　三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10W，现将其中的两只灯泡串联起来，再与第三只灯泡并联在电路中，如图1所示，则整个电路允许消耗的最大功率为(　　)图1A．30WB．20WC．15WD．10W答案　C解析　若灯泡1和

8、灯泡2都达到额定功率时，