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[!--downpath--]第十六章電壓作功與電力 第一節電壓作功 各種發電廠和蓄電池將不同形式的能量轉換成電能供人們使用。 電能轉化為光能，電能轉化為機械能。 燈照亮了我們。 電機使電風扇旋轉。 家用電器做功的過程就是利用電壓做功將電能轉化為其他形式的能量的過程。 了解電壓所做的功 2、電功與電能的關系：電壓做多少功，就消耗多少電能。 3、大小：電壓所做的功與電壓、電壓、通電時間成反比。 估算公式：W=UIt4。 單位及換算：1度=1kW·h=3.6×106J。 【方法概要】電功率的其他估算公式 (1) 基本公式和推論公式 (2) 使用注意事項 ①當電壓在純內阻電路中流動時，所有電能都轉化為內能。 公式及W=I2Rt僅適用于純內阻電路（燈、電爐、電飯鍋等）中電功率的估算； 非純內阻電路（電風扇、冰箱、洗衣機等）的電功率由W=UIt估算。 ②并聯（或等電流）電路采用比較，串聯（或等電壓）電路采用W=I2Rt比較。 電能表（瓦時表）是一種檢測電能的儀器。 水費計算 ● “220V”表示電能表應在220伏電路中使用。 電能表有幾個重要參數需要注意： ● “10（20）A”表示電能表的額定電壓為10A，額定最大電壓為20A。 電能表的工作電壓不應超過額定最高電壓。
● “50～”表示電能表使用在頻率為50Hz 的交流電路中。 ●“/(kW·h)”表示電能表所連接的家用電器每消耗1kW·h的電能，電能表上的轉盤轉動600次。 電能表的讀數：電能表計數器上兩次讀數的差值就是該時段的用電量。 單位：kW?h 即：紅圈內的數字為小數點后面的數字。 =?hW2=?h1 月底：二月底：W=?h4267.84374.4W2-W1=106.62 個月用電量：電能表讀數及電能計量方法讀數 各種家用電能表 1、小麗觀察家里的電能表，聽到表盤上有“3000r/kW·h”字樣。 這樣，她家4小時用電就消耗kW·h，相當于J.實踐0.82.88×1062。 電加熱器的電阻值為440Ω。 接通電路工作時，10分鐘消耗的電能為。 電加熱器兩端的電流是多少？ 解決方法：代入數據，得U=220V，即電加熱器兩端電流為220V。 答：220V 第十六章電壓做功與電功率 第二節電壓做功的速度 1、電功：電能以其他方式轉化為能量的量。
2、電功率單位：J，kw·h1kw·h=3.6×106J3。 電量的檢測：使用電能表方法一：看計數器，等于連續兩次指示的差值。 竅門二：數轉盤的轉數N，溫故知新想想夏天，用空調和電動吊扇納涼哪個效果更好？ 它們兩端的電壓在同一時間內做同樣的工作嗎？ 1. 電功率是表示電壓工作速度的數學量。 2、定義：單位時間內電壓所做的功。 P代表電功率。 單位：瓦，簡稱瓦（W） W表示電功率，單位：焦耳，符號：Jt表示時間，單位：秒，符號：s4，電功率的另一個單位是千瓦，符號：kW。 kW與W的關系為：1kW=103W 電功率 3、公式：電功率的估算： 方法一： 方法二：P=UI 方法四：P=I2R 方法三：電功率等于電流和電壓的乘積 電功率等于電功率與使用時間的比值 加熱器等不適合有電磁感應或物理變化的電路，如對蓄電池、電機電路等進行充電。不同類型的家用電器通常具有不同的電功率。 查看家電產品的說明書，我們經常可以看到“電量”等參數。 此時的功率稱為額定功率。 額定功率、實際功率 1． 額定電流：電器正常工作時的電流。
2、額定功率：家用電器在額定電流下工作時的功率。 P 金額 U 金額 U 實數 P 實數 3． 實際電流、實際功率 施加在家用電器兩端的實際電流。 家用電器在實際工作電流下的功率。 U 實際 = U 金額，則 P 實際 = P 金額； 與家用電器正常工作。 如果U大于U，則P大于P； 否則可能會損壞家用電器。 你真實
3.將燈泡連接到電流為220V的電路上。 通過燈泡的電壓為68mA。 燈泡的電功率是多少瓦？ 一個月內總共通電100小時，電壓做多少功？ 答案：5.4×106J1。 定義： 3、單位：在國際單位制中電功率表示電流做功的，電功率的單位是瓦特，簡稱瓦（W）； 常用單位為千瓦(KW) 2、估算公式： (1) 定義公式： (2) 估算公式： P=UI 電壓稱為單位時間內的電功率。 它是一個化學量，表示電壓作用的速度。 4、額定電流和額定功率： 額定電流：指家用電器正常工作電流； 額定功率：指家用電器在額定電流下工作的功率，或稱正常工作功率。 5、實際電流和實際功率實際電流：家用電器的實際工作電流； 實際功率：家用電器在實際電流下工作的功率。 第十六章電壓工作與電功率第三節檢測電功率親愛的朋友們，后面我們學習了電功率的概念及其估算方法。 你能說出什么是電力嗎？ 電功率的估算方法是什么？ ，但招牌上只有額定電流2.5V，而且沒有電。 你能測量小燈泡的電功率嗎？ 如何檢測呢？ 根據公式：P=UI 小燈泡兩端的電流流過小燈泡的電壓。
實驗電路圖：連接電路 三、進行實驗并收集證據： 1、如何連接？ 關閉開關之前滑塊應置于什么位置？ 2、電流表在電路中如何連接？ + 和 - 端子是否正確連接？ 電阻值選擇是否正確？ 注意事項：滑動變阻電壓表 3、注意觀察什么情況下小燈泡正常發光，什么情況下小燈泡比正常亮，什么情況下小燈泡比正常暗。 調節滑動變阻器時應注意，以免實際電流超過額定電流而造成電流過大，損壞小燈泡。 注意事項：電流表和電壓表應串聯在電路中，電壓應串接“+”，“-”輸出不應超過最大檢測值。 通過多次測試取平均值來衡量功率？ 中學生報告實驗結果。 4、溝通與合作 5、思考：如何測量家庭電路中電燈的功率？ 1. 一位同事正在做“測量小燈泡功率”的實驗，他能夠正確連接電路進行實驗。
實驗中，他合上開關后，發現小燈泡能夠發光，但電流表上的讀數卻小于額定電流。 他嘗試調節滑動變阻器的滑塊，讓小燈泡正常發光。 然而無論他怎么調節，電流表上的讀數都很難達到小燈泡的額定電流值。 造成這種現象的原因可能是（） A、電流表阻值太小 B、滑動變阻器總電阻太大 C、電源電流太低 D、小燈泡鎢絲斷了 C 課堂培訓 2、用電壓表和電流表測量有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率。 A. 3V 電源 B. 8V 電源 C. 電阻為 0-3V 的電流表 D. 電阻為 0-15V 的電流表 E. 電阻為 0-0.6A 的電壓表 F. 電阻為 0-3A 的電壓表 （3）閉合開關前，調節滑動變阻器的阻值； 4）實驗中調節滑動變阻器，首先觀察—————————的指示，然后取——————上的指示，然后用公式————————計算出小燈泡的額定功率。
(5)如果實驗中的小燈泡發綠光，此時電流表的讀數一定為2.5V，應將滑動變阻器的滑塊向左調整。 電流表2.5V電壓表P=U·I大于3。 在測量小燈泡電功率的實驗中，我們要測量電流為2.5伏的小燈泡的額定功率。 實驗操作時，手眼分工為（） A、用手連接滑動變阻器的滑塊，看電壓表的指針 B、用手連接滑動變阻器的滑塊，看電流表的指針 C、用手連接滑動變阻器的滑塊，看小燈泡是否正常發光 D、用手按下開關，看電壓表的指針 B、小燈泡實際消耗的功率不一定相等當小燈泡U實數=U量時，P實數=P量 當小燈泡U實數>U量時，P實數>P量 當小燈泡U實數時
例如，電燈、電爐、電烙鐵等都是外加電壓熱效應的反例。 電壓的物理效應：當電壓通過導電液體時，會引起液體的物理變化，形成新的物質。 【引申】電流的作用 電壓的這些治療作用稱為電壓的物理作用。 例如，電解、電鍍、電離等都屬于外加電壓物理效應的反例。 電壓的磁效應：使軟鐵芯周圍的導體通電，軟鐵芯就會形成磁性。 這些現象就是電壓的磁效應。 例如警鈴、蜂鳴器、電磁揚聲器等都是借助電壓的磁效應制成的。 【引申】電流作用的現象。 燈泡通電后，一開始不是很熱，但過了一會兒就變得很熱。 現象二：通電后，內部電阻絲發熱膨脹，但電源線本體溫度變化不大。 電壓I、內阻R、通電時間t現象三、烤箱通電后，必須按下加熱（煮飯）按鈕開關才能煮飯。 電壓產生熱量的原因是什么？ 推測：與電壓產生的熱量有關的誘因是控制相同的電壓I和時間t：研究內阻R的變化→對電熱Q的影響，控制內阻R和相同的時間t：研究電壓I的變化→對電熱Q的影響控制內阻R和相同的電流I：研究時間t的變化→對電熱Q的影響。控制變量法中使用了哪些數學方法來探索實驗？ 電壓通過導體形成熱量，而其中形成的熱量是看不見也摸不著的，如何檢測呢？ 看不見、摸不著的科學量 看得見摸得著的科學量的變換，讓電壓產生的熱量被液體吸收，通過觀察液體的熱膨脹（觀察玻璃管內液柱的升降）來檢測。
控制內阻R和電流I相同，研究通電時間t的變化→對電熱Q的影響。推論：對于同樣的電阻絲，在電壓恒定的情況下，通電時間越長，煤油的溫度越高，說明電壓產生的熱量越高。 每隔一分鐘記錄溫度計的讀數，控制相同的內阻R和時間t：研究電壓I的變化→對電加熱Q的影響。推論：對于同樣的電阻絲，在相同的通電時間下，通電電壓越大，煤油的溫度越高，說明電壓越大，電壓產生的熱量越大。 同時，通過R的電壓為I，聯通R0的滑塊使通過R的電壓為0.5I。 比較兩次R產生的熱量，控制電壓I和時間t相同：研究內阻R的變化→對電加熱Q的影響。推論：在通電電壓恒定、通電時間相同的情況下，內阻越大，煤油的溫度越高，說明電壓越大，電壓產生的熱量越大。 嗨，我們用歐姆定律，可以推導出輸入電壓的熱效應與電阻值之間的關系嗎？ P=IUU=IRP=IU=I×IR=I2R 在相同電壓下，電能轉化為熱能時的功率與導體的電阻成反比。 即：當電壓相同時，內阻較大的導體在一定時間內產生的熱量較多。 推論：分析論證：電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比，與導體的電阻成反比，與通電時間成反比。
在焦耳定理的歷史上，美國化學家焦耳做了大量的實驗，探索電壓產生的熱量與電壓大小、導體內阻、導通時間的關系。 他終于在1840年發現：焦耳定理。 在過去的40年里，已經進行了400多個實驗來研究熱與功之間的關系。 通過大量實驗，1840年首次準確確定了電壓產生的熱量與電壓、電阻和通電時間的關系。 焦耳定理1.內容：電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比，與導體的電阻成反比，與通電時間成反比。 2、公式：Q=I2Rt3。 單位：I-an、R-歐姆、t-秒、Q-笑話。 不純內阻電路：W總計>Q（W總計=UIt=W外部+Q）Q=W=UIt=I2Rt 根據歐姆定理U=IR且W=UIt，如果電壓所做的功全部用于形成熱量，即Q=W 注：焦耳定理適用于任何家用電器的熱量估算。 以下公式還可用于估算僅具有電壓熱效應的電路的熱量。 純內阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=t=I2Rt 【例1】用電爐做飯時，電爐絲發熱且腫脹，但與電爐絲相連的銅線卻不太熱。 為什么？ 電爐內電阻絲和銅絲串聯在同一電路中，因此通過的電壓是相同的，時間也是相同的。 根據焦耳定律Q=I2Rt，當兩個導體中的電流和通電時間相同時電功率表示電流做功的，電壓產生的熱量與導體的內阻成反比。 由于電爐內電阻絲的內阻遠大于銅絲，因此電爐絲產生的熱量也比銅絲多得多。
經典分析【例2】電機正常工作時，線圈兩端電流為380V，線圈內阻為2Ω，通過線圈的電壓為10A。 電機正常工作時，一秒鐘消耗的電能為J，產生的熱量為J。 【例3】60Ω內阻絲接36V電源，5分鐘產生多少熱量？ 答：5分鐘內形成的總熱量為6480J。 1、濁體放出的熱量與什么誘因有關。 當電壓和導體內阻一定時，通電時間越長，產生的熱量越多； 當電壓和通電時間一定時，導體內阻越大，形成的熱量越多；2． 焦耳定理 Q=I2Rt查看更多