电功、电功率
主讲:李超
知识强化
一、知识概述
本周,我们学习电流所做的功。类似水流做功引出电流做功,即电功;类比机械能的功率引出电功率。通过实验测小灯泡的功率,从小灯泡的亮暗程度引出用电器正常工作时的电压、电流、功率,和不正常发光:暗和非常亮时的实际电压、实际电流、实际功率。
二、重难点知识归纳及讲解
(一)关于电功的计算公式
1、W=UIt
?W=UIt可以适用于各种电路中电功的计算.
?W、U、I、t要一一对应,如计算R在t时间内的电功W=UIt,R在时间t11111122内的电功W=UIt.而要计算某电路的总电功W=UIt. 总总总2222
?无论是在串联电路中还是在并联电路中,总电功都等于各个用电器所做的电功之和.
W=W,W,…,W. 总12n
2 ?由欧姆定律及其变形公式,可得到电功的两个变形公式W=IRt和
,注意这两个公式适用的条件是纯电阻电路.
例1、若有两电阻R=3Ω,R=6Ω.把它们串联在6V的电路中(电源电压保持不变),12
在1min内电流做的功各是多少,电路中的总功是多少,若把它并联在这个电源上,在1min内电流所做的功各是多少,电路中的总功是多少,
解析:
当R和R串联时,可以先求出总电阻,再求出电流强度,然后算出两电阻所分担12
的电压值,接着就能利用W=UIt计算出电流通过它们所做的功,而电路中的总电功有两种算法:一是先计算出每一个用电器所做的功,然后再把它们相加;一是用总电压、
电流和时间相乘。当R和R并联时,应先求出每个电阻中的电流强度,再用电功的计12
算公式算出电功。总电功也有两种计算方法:一是把两只电阻的电功相加:一种是用电
压、干路中的总电流和时间相乘。
(1)当R、R串联时: 12
总电阻R=R,R=3Ω,6Ω=9Ω 12
根据欧姆定律:
则R两端的电压U=IR=0.67A×3Ω?2V. 111
R两端的电压U=U,U=6V,2V=4V 221
在1min(60s)内电流通过电阻R和R所做的功为: 12
W=UIt=2V×0.67A×60s?80J 11
W=UIt=4V×0.67A×60s?160J 22
W=W,W=80J+160J=240J 312
或W=UIt=6V×0.67A×60s?240J.
(2)当R、R并联时,由欧姆定律可得: 12
通过R中的电流为 1
通过R中的电流为 2
在1min(60s)内电流通过电阻R和R所做的功分别是: 12
W=UIt=6V×2A×60s=720J 11
W=UIt=6V×1A×60s=360J 22
W=W,W=720J+360J=1080J 12
因为干路的总电流:I=I,I=2A,1A=3A 12
所以总电功也可用W=UIt=6V×3A×60s?1080J (二)电功率的计算式
1、?
?,则P=UI.
2 ?P=IR
?(注:?、?两式适用于纯电阻电路)
其实四个公式都可计算电功,因由欧姆定律,
但灵活运用可以简化计算量,更快捷地得出P. 2、实际电压与实际功率和额定电压与额定功率
当U>U时,P>P,用电器容易被烧坏; 实额实额
当U=U时,P=P,用电器正常工作; 实额实额
当U
表和示数之比为1:3,则电阻R和R的阻值之比是多少,它们的电功率之比是多少, 12
解析:
R与R串联,测的是R两端的电压,测的是电路的总电压,根据串联电121
路的电压、电功率分别和电阻成正比的结论,可迅速求解.
答:电阻R和R的阻值之比是1:2,它们的电功率之比是1:2. 12