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1電路中的能量轉(zhuǎn)化第十二章電能
能量守恒定律
一、電功和電功率
1.電流做功:實(shí)質(zhì):導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力做功。電流做功,電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2.電功率:
電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比,用P
表示,單位:瓦特(W)二、焦耳定律1.焦耳定律:適用:電流做功,電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。2.電功率:(發(fā)熱功率)電流發(fā)熱的功率(總功率)三、電路中的能量轉(zhuǎn)化
思考與討論:如圖,當(dāng)電動(dòng)機(jī)接上電源后,會(huì)帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),這里涉及哪些功率?功率間的關(guān)系又如何?三、電路中的能量轉(zhuǎn)化
例1.一臺(tái)電動(dòng)機(jī),線圈的電阻是0.4Ω,當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí),通過(guò)的電流是5A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率與對(duì)外做功的功率各是多少?三、電路中的能量轉(zhuǎn)化
例2.有一直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路中,電機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.4A,若電動(dòng)機(jī)接入2V電壓電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作,電流是1A,求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率多大?如果電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大?例3.規(guī)格為“220V36W”的排氣扇,線圈電阻為40Ω,求:(1)接上220V電壓后,排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率;
(2)如果接上電源后,扇葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率.練習(xí)1.電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài),另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。如圖是電飯鍋的電路圖,R1是電阻,R2是加熱用的電阻絲。(1)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通和斷開(kāi)時(shí),電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)?說(shuō)明理由。
(2)要使電飯鍋在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)的一半,R1:R2應(yīng)該是多少?S接通加熱,斷開(kāi)保溫練習(xí)2.四個(gè)定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“10V4W”,RB、RD的規(guī)格為“10V2W”。請(qǐng)按消耗功率大小的順序排列這四個(gè)定值電阻,并說(shuō)明理由。練習(xí)3.如圖,輸電線路兩端的電壓U為220V,每條輸電線的電阻R為5Ω,電熱水器A的電阻RA為30Ω。求電熱水器A上的電壓和它消耗的功率。
如果再并聯(lián)一個(gè)電阻RB為40Ω的電熱水壺B,則電熱水器和電熱水壺消耗的功率各是多少?
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