电功和电功率

概要： ，所以 ，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热 。（4）简单介绍产生焦耳热的原因：金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。（5）纯电阻电路中的电功和电功率①电功 ，对所有电路中电阻的生热都适用。结合纯电阻电路欧姆定律 ， ②电功率 ，对所有电路中电阻的电热功率都适用。结合纯电阻电路欧姆定律 3、非纯电阻电路中的电功和电功率（以含电动机电路为例）非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为 ，通过电动机电流为 ，电动机线圈电阻为 ，则电流做功或电动机消耗的总电能为 ，电动机线圈电阻生热 ，电动机还对外做功，把电能转化为机械能， 是电动机输出的机械能。考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式

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，所以 ，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

　　（3）说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功完全转化为内能，同时，有电阻的电路中电流做功会引起内能的增加，且电热 。

　　（4）简单介绍产生焦耳热的原因：

　　金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

　　（5）纯电阻电路中的电功和电功率

　　①电功 ，对所有电路中电阻的生热都适用。

　　结合纯电阻电路欧姆定律 ，

　　②电功率 ，对所有电路中电阻的电热功率都适用。

　　结合纯电阻电路欧姆定律

　　3、非纯电阻电路中的电功和电功率（以含电动机电路为例）

　　非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为 ，通过电动机电流为 ，电动机线圈电阻为 ，则电流做功或电动机消耗的总电能为 ，电动机线圈电阻生热 ，电动机还对外做功，把电能转化为机械能， 是电动机输出的机械能。

　　考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中 =1s即可，可得总功率 ，电热功率 ，输出功率 ，三者关系是 。

　　4、额定功率和实际功率

　　为了使用电器安全、正常地工作，对用电器工作电压和功率都有规定数值。

　　（1）额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

　　一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。

　　（2）实际功率 ， 、 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

（三）复习巩固

　　某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量 kg，电源提供恒定电压 ，不计各处摩擦，当电动机以 的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度 =5A，求电动机线圈电阻 （ ）（4Ω）

探究活动

1、调查电路设计中采用了那些方法来减小导线上的电能损耗。
2、实验设计：验证

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