20xx粵教版高中物理選修3-1第2章第5節(jié)電功率-文庫吧在線文庫
【正文】 路消耗的電能并不完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能 ( 如機(jī)械能、化學(xué)能等 ) ，這種電路叫非純電阻電路，如電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路等．對(duì)非純電阻的電路有： P 電＝ UI I2R ，此時(shí) I UR或 U IR ，決不能亂套用公式．計(jì)算電功率只能用 P 電 ＝ UI ，計(jì)算熱功率只能用 P 熱 ＝ I2R . ? 3．純電阻電路和非純電阻電路的比較 項(xiàng)目 純電阻電路 非純電阻電路 元件特點(diǎn) 電路中只有電阻元件 除電阻外還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的用電器 歐姆 遵從歐姆定律 I＝ 不遵從歐姆定律： UIR或 I 能量轉(zhuǎn)化 電流做功全部轉(zhuǎn)化為電熱 電流做功除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能 元件舉例 電阻、電爐絲、白熾燈等 電動(dòng)機(jī)、電解槽等 ? 二、電功與電熱、電功率與熱功率的辨析 項(xiàng)目 電 功 電 熱 電功與電熱的比較 電功指電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功 W＝ UIt 電熱是由于電流的熱效應(yīng)而產(chǎn)生的熱量 Q ＝ I2Rt 電功和電熱的區(qū)別和聯(lián)系 純電阻電路中， U＝ IR ， UIt ＝ I2Rt＝U2Rt 一般電路中，電流不僅產(chǎn)生熱量，還要對(duì)外做功、所以電功要大于電熱即：UIt I2Rt ， W Q 電功率和熱功率的關(guān)系 純電阻電路中： P＝ UI ＝ I2R ＝U2R 非純電阻電路中：UI I2R ，U2R既不表示電功，也不表示電熱 【特別提醒】 (1) 在純電阻電路中，由于電功與電熱相等，因此公式 UIt 、 I2Rt 、U2Rt 既可計(jì)算電功，也可計(jì)算電熱． (2) 在非純電阻電器中，只能用 UIt 計(jì)算電功，用 I2Rt 計(jì)算電熱，U2Rt 無意義． ? 三、電動(dòng)機(jī)模型 ? 1．電動(dòng)機(jī)的等效處理 ? 電動(dòng)機(jī)是一種非純電阻型用電器，它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能．在電路計(jì)算中，常把電動(dòng)機(jī)等效為阻值等于其內(nèi)阻的電阻 rD和無電阻的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈 D串聯(lián)而成，如圖 2－ 5－ 2所示，電流通過 rD時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為熱能，而線圈 D把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能． 圖 2－ 5－ 2 ? 2．輸入功率：電動(dòng)機(jī)的總功率．由電動(dòng)機(jī)電路的電流和電壓決定，計(jì)算： P總 ＝UI. ? 3．輸出功率：電動(dòng)機(jī)做有用功的功率．如圖 2－ 5－ 3所示， P出 ＝ mgv(設(shè)重物勻速上升 )． ? 4．熱功率：電動(dòng)機(jī)線圈上有電阻，電流通過線圈時(shí)要發(fā)熱，熱功率 P熱 ＝ I2r. 圖 2－ 5－ 3 5 ．功率關(guān)系 P 總 ＝ P 出 ＋ P 熱． 6 ．電動(dòng)機(jī)的效率 η ＝P 出P 總 100 % . 7 ．解決電動(dòng)機(jī)問題注意分兩種情況： (1) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，要分別搞清電動(dòng)機(jī)的總功率、輸出功率和熱功率． (2) 當(dāng)電動(dòng)機(jī)因故障或其他原 因不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻電路． ? 【 例 1】 如圖 2－ 5－ 4所示，是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖．電動(dòng)機(jī)內(nèi)
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