第五節(jié) 電功率 一、電功和電功率1電功是指_的功，電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的_、電路中的_和_三者的乘積，表達(dá)式W_.2電功率是指_，P_.二、焦耳定律和熱功率1在一段只有電阻元件的純電阻電路中，電場(chǎng)力所做的功W等于電流通過(guò)這段電路時(shí)發(fā)出的_，即QW_，由歐姆定律UIR，熱量Q_，這就是焦耳定律2一段電路因發(fā)熱而消耗的功率P熱_，稱(chēng)為熱功率純電阻電路上的熱功率可表示為P熱_.3如果不是純電阻電路，電能除一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，其他部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，這時(shí)的電功仍然等于_，電阻上產(chǎn)生的熱量仍為_(kāi)，此時(shí)電功比電阻上產(chǎn)生的熱量_三、閉合電路中的功率1EIU外IU內(nèi)I，反映了閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系_表示電源提供的電功率，_和_分別表示外電路和內(nèi)電路上消耗的電功率公式表明，電源提供的能量一部分消耗在_上，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量；另一部分消耗在_上，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2電動(dòng)勢(shì)反映了電源把_轉(zhuǎn)化為電能的能力當(dāng)電源流過(guò)單位電時(shí)，若電源電動(dòng)勢(shì)越大，則電源提供的_越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力越強(qiáng).例1有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2 V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4 A若把它接入2 V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1 A.(1)求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率(2)若在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為多大？解析(1)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械能輸出，它消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可看做純電阻電路，則R0.5 當(dāng)加電壓為2 V、電流為1 A時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，有機(jī)械能輸出，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機(jī)械能和內(nèi)能之和轉(zhuǎn)化的熱功率為P熱I2R0.5 W總功率P總UI2 W，則輸出功率P出P總P熱1.5 W.(2)若在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)被卡住，電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械能輸出，看做純電阻電路，此時(shí)的電熱功率為：P熱 W8 W.變式訓(xùn)練1某吸塵器中的電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1 ，接在220 V的直流電壓下，工作電流為1 A，則吸塵器消耗的電功率為_(kāi)；發(fā)熱損耗的功率為_(kāi)；轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為_(kāi)變式訓(xùn)練2 一個(gè)電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻相同，都為R.設(shè)通過(guò)它們的電流相同(電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn))，則在相同的時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱相等 B電動(dòng)機(jī)消耗的功率大于電爐消耗的功率C電爐兩端電壓小于電動(dòng)機(jī)兩端電壓 D電爐和電動(dòng)機(jī)兩端電壓相等變式訓(xùn)練3 電動(dòng)機(jī)的電樞阻值為R，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，工作時(shí)間為t，下列說(shuō)法中正確的是()A電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UIt B電動(dòng)機(jī)消耗的電能為I2RtC電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為I2Rt D電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量為例2如圖所示，線段A為某電源的UI圖線，線段B為某電阻R的UI圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時(shí)，則：(1)電源的輸出功率P出是多大？ (2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？解析(1)根據(jù)題意，從圖線A可讀出E3 V，r 0.5 .從圖線B可讀出R1 .由電源E3 V，r0.5 與電阻R1 組成的閉合電路中，I A2 A，則P出I2R4 W.(2)P內(nèi)I2r2 W.變式訓(xùn)練1 如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路接有定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R，合上開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從R的最左端移到最右端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的( )A電壓表的示數(shù)一定變大 B電壓表的示數(shù)一定變小CR消耗的功率一定變大 DR消耗的功率一定變小變式訓(xùn)練2 如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0r，可變電阻Rx的總阻值為2r.閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過(guò)程中()A 電源的總功率保持不變 BRx消耗的功率減小C電源內(nèi)消耗的功率增大 DR0消耗的功率減小變式訓(xùn)練3 電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸變小的過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A路端電壓一定逐漸變小 B電源的輸出功率一定逐漸變小C電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大 D電源的輸出電流一定變大變式訓(xùn)練4電路圖如圖甲所示，圖乙中的圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15 ，定值電阻R03 .(1)當(dāng)R為何值時(shí)，R0消耗的功率最大？最大值為多少？(2)當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值為多少？