第一篇：高二物理《感應電動機》教案

教學目標

一、知識目標

1、知道電磁驅動現象.2、知道三相交變電流可以產生旋轉磁場，知道這就是感應電動機的原理.3、知道感應電動機的基本構造：定子和轉子.4、知道感應電動機的優點，知道能使用感應電動機是三相交變電流的突出優點.二、能力目標

1、培養學生對知識進行類比分析的能力.2、培養學生接受新事物、解決新問題能力.3、努力培養學生的實際動手操作能力.三、情感目標

1、通過讓學生了解我國在磁懸浮列車方面的研究進展，激發他們的愛國熱情和立志學習、報效祖國的情感.2、在觀察電動機的構造的過程中，使學生養成對新知識和新事物的探索熱情.教學建議

1、由于感應電動機的突出優點，使它應用十分廣泛、本節對它做了簡單的介紹，以開闊學生眼界，增加實際知識.但作為選學內容，對學生沒有太高的要求，做些介紹就可以了.2、可以通過回憶前一章習題中提到的電磁驅動現象，本節的關鍵是通過演示、講解使學生明白三相交變電流也可以產生旋轉磁場，做到電磁驅動，這就是感應電動機的原理.這有利于新舊知識的聯系和加強學生學以致用的意識.有條件的可以看實物或帶學生參觀，以增加實際知識.3、課本中的感應電動機的內容，簡要地介紹了感應電動機的轉動原理，其中的核心內容是旋轉磁場概念.建議教師如果可能的話，應找一臺電動機，拆開了讓學生看一看各個部分的形狀.三相感應電動機在工農業生產中的應用很廣泛，最好能讓學生看一些實際例子.教學設計示例

感應電動機

教學準備：幻燈片、感應電動機模型、學生電源、旋轉磁鐵

教學過程：

一、知識回顧

電磁驅動現象說明

二、新課教學：

感應電動機

1、過回憶紹電磁驅動現象：在U形磁鐵中間放一個鋁框，如果轉動磁鐵，造成一個旋轉磁場.鋁框就隨著轉動.這種電磁驅動現象.告訴學生感應電動機就是應用該原理來工作的.2、旋轉磁場的產生方法：

旋轉磁鐵可以得到旋轉磁場

在線圈中通入三相交流電也可以得到旋轉磁場.3、感應電動機的結構介紹

定子：固定的電樞稱為定子

轉子：中間轉動的鐵心以及鐵心上鑲嵌的銅條叫轉子

4、鼠籠式電動機模型介紹

感應電動機的轉子是由鐵芯和嵌在鐵芯上的閉合導體構成的.閉合導體是由嵌在鐵芯凹槽中的銅條(或鋁條)和兩個銅環(或鋁環)連在一起制成的，形狀像個鼠籠，所以這種電動機也叫鼠籠式感應電動機.5、感應電動機的轉動方向控制

由于感應電動機的構造簡單，因此如果要改變轉子的轉動方向，只需要把定子上的任意兩組線圈的電流互換一下就就可以通過改變旋轉磁場的旋轉方向來改變轉子的轉動.這種電動機在制造、使用和保養上都比較簡單，被廣泛應用在工農業生產上。

第二篇：技能培訓專題 感應電動機（四）

（2）自耦降壓起動

自耦降壓起動是利用三相自耦變壓器將電動機在起動過程中的端電壓降低。起動時，先把開關Q2扳到“起動”位置，當轉速接近額定值時，將Q2扳向“工作”位置，切除自耦變壓器。

采用自耦降壓起動，也同時能使起動電流和起動轉矩減小。

正常運行作星形聯接或容量較大的鼠籠式異步電動機，常用自耦降壓起動。

（3）定子串電阻或電抗降壓起動:

起動電流在電阻或電抗上產生壓降，使電動機定子繞組上的電壓降低，從而限制起動電流。

特點：起動平穩，運行可靠，構造簡單。

若用電阻降壓起動，還能提高起動階段的功率因數。起動過程能量損耗大。但一般只用在輕載起動場合。電抗降壓用于高電壓電動機；電阻降壓用于低壓電動機

27.6.2.3繞線式轉子感應電動機起動方法：

轉子串電阻：

既可限制起動電流，又能增大起動轉矩，減少起動時間。有較好的起動性能，適合于功率較大的重載起動。

轉子串頻敏變阻器起動：

頻敏變阻器的特點是其電阻隨轉速上升而自動減小。使電動機能平穩起動。

特點：結構簡單，價格便宜，制造容易，運行可靠，維護方便，能自動操作等。能克服串電阻起動中，當功率較大，而起動電流較大時，轉矩變化較大引起機械沖擊的缺點。

27.7感動電動機的調速

調速就是在同一負載下能得到不同的轉速，以滿足生產過程的要求。

調速的方法

可見，可通過三個途徑進行調速：

改變電源頻率f，（變頻調速）

改變磁極對數p，（變極調速）

改變轉差率S

前兩者是鼠籠式電動機的調速方法，后者是繞線式電動機的調速方法。

27.7.1變極調速

異步電動機的轉速決定干同步轉速，在電源頻率不變的情況下，改變定子繞組的極對數p，同步轉速就會攻變。如果極對數增加一倍，同步轉速就下降—半，電動機的轉速相應地也大約下降一半。顯然，用這種方法來調速，只能做到一級一級跳躍式地改變轉速，不是平滑調速。

這種調速方法是用改變定子繞組的接法來改變籠型電動機定子極對數達到調速目的，特點如下：

具有較硬的機械特性，穩定性良好；

無轉差損耗，效率高；

接線簡單、控制方便、價格低；

有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速；

可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。

本方法適用于不需要無級調速的生產機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等

27.7.2變頻調速

當電源的頻率改變時，同步轉速與頻率成正比變化，電動機的轉速n也隨之而變。

變頻調速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內大都使用交－直－交變頻器。其特點：

效率高，調速過程中沒有附加損耗；

應用范圍廣，可用于籠型異步電動機；

調速范圍大，特性硬，精度高；

技術復雜，造價高，維護檢修困難。

本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。

27.7.3不改變同步轉速的調速方法

27.7.3.1改變電源電壓調速

當改變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比，因此最大轉矩下降很多，其調速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍，調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機，如專供調壓調速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯頻敏電阻。為了擴大穩定運行范圍，當調速在2：1以上的場合應采用反饋控制以達到自動調節轉速目的。

27.7.3.2轉子串電阻調速

繞線式異步電動機轉子串入附加電阻，使電動機的轉差率加大，電動機在較低的轉速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉速越低。此方法設備簡單，控制方便，但轉差功率以發熱的形式消耗在電阻上。屬有級調速，機械特性較軟。

27.7.3.3轉子串附加電動勢調速

串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電動機的轉差，達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產生附加的裝置，把吸收的轉差功率返回電網或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式，串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式，多采用晶閘管串級調速，其特點為：

可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網或生產機械上，效率較高；

裝置容量與調速范圍成正比，投資省，適用于調速范圍在額定轉速70％－90％的生產機械上；

調速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停產；

晶閘管串級調速功率因數偏低，諧波影響較大。

本方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。

27.8感應電動機的發熱、允許溫升及冷卻方式

27.8.1感應電動機的發熱

電機的各種損耗是電機發熱的熱源。電機內部的主要損耗有

1.基本銅損耗

2.基本鐵損耗

電機定、轉子鐵心齒部和軛部里，通過交變磁通引起的鐵損耗，它包括磁滯損耗與渦流損耗兩部分，3．機械損耗

機械損耗包括軸承、電刷的摩擦損耗，以及風扇消耗的損耗和轉子旋轉時冷卻介質摩擦的通風損耗。機械損耗與轉速有關。

4．附加損耗

附加損耗又稱雜散損耗，是指由于諧波磁動勢、漏磁通引起的附加鐵損耗和附加銅損耗。

以上損耗一部分與電機負載大小無關（如鐵損耗、機械損耗和部分附加損耗），故稱不變損耗或空載損耗，另一部分與電機負載大小，電流大小有關（如銅耗和部分附加損耗），故稱可變損耗。因此在定額下運行，電機輸出功率越大，損耗越大，溫升越高，為了保證電機各部分絕緣材料的溫度不超過極限允許溫度，必須規定電機的輸出功率為一合理的數值，即電機的額定容量。

27.8.2感應電動機的允許溫升

在額定情況下運行，各種功率損耗也都有一定的數值。損耗將使電機發熱，如在每單位時間內損耗產生的熱量大于發散的熱量，電機的溫度將升高，直到雙方達到熱平衡為止，此時電機溫度比環境溫度或冷卻介質溫度高，它們之間相差的溫度度數稱為電機的溫升。

電機的溫升，不僅取決于損耗的大小，而且與電機的運行情況有關，即使有同樣的損耗，長時間運行的電機與短時間運行的電機溫升不同，故所定的定額也不同，依據我國有關技術標準的規定，電機的工作制可分為連續、短時、周期和非周期幾種。此外，定額的規定和電機的結構型式（如開啟式還是封閉式等）、冷卻方式、冷卻介質等有關，定額還與周圍環境（如環境溫度、海拔等）有關，運行條件如與規定的不同，則定額應進行修正。

27.8.3感應電動機的冷卻方式

27.8.3.1冷卻介質

空氣氫氣其他氣體以及水、油等液體，液體好過氣體

27.8.3.2冷卻方式

電機的冷卻方式

電機的冷卻方式直接影響到電機的散熱，所以改善電機的冷卻方式可以降低溫升，提高使用壽命。通風冷卻又稱表面冷卻是冷卻介質通過機殼、鐵心、繞組的絕緣表面，間接將熱量帶走，這種冷卻方法結構較簡單，故被廣為采用，特別是中、小型電機普遍采用此法。通風冷卻又可分為

1、自冷式。電機沒有任何特殊的冷卻裝置，依靠表面的輻射和空氣的自然對流進行冷卻。這種方法僅適用于數十瓦的微型電機。

2、自扇冷式。內部自扇冷式電機在轉子軸上安裝有風扇設備，風扇隨轉子轉動，驅使氣流吹拂電樞表面從軸向和徑向的通風槽中通過，這種方式適用于開啟式電機。另一種外部自扇式電機裝有內外兩層風扇，除了在轉軸上裝有風扇外，在軸伸的一端裝有外風扇，借助外風扇作用將機殼上的熱量發散到周圍空氣中去，這種方式適用于封閉式電機，3、它扇冷式。電機用以冷卻空氣的風扇不是由電機本身驅動的，而是由另外動力裝置獨立驅動。如果冷空氣直接取自外界，在通過電機后復行放出，則為開啟式通風系統，如以一定量的氣流在封閉系統內循環，使這一循環氣流依次通過電機和冷卻器，把電機內部發出的熱量傳至冷卻器而被帶走，則為封閉式系統

27.9感應電動機的運行與維護

27.9.1感應電動機的運行

基本原則不能帶負荷拉開關

27.9.2感應電動機的維護

27.9.2.1常規維護

27.9.2.2感應電動機初發故障在線檢測

例：有一臺三相異步電動機，55KW，380V，三角形連接，額定電流104A，額定轉速980r/min，起動電流倍數6.5，起動轉矩倍數1.8。電網要求所供的起動電流不超過300A，起動時負載轉矩不能低于290Nm，試問：

（1）能否用星形－三角形起動；

（2）用自耦變壓器起動，該變壓器副方電壓抽頭為73％，64％和55％等三組，應選那種抽頭。

解：額定轉矩為

負載要求要求起動轉矩倍數

電網要求起動電流倍數

（1）星形－三角形起動電網供給的起動電流

星形－三角形起動時起動轉矩

故可采用星形－三角形起動

（2）自耦變壓器初級側電流，即電網供給的起動電流

73％電壓抽頭：變比為，64％電壓抽頭：變比為，55％電壓抽頭：變比為，自耦變壓器起動時起動轉矩

73％電壓抽頭時

64％電壓抽頭時

55％電壓抽頭時

故自耦變壓器起動選擇64％電壓抽頭，方能較好地滿足電網和負載的起動要求

1.★三相繞線式感應電動機，轉子開路時，在定子上加額定電壓，從轉子滑環上測得電壓為，轉子繞組接法，每相電阻，每相漏抗，當時，求轉子電流的大小和頻率、全機械功率。

解轉差率

開路時，轉子相電勢

當時，轉子電流頻率為

轉子電流

全機械功率

2.已知三相鋁線感應電動機的數據為，定子接法，，定子鋁耗（），轉子鋁耗()，鐵耗，機械損耗，附加損耗。

試計算此電動機的額定轉速、負載制動轉矩、空載的制動轉矩和電磁轉矩。

解同步轉速為

全機械功率為

電磁功率為

額定負載試的轉差率

額定轉速

負載制動轉矩

空載制動轉矩

電磁轉矩

第三篇：感應電動機智能軟啟動器研究

龍源期刊網 http://.cn

感應電動機智能軟啟動器研究

作者：薛曉 李昊倫

來源：《現代電子技術》2012年第20期

摘要：為了解決三相異步電動機起動電流較大的問題，采用了一種軟起動模糊自適應控制器。據其起動特性，將電流誤差和誤差的變化率作為輸入量，晶閘管的控制角作為輸出量，設計出一種自調整比例因子的模糊自適應控制算法。隨后做了Matlab環境下的仿真實驗，并且與常規的PID控制方法和常規模糊控制方法進行比較，得到了模糊自適應控制算法具有優越性的結論。

關鍵詞：軟起動； 異步電動機； 模糊自適應； Matlab

中圖分類號：TN911-34文獻標識碼：A

第四篇：高二物理萬有引力定律教案

高二物理萬有引力定律教案

【摘要】查字典物理網小編編輯整理了高二物理教案：萬有引力定律，供廣大同學們在暑假期間，復習本門課程，希望能幫助同學們加深記憶，鞏固學過的知識!

教學目標

知識與技能

1.了解萬有引力定律得出的思路和過程，知道地球上的重物下落與天體運動的統一性。

2.知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬有引力定律的適用范圍。

3.會用萬有引力定律解決簡單的引力計算問題，知道萬有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測定在科學歷史上的重大意義。

4.了解萬有引力定律發現的意義。

過程與方法

1.通過演繹牛頓當年發現萬有引力定律的過程，體會在科學規律發現過程中猜想與求證 的重要性。

2.體會推導過程中的數量關系.情感、態度與價值觀

1.感受自然界任何物體間引力的關系，從而體會大自然的奧秘.2.通過演繹牛頓當年發現萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實驗，讓

學生體會科學家們勇于探索、永不知足的精神和發現真理的曲折與艱辛。

教學重點、難點

1.萬有引力定律的推導過程，既是本節課的重點，又是學生理解的難點。

2.由于一般物體間的萬有引力極小，學生對此缺乏感性認識。

教學方法

探究、講授、討論、練習

教 學 活 動

(一)引入新課

復習回顧上節課的內容

如果行星的運動軌道是圓，則行星將作勻速圓周運動。根據勻速圓周運動的條件可知，行星必然要受到一個引力。牛頓認為這是太陽對行星的引力，那么，太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運動所需的向心力。

學生活動： 推導得

將V=2r/T代入上式得

利用開普勒第三定律 代入上式

得到：

師生總結：由上式可得出結論：太陽對行星的引力跟行星的質量成正比，跟行星到太陽的距離的二次方成反比。即：F

教師：牛頓根據其第三定律：太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質的作用力，且大小相等。于是提出大膽的設想：既然這個引力與行星的質量成正比，也應跟太陽的質量M成正比。即：F

寫成等式就是F=G(其中G為比例常數)

(二)進行新課

教師：牛頓得到這個規律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓，你又會想到什么呢? 學生回答基礎上教師總結：

猜想一：既然行星與太陽之間的力遵從這個規律，那么其他天體之間的力是否也遵從這個規律呢?(比如說月球與地球之間)

師生： 因為其他天體的運動規律與之類似,根據前面的推導所以月球與地球之間的力，其他行星的衛星和該行星之間的力，都滿足上面的規律,而且都是同一種性質的力。

教師：但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓，你又會想到什么呢?

學生回答基礎上教師總結：

猜想二：地球與月球之間的力，和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規律?

教師：地球對月球的引力提供向心力，即F= =ma

地球對其周圍物體的力，就是物體受到的重力，即F=mg 從以上推導可知：地球對月球的引力遵從以上規律，即F=G

那么，地球對其周圍物體的力是否也滿足以上規律呢?即F=G

此等式是否成立呢?

已知：地球半徑R=6.37106m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8108 m ，月球繞地球的公轉周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

(以上數據在當時都已經能夠精確測量)

提問：同學們能否通過提供的數據驗證關系式F=G 是否成立?

學生回答基礎上教師總結：

假設此關系式成立，即F=G

可得： =ma=G F=mg=G

兩式相比得： a/g=R2 / r2

但此等式是在以上假設成立的基礎上得到的，反過來若能通過其他途徑證明此等式成立，也就證明了前面的假設是成立的。代人數據計算：

a/g1/3600

R2 / r21/3600

即a/g=R2 / r2 成立，從而證明以上假設是成立的，說明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規律，即F=G

這就是牛頓當年所做的著名的月-地檢驗，結果證明他的猜想是正確的。從而驗證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質的力，遵守同樣的規律。

教師：不過牛頓的思考還是沒有停止，假如你是牛頓，此時你又會想到什么呢? 學生回答基礎上教師總結：

猜想三：自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規律?

牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規律之后。于是他大膽地把這一規律推廣到自然界中任意兩個物體間，于1687年正式發表了具有劃時代意義的萬有引力定律。

萬有引力定律

①內容

自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。

②公式

如果用m1和m2表示兩個物體的質量，用r表示它們的距離，那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示(其中G為引力常量)

說明：1.G為引力常量，在SI制中，G=6.6710-11Nm2/kg2.2.萬有引力定律中的物體是指質點而言，不能隨意應用于一般物體。

a.對于相距很遠因而可以看作質點的物體，公式中的r 就是指兩個質點間的距離;

b.對均勻的球體，可以看成是質量集中于球心上的質點，這是一種等效的簡化處理方法。

教師：牛頓雖然得到了萬有引力定律，但并沒有很大的實際應用，因為當時他沒有辦法測定引力常量G的數值。直到一百多年后英國的另一位物理學家卡文迪許才用實驗測定了G的數值。

利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。

扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結實的框架，把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力，石英絲就會扭轉一個角度。力越大，扭轉的角度也越大。反過來，如果測出T形架轉過的角度，也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現在在T形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據萬有引力定律，大球會對小球產生引力，T形架會隨之扭轉，只要測出其扭轉的角度，就可以測出引力的大小。當然由于引力很小，這個扭轉的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經鏡子反射后的光射向遠處的刻度尺，當鏡子與T形架一起發生一個很小的轉動時，刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣，就起到一個化小為大的效果，通過測定光斑的移動，測定了T形架在放置大球前后扭轉的角度，從而測定了此時大球對小球的引力。卡文迪許用此扭秤驗證了牛頓萬有引力定律，并測定出萬有引力恒量G的數值。這個數值與近代用更加科學的方法測定的數值是非常接近的。

卡文迪許測定的G值為6.75410-11 Nm2/kg2，現在公認的G值為6.6710-11 Nm2/kg2。由于萬有引力恒量的數值非常小，所以一般質量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個質量50kg的同學相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學生回答：約6.6710-7N)，這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到，如地球對我們的引力大致就是我們的重力，月球對海洋的引力導致了潮汐現象。而天體之間的引力由于星球的質量很大，又是非常驚人的：如太陽對地球的引力達3.561022N。

教師：萬有引力定律建立的重要意義

第五篇：高二物理焦耳定律教案

2.5焦耳定律

【教學目標】

（一）知識與技能

1、理解電功的概念，知道電功是指電場力對自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進行有關的計算。

2、理解電功率的概念和公式，能進行有關的計算。

3、知道電功率和熱功率的區別和聯系。

（二）過程與方法

通過推導電功的計算公式和焦耳定律，培養學生的分析、推理能力。

（三）情感、態度與價值觀

通過電能與其他形式能量的轉化和守恒，進一步掌握能量守恒定律的普遍性。

【教學重點】

電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式。

【教學難點】

電功率和熱功率的區別和聯系。

【教學過程】

（一）復習

1.串并聯電路的性質。2.電流表的改裝。

（二）進行新課

1、電功和電功率

教師：請同學們思考下列問題

（1）電場力的功的定義式是什么?（2）電流的定義式是什么? 學生：（1）電場力的功的定義式W=qU

（2）電流的定義式I=

q t教師：投影教材圖2.5-1（如圖所示）

如圖所示，一段電路兩端的電壓為U，由于這段電路兩端有電勢差，電路中就有電場存在，電路中的自由電荷在電場力的作

用下發生定向移動，形成電流I，在時間t內通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少? 學生：在時間t內，通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。

教師：這相當于在時間t內將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個過程中，電場力做了多少功？

學生：在這一過程中，電場力做的功W=qU=IUt

教師：在這段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱電功。電功：

（1）定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功.（2）定義式：W=UIT

教師：電功的定義式用語言如何表述？

學生：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U，電路中的電流I和通電時間t三者的乘積。

教師：請同學們說出電功的單位有哪些？

學生：（1）在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.（2）電功的常用單位有：千瓦時，俗稱“度”，符號是kW·h.說明：使用電功的定義式計算時，要注意電壓U的單位用V，電流I的單位用A，通電時間t的單位用s，求出的電功W的單位就是J。

教師：在相同的時間里，電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如，在相同時間里，電流通過電力機車的電動機所做的功要顯著大于通過電風扇的電動機所做的功。電流做功不僅有多少，而且還有快慢，為了描述電流做功的快慢，引入電功率的概念。

（1）定義：單位時間內電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。（2）定義式：P=W=IU t（3）單位：瓦（W）、千瓦（kW）

［說明］電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快，但做功不一定多；電流做功慢，但做功不一定少。

2、焦耳定律

教師：電流做功，消耗的是電能。電能轉化為什么形式的能與電路中的電學元件有關。在純電阻元件中電能完全轉化成內能，于是導體發熱。．．．．．．．設在一段電路中只有純電阻元件，其電阻為R，通過的電流為I，試計算在時間t內電

流通過此電阻產生的熱量Q。

學生：求解產生的熱量Q。

解：據歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR 在時間t內電場力對電阻元件所做的功為W=IUt=I2Rt

由于電路中只有純電阻元件，故電流所做的功W等于電熱Q。產生的熱量為

Q=I2Rt

教師指出：這個關系最初是物理學家焦耳用實驗得到的，叫焦耳定律，同學們在初中已經學過了。

學生活動：總結熱功率的定義、定義式及單位。熱功率：

（1）定義：單位時間內發熱的功率叫做熱功率。（2）定義式：P熱=

Q

2=IR t（3）單位：瓦（W）

（三）研究電功率與熱功率的區別和聯系。

學生：分組討論總結電功率與熱功率的區別和聯系。師生共同活動：總結：（1）電功率與熱功率的區別

電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓U和通過的電流I的乘積。

熱功率是在某段電路上因發熱而消耗的功率，決定于通過這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。

（2）電功率與熱功率的聯系

若在電路中只有電阻元件時，電功率與熱功率數值相等。即P熱=P電 教師指出：

若電路中有電動機或電解槽時，電路消耗的電功率絕大部分轉化為機械能或化學能，只有一少部分轉化為內能，這時電功率大于熱功率，即P電＞P熱。

課堂練習

例一： 一個電動機，線圈電阻是0.4歐，當它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A。求（1）電功率是否等于熱功率？（2）這臺電動機的機械功率是多少？

解：本題涉及三個不同的功率：電動機消耗的電功率P電、電動機發熱的功率P熱、轉化為機械能的功率P機

。三者之間遵從能量守恒定律，即

P電=P熱+P機 由焦耳定律，電動機發熱的功率為

P熱=I2R 電動機消耗的功率，即電流做功的功率為

P電=IU 因此可得電能轉化為機械的功率，即電動機所做機械功的功率

P機=P電-P熱=IU － I2R

=5 ×220 －52 ×0.4

=1090w 課堂小結

電功

W=UIt

電功率

P=UI

焦耳熱

Q=I2Rt

熱功率

P=I2R 純電阻電路:

電功=電熱

電功率=熱功率

非純電阻電路:

電功=電熱+其它形式的能量

電功率=熱功率=其它形式的功率