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章节课题 2.5电功与电功率 课时 2节
教 学 目 的 理解：电能和电功率的概念 掌握：电能、电功率的计算
重点难点 重点：1.电能、电功率的计算 2.掌握电流的热效应的概念 难点：对电功率概念的正确理解
教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。
教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社
作业 P41 2-3-4
课 后 小 结 1.生活中处处都用到电能。某一段时间用电多少，用电功表示，在工程上电功又称电能，常用kW·h(千瓦时)表示，1kW·h就是通常说的1度电。 2.电流做功的快慢是用“电功率”来表示的。 3.功率、额定功率、实际功率、总功率的概念及其计算。 4.在一个闭合电路中，总功率满足功率平衡方程式。 5.电流热效应的概念与应用
教学内容 2.5 电功与电功率 教学目的 理解：电能和电功率的概念。 掌握：电能、电功率的计算。 技能要求 掌握：电度表的安装及其使用。 教学内容 2.5.1电功 电流在电路中流动，通过负载时要对负载做功。如电流流入电动机的绕组，电动机输出转矩，拖动机械负载运动做功，电能通过电动机将电能转化为机械能。 电能通过负载做功的大小，与流过负载的电流I、负载两端的电压U以及通电时间t成正比，其数学表达式为 在工程上电功又称电能，常用kW·h(千瓦时)表示，1kW·h就是通常说的1度电。它与焦耳之间的换算关系为 1kW·h =1000W×3600s=3.6×106J 在工程上电能是由电能表进行测量的，电能表俗称电度表，图2-31是电能表的外形图。电能表在测量过程中是通过表内的转动机构带动字轮，由字轮上的数字指示出电路消耗的电能。 图 2-31电能表
教学内容 2.5.2 电功率 在日常生活或工程中，不仅要了解电流做功的多少，还要知道电流做功的快慢。电流做功的快慢是用“电功率”来表示的。 1.电功率 电流在单位时间内所做的功称为电功率，用P来表示。其表达式为 电功率的基本单位为W（瓦），还有kW（千瓦）和mW（毫瓦） 2.额定功率 为了使电器能安全、可靠地工作，对电器的工作电压和电流都有一个规定值。这个规定值就称为电器的额定电压和额定电流。额定电压和额定电流的乘积，称为电器的额定功率。额定电压、电流、电功率统称为用电器的额定值，用电器的额定值都在铭牌上标出，以方便使用。 在应用时，用电器所加电压和电流不能高于或低于额定值。如所加电压偏高，会影响用电器的使用寿命，严重时还可能将用电器烧坏；当所加电压低于额定电压时，用电器的输出功率达不到额定值，不能正常工作。 3．实际功率 用电器在实际电压下工作时所消耗的功率为实际功率。用电器实际消耗的功率，、 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 2.5.3 电流的热效应 电流在通过导体时，导体要消耗电能而发热，这种现象称为电流的热效应。电流的热效应在电器设备中得到广泛地应用，电烙铁、电烤箱、电暖气等都是利用电流的热效应加热工作的。电流的热效应也有其不利的一面，它使工作中的电器设备发热，这不但消耗了电能，还会造成电器设备过早老化，如果温升超过允许值，还会烧坏电器设备，因此，常用给电器设备吹风降温的方法来减少电流的热效应造成的危害。
教学内容 2.5.3 活学活用 1.电参数测算 案例1 电热水器电线容量计算 案例任务 有一家庭需安装一台额定电压为220V、额定功率为 1200W 的电热水器（见图2-32），请核算墙体内的电 源线容量是否能满足需要。已知墙体电线为塑料绝缘 铜导线，线径为1.5mm，安全载流量为(5～8)A/mm2。 图2-32 电热水器安装图 案例分析 1）墙体内电源线电流容量等于： 单位截面积电流容量×导线总截面积 =（5～8）A×（1.5/2）2×3.14=(8.83～14.13)A 2）电热水器总电流为 A 因为5.45A<8.83A，即电热水器的电流比电源线的下限电流容量还要小，因此电热水器可以安全的工作。
教学内容 案例2 某企业电压不稳，造成用电器工作不正常 案例现象 某企业经常自己发电，电压稳定性差，电压在200～240V之间波动，车间用的白炽灯忽明忽暗，经常损坏。 案例分析 以额定电压为220V、额定功率为40W的白炽灯为例。 若把它接在220V的电路中，通过灯泡的电流为 灯泡的电阻为 当电路电压降为200V，输出功率为 W 因为电压下降，白炽灯的功率由40W下降为33.1W，发光变暗。 当电路电压升为240V，输出功率为 W 因为47.64W>40W，白炽灯处于较强的过载状态，虽然发光亮度增加，但白炽灯的寿命大大下降。 案例总结 一切电器，工作在额定状态是最佳状态，我们要尽量使电气设备工作在额定状态。在购买电器设备时，要认真核实设备的使用条件，一是要和电源相符；二是要和电器驱动的设备相匹配。
教学内容 2.功率与体积 案例1 电阻器体积与耗散功率 案例现象 阻值相同，功率不同的电阻器体积是否相同。 案例分析 电阻器是耗能器件，电能通过电阻器转化为热能。电阻器的应用有两个方面：一个是以发热为目的的电阻器，如电烙铁、电炉丝、电饭锅、电暖器、电器设备专用的耗能电阻、企业加热用的电阻炉等；另一个是以满足电路功能需要为目的的电阻器。该类电阻器已经标准化、系列化。其体积随着电阻器的耗散功率的增大而增大。 电阻器的本质是消耗电能，消耗电能就要发热，发热就要散热，散热就要有一定的体积。因此，电阻器的体积与电阻器耗散功率成正比。 电阻器除了标明其阻值的大小之外，还要标明电阻器的耗散功率。电阻器的体积和阻值没有关系，因其用途不同，消耗的功率不同，同一阻值的电阻器因其耗散功率不同，其体积不同。所以选择电阻器时必须要有两个参数：阻值和耗散功率。图2-33a中电力电阻耗散功率大，体积也很大；图2-33b为1/8W碳膜电阻，功率很小，体积也很小；图2-33c为电子线路板中的贴片电阻，因流过的电流很小（功率很小），所以体积更小。 图2-33 不同功率体积的电阻 a) 电力电阻 b)1/8W 碳膜电阻 c)安装在电子电路板上的贴片电阻
教学内容 案例2 电气设备的体积与功率 案例现象 各种电器设备，其输出功率不同，体积是否也不同。 案例分析 在电气设备中，一般规律是输出功率越大，设备的体积越大。以电动机为例，电动机的输出功率大，输出转矩大，转子、机轴的直径就大，相应的体积就大。另一方面，电器设备的输出功率大，其本身的损耗大，为了散热，其体积也大。 在电子设备中，决定体积的因素一是器件的制作水平，二是使用方便，三是散热情况。对于低能耗的电子设备，影响设备体积的主要是器件的制作水平和使用要求；高能耗的电子设备影响设备体积的主要因素是散热情况。 最初的电子管计算机，计算功能非常有限，但体积和耗电量大的惊人，体积需要几个房间才能装的下，耗电功率160kW。现在的计算机因为有了更加先进的低能耗电子器件，使计算机的体积大大减小，功能大大增强。现在的台式机耗电功率200W左右，笔记本计算机耗电功率50W左右。这都归功于科学的进步。

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