物理:3.3《焦耳定律》课件(鲁科版选修3-1)

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1、第3节焦耳定律第三章恒定电流请大家举例利用电能的例子,并说明这些电能如何转化为其他形式的能量的?萤光灯:__转化为__电能光能电饭煲:__转化为__电能内能电风扇:__转化为___电能机械能蓄电池充电:__转化为__电能化学能1、电饭煲是将电能转化为内能2、萤光灯是将电能转化为光能3、电风扇是将电能转化为机械能4、蓄电池充电是将电能转化为化学能从以上分析可以得出:这些用电器都消耗了电能,其过程实际上就是将转化为的过程。电能其它形式能量1.电能小实验(P58迷你实验室)小风车转了起来,这是因为电能转化为内能、光能,部分内能再转化为小风车的机械能。

2、电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。消耗了多少电能,电流就做了多少功。从微观上看,当接通电路时,电路内就建立起了电场,自由电荷在电场力的作用下定向运动而形成电流,这时电场力对自由电荷做了功,这就是我们常说的电功。1.关于电功的说法中错误的是()A.导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B.电流做功的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程C.电流做功消耗的能量,由电源供给D.电功就是电能D解析:根据电功的定义及特点,可以判断A、B、C均正确,电功是电能转化为其他形式的能的量度,功和能是不同的概念,D错,故选D.一、电能如图一段电路两端的电

3、压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量   .则电场力做功     即:1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功.电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积.在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h).1kW·h=3.6×106JW=UIt2.电功率:单位时间内电流所做的功(1)一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积.(2)电功率表示电流做功的快慢.(3)单位:在国际单位制中是瓦(W),常用单

4、位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).兆瓦(MW)1kW=103W=106mW=10-3MW3.额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压下工作的功率是实际功率.用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率.几种常见家用电器的额定功率用电路29吋彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压(V)220220220220220额定功率(W)120~150300~800100~150800~120025~60P额是个定值,P实是个变值。P额≥P实。焦耳简介詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(JamesPrescottJoule;1818年

5、12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salford)。由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章(CopleyMedal)。后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。二、焦耳定律(实验定律)1、内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比2、定义式:Q=I2Rt3、适用于一切电路(纯电阻电路、非纯电阻电路)中电热的计算。焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.纯电

6、阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件.非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.2.焦耳定律在只含电阻的纯电阻电路中,由可推得:UIt=I2Rt+E其他UIt=I2Rt=U2t/R非纯电阻电路纯电阻电路探究实验:给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流表各1只、导线若干。请你设法测出电风扇的直流电阻,以及电风扇工作时总功率(电功率)和输出的机械功率。运行情况物理 量电压U(V)电流I(A)电阻R(Ω)总功率[电功率](UI)(W)热功率I2R(W)机

7、械功率UI-I2R(W)转动30.080.240.1920.048卡住30.1300.30.3030纯电阻电路:电能→内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW-QQUItI2RtI<U/R说明:欧姆定律不适用于非纯电阻电路!>指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!指转化为内能的那部分电能!纯电阻电路:非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其它形式的能QI2RtWUIt=I=U/R电功=电热:W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率=热功率:P=P热=UI=I2R=U2/RMWW-QQUIt>I2RtI<U/

8、R电功:W=UIt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI热功率:P热=I2R电功等于电热电功大于电热3.热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率.热功率

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