焦耳定律讲课用1.ppt

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1、2.5焦耳定律第二章恒定电流新课标高中物理选修3－11、理解电功的概念，知道电功是指电场力（或电流）对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。如图，日常生活中的一些用电器请问：这些用电器都在进行着哪些能量转化？问题1：热水器电池白炽灯电吹风蓄电池电风扇这些能量间的转换是通过什么来实现的？知识回顾一电流怎样形成的？二恒定电流产生的条件电荷的定向移动形成电流导体两端存在电势差正极负极电源+++++++++AB问题：如图所示，在静电场中，A、B两点

2、间电势差为U，电荷q由A点移动到B点电场力做多少功？W=qUq=ItW=UIt三在电路中有几个力在做功？静电力（外）、静电力（内）、非静电力(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积．(2)公式：W＝UIt(3)单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)亦称为“度”1度＝3.6×106焦耳．这是计算电功普遍适用的公式一、电功和电功率1.电功：(4)对电功的理解：①从力的角度：电流做功的实质电场力对电荷做功．电流作功是电能转化为其他形式能的过程。②从能的角度：功能关系：功是能量转换的量度电流

3、做功是导体中的电场对自由电荷的静电力移动电荷做功，把电能转化为其他形式的能．电源做功是指非静电力把自由电荷由电源负极移至正极做功，把其他形式的能转化为电能.电流做的功就是电源做的功吗？1、给R1=10Ω的电阻通入1A的电流，求：在10S的时间内，电流所做的功？2、将R1换成20Ω的电阻，求：电流做功为100J所需要的时间？问：电流做相同的功所用时间不同说明什么？例题：（1）、定义：单位时间内电流所做的功.（3）、单位：瓦(W)、千瓦(kW)．1kW＝103W2、电功率（2）、公式:电功率普适公式UItWP==(4)物理意义：表示电流做

4、功的快慢．3、额定功率和实际功率：（1）额定功率是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率.（2）实际功率是指用电器在实际电压下工作的实际的功率.几种常用电器的铭牌：29寸彩电220V150W电烙铁220V15----100W电熨斗220V800W海尔181电冰箱220V130W格兰仕微波炉220V1080W4、输入功率和输出功率输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积.输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积.电视机、电扇通电时间长了会发热吗？怎样求产生的热量？探究电流的热效应在真空中，电场力对电荷做正功时，减

5、少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能全部转化为内能．二、电热和热功率（1）、定义:电流通过导体产生的热量.电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?1、电热探究电热的影响因素(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比．(2)公式：Q＝I2Rt.（2）、焦耳定律特别提醒：Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量。（1）定义：单位时间内导体的发热功率叫热功率.2、热功率

6、（2）公式：P=Q/tP=I2R（3）含义：导体的发热功率与通电导体的电流及电阻成正比.（4）单位：热功率的国际单位表示W、kW下一页如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁等；欧姆定律适用于纯电阻电路中由纯电阻元件构成的电路叫做纯电阻电路纯电阻元件：电能全部转化为内能，电功等于电热，即电流做功将除转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q，欧姆定律不适用于非纯电阻电路由非纯电阻元件构成的电路叫做非纯电阻电路非纯电阻元件：如电动机、电解槽、蓄电池充电、日光灯等，纯电阻电路:非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其他形式的能QI2

7、RtWIUt=I=U/R电功=电热:W=IUt==I2RtU2t/R电功率=热功率：P=IU=U2/R=I2R=P热WW其QIUt＞I2RtI＜U/R电功：W=IUt电热：Q=I2Rt电功率：P=IU热功率：P热=I2RRM=Q总结：1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UIt适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，UI>I2RD．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路BCD右图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，

8、在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2RB．U2/RC．UID．UI－I2RC2、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中，（1）通过灯丝的电流I和实际功率各有多