第3节焦耳定律.ppt

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1、1．从能量转化的角度理解电功和电功率。2．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别。3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路。[读教材·填要点]1．电功和电功率(1)电功：①实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，把转化为的能。电能其他形式②公式的推导：由电功W＝W、I、U、t的单位分别为焦耳(J)、、、。IUt安培(A)伏特(V)秒(s)快慢单位时间IU瓦特(W)2．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成。(2)表达式：Q＝。电流正比I2RtI2R[试身手·夯基础]1．电流通

2、过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下发生_______，_______对自由电荷做功。设一段电路两端的电压为U，通过的电流为I。在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量为________(图2－5－1)，这相当于在时间t内将电荷q由这段电路的一端移动到另一端。从上一章讲的可知，电场力所做的功W＝________，而q＝It，所以W＝________。图2－5－1答案：定向移动　电场力ItqUUIt2．电流强度是2A的恒定电流，通过阻值是100Ω的纯电阻，在5min内消耗的电能是________焦耳。解析：由Q＝I2

3、Rt可得：Q＝22×100×5×60J＝1.2×105J。答案：1.2×1053．一台功率为400W的洗衣机，工作电压是220V，连续工作0.5h，洗衣机的工作电流是________A，所消耗的电能为________J。答案：1.827.2×1051．电功电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由电荷不断做功的过程。静电力做了多少功(也说电流做了多少功)，就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电功是电能转化为其他形式的能的量度。2．电功与电热电功是从电场理论出发的概念，是减少的电势能的量度，因此不论是纯电阻电路还是

4、非纯电阻电路，W＝UIt(P＝UI)都是成立的。电热是电流流经电路时，在电路中引起的发热现象，焦耳定律是专门计算电热的公式：Q＝I2Rt(P＝I2R)。3．电路中功率关系无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和。1．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图2－5－2中的哪一个()图2－5－2[解析]若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110V，对A电路，因为RA＜RB，所以

5、UA＜UB，即UB＞110V，B灯将被烧坏；对B电路UB＞U并，B灯将被烧坏；对C电路，RA可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110V，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为200W，对D电路，变阻器可能等于两灯并联后总电阻，可能有UA＝UB＝U并＝110V，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280W。[答案]C1．纯电阻电路和非纯电阻电路(1)纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。(2)非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电能转化为内能的电路，

6、如电动机等的电路。2．两种电路的比较对于纯电阻电路和非纯电阻电路，判断方法是从能量转化的角度区分，而不能简单地认为只要有电动机的电路就是非纯电阻电路。当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时它就是一个纯电阻。当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时电路才是非纯电阻电路。1．(对应要点一)下列关于电功的说法中，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，由电源来供给D．电功就是电能解析：功是能量转化的量度，它们的单位都

7、是焦耳，但功不能说就是能。故D错误。答案：D2．(对应要点二)规格为“220V36W”的排气扇，线圈的电阻为40Ω，求接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率。答案：35W1W