【物理】25焦耳定律.ppt

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1、第二章恒定电流第五节焦耳定律人教版选修3-1提问：在静电学中，我们怎样计算电场力做功？①定义途径；②利用电势差求电功——WAB=qUAB从能量转化的角度总结电路的某些规律探讨几个用电器的能量转化情况a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇→电能转化为热能。→电能转化为化学能和热能→电能转化为机械能和热能一、电功和电功率如图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的电荷量　　　．则电场力做功　　　　　即：思考问题：以上的推导和结论与电路的性质（如：前面a、b、c三种电路）有没有关系？结论：没有关系！电

2、流做功的实质:电场力推动电荷做功电能转化为其它形式的能。Ｗ＝ＵＩｔ1．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＝3.6×106J2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．（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），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（k

3、W）．1kW＝103W＝106mW３．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）～150300～800100～150800～120040～60P额是个定值，P实是个变值。P额≥P实。三、焦耳定律（实验定律）1、内容：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。非纯电阻电路和纯电阻电路

4、？电能全部转化为内能如白炽电灯、电炉、电热毯等只有部分电能转化为内能。电路中含用电动机、电解槽等。电功率和热功率将a类电路用能量守恒的关系写出完整的方程写方程→化简→得出欧姆定律…对b类和c类电路电路应用同样的关系，还能得出欧姆定律吗？不能。可以看出，并不是所有的用电元件都是适用欧姆定律的ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＝Ｕ2ｔ／Ｒ非纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路: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

5、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/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电热1.电功W定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称电功.公式：W=UIt单位：J2.电功率P定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率公式：P==W/t=UI单位：

6、WkWkWh1kWh=3.6×106J小结：电功和电功率、电热和热功率3.焦耳定律内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。公式：Q=I2Rt公式：P热=Q/t=I2R单位：WkW4.热功率：P热导体在单位时间内发出的热量电功与电热1、纯电阻电路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用电功W＝UIt≠I2Rt电功率P＝UI≠I2R电热Q＝I2Rt≠UIt1、加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的

7、电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）A．PB．U2/rC．P2r/U2D．P–P2r/U2非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，热功率只能用P热=I2R课堂训练C2、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg，电源电动势ε＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A，由此可知电动机线圈的电阻R＝。答案：4Ω典型例题例2、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯

8、丝的电阻不变。）解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100Ω=484Ω（1）灯泡接220V时，通过灯丝的电流I=U/R=220/484A=0.45A