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《2020_2021学年高中物理第二章恒定电流5焦耳定律课件新人教版选修3_1202102232129.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5焦耳定律一、电功和电功率1.电功:(1)定义:电流在一段电路中所做的功。(2)定义式:W=____。(3)单位:焦耳,符号:__。(4)实质:_____转化为其他形式的能。(5)适用条件:_____电路。IUtJ电能任何2.电功率:(1)定义:_____时间内电流所做的功。(2)公式:P==___。(3)单位:瓦特,符号:__。(4)物理意义:表示电流做功的_____。(5)适用条件:_____电路。单位IUW快慢任何二、焦耳定律1.焦耳定律:(1)内容:电流通过导体产生的热量跟_____________成正比,跟导体的_____
2、及_________成正比。(2)表达式:Q=____。(3)适用条件:_____电路。电流的二次方电阻通电时间I2Rt任何2.热功率:(1)定义:_____时间内的发热量。(2)表达式:P=___。(3)适用条件:_____电路。单位I2R任何3.纯电阻电路和非纯电阻电路:=主题一 电功、电功率【问题探究】在日常生活中,经常会用到家用小电器,例如电吹风、电熨斗等,它们都会分为几挡,像电吹风可以吹暖风和热风,它们都是通过电流做功把电能转化为热能的。(1)电流做功的实质是什么?提示:因电流是自由电荷在静电力作用下定向移动形成的,电流做
3、功实质上是导体中恒定电场对自由电荷的静电力做功。(2)设加在一段电路两端的电压为U,通过电路的电流为I,试推导t时间内电流做功的表达式。提示:t时间内通过电路的总电荷量q=It,静电力移动电荷做功W=qU,故t时间内电流做功W=UIt。(3)电流通过用电器时,电流做功越多,说明用电器的电功率越大,这种说法正确吗?提示:不正确。电功率等于电流所做的功跟所用时间的比值,即电流做功的快慢,所以电流做功多,用电器的电功率不一定大。(4)由问题(1)、(2)可知电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”有何关系?提示:电流做功快,电功率大但做功不
4、一定多;电流做功慢,电功率小但做功不一定少。电流做功的快慢用电功率表示,电流做功的多少用电功表示。电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关。【探究总结】电功、电功率的辨析(1)电功的大小量度了电能的变化量,标志着电能转化为其他形式能的多少。(2)电功率表示电流做功的“快慢”,与电流做功的“多少”意义不相同。电功不仅与电功率有关,还与时间有关。【拓展延伸】用电器的额定功率和实际功率(1)额定功率:用电器长期正常工作时的最大功率,也就是用电器在额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率。P额、I额、U额三个量中一个达到额定值,另外两个也
5、达到额定值。(2)实际功率:用电器实际工作时消耗的电功率。灯泡的亮度取决于实际功率,为了使用电器不被烧毁,要求实际功率不能大于其额定功率。【典例示范】将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是()A.R1两端的电压为UB.R2消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.两个电阻消耗的总功率为12P1【解析】选D。当R1、R2并联在电压为U的电源两端时,两电阻两端的电压为U,根据P=IU,功率之比等于电流之比,根据并联电路电流和电阻
6、的关系,可知:R1=3R2;当把它们串联在电压为4U的电源两端时,电路中的电流I==,故通过R2的电流不变,电压不变,所以R2的电功率不变,仍为3P1,故B、C错误;R1两端的电压U1=IR1=×3R2=3U,故A错误;两个电阻消耗的总功率P=U′I=4U·=12P1,故D正确。【探究训练】1.四个相同的小灯泡按照如图所示的甲、乙两种方式接入电压相等的电路中,调节R1、R2使四个小灯泡都正常发光,这时可变电阻R1、R2消耗的电功率P1和P2的关系为()A.P1=2P2B.P1>2P2C.P1<2P2D.P1=P2【解析】选B。两灯泡
7、规格相同且正常发光,甲图灯泡并联,电流为:I1=2I额;乙图灯泡串联,电流为:I2=I额;电阻R1的电压为:U1=U-U额,消耗的功率为:P1=U1I1=(U-U额)·2I额,电阻R2的电压为:U2=U-2U额,消耗的功率为:P2=U2I2=(U-2U额)I额,2P2=(U-2U额)2I额,所以P1>2P2,选项A、C、D错误,B正确。2.一根电阻丝,通过2C的电荷量所消耗的电能是8J,若在相同的时间内通过4C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是()A.4V,16JB.8V,16JC.4V,32JD.8V,32J【解析】选
8、D。设电阻丝电阻为R,开始所加电压为U1,则W1=q1U1,即8=2U1,所以U1=4V,设后来所加电压为U2,产生的热量为W2,则==,又==,解得U2=8V,W2=q2U2=4×8J=32J。【补偿训练】1.当电阻两端加上某一稳定
