選修3-1焦耳定律

1、2.5焦耳定律一、電功和電功率一、電功和電功率1、電功： W=qU又 q=It(1)公式：公式：W=UIt電流在電路中經(jīng)歷時(shí)間電流在電路中經(jīng)歷時(shí)間t所做的功所做的功 普遍適用普遍適用（2）單位：焦（）單位：焦（J），），千瓦千瓦時(shí)時(shí)(度度)（kWh）. 1kWh3.6106J（3）物理意義：描述電能轉(zhuǎn)化為其他形能量的多少）物理意義：描述電能轉(zhuǎn)化為其他形能量的多少電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做的功電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做的功2、電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間電流做的功、電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間電流做的功tWP UItW UIP （2 2）物理意義：電功率表示電流做功的快慢）物理意義：電功率表示電流做功的快慢（3）單位：瓦（）單位：瓦（

2、W），），千瓦（千瓦（kW）兆瓦（兆瓦（MW） 普遍適用普遍適用（1 1）公式）公式額定功率和實(shí)際功率：用電器銘牌上所標(biāo)額定功率和實(shí)際功率：用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是稱的功率是額定功率額定功率，用電器在實(shí)際電壓下，用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是工作的功率是實(shí)際功率實(shí)際功率用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率等于額定功率幾種常見(jiàn)家用電器的額定功率幾種常見(jiàn)家用電器的額定功率 用電路用電路29吋彩吋彩電電電熨斗電熨斗電冰箱電冰箱微波爐微波爐臺(tái)燈臺(tái)燈額定電壓額定電壓（V）220220220220220額定功率額定功率（W）1503008001001508

3、0012004060二、焦耳定律：二、焦耳定律：1電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。產(chǎn)生的熱量叫電熱，象叫電流的熱效應(yīng)。產(chǎn)生的熱量叫電熱，也叫焦耳熱。也叫焦耳熱。2QIR t焦 耳 熱 ：3 3熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的焦耳熱熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的焦耳熱2=QPI Rt熱熱功率： 普遍適用普遍適用 普遍適用普遍適用2、焦耳定律：、焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q與與電流電流I的二次方成正比、跟導(dǎo)體的電阻的二次方成正比、跟導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)間和通電時(shí)間 t 成正比成正比。 純電阻電路純電阻電路：電能全部轉(zhuǎn)化為熱

4、量的電路：電能全部轉(zhuǎn)化為熱量的電路如：只含有電阻的電路、電爐、電烙鐵、如：只含有電阻的電路、電爐、電烙鐵、白熾燈白熾燈等等電熱器件組成的電路。電熱器件組成的電路。非純電阻電路：非純電阻電路：電能除轉(zhuǎn)化為熱量外還轉(zhuǎn)化為電能除轉(zhuǎn)化為熱量外還轉(zhuǎn)化為其他形式的能，如：電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)其他形式的能，如：電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路生化學(xué)反應(yīng)的電路 三、純電阻電路和非純電阻電路三、純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路純電阻電路: 電能電能 電熱電熱 QI2Rt WUIt=U=IRM非純電阻電路非純電阻電路:電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+其它形式的能其它形式的能WE其他其他QUIt I2RtUI

5、R歐姆定律不適用于非純電阻電路歐姆定律不適用于非純電阻電路純電阻電路純電阻電路: 非純電阻電路非純電阻電路:電能電能 內(nèi)能內(nèi)能 QI2Rt WUIt=U=IR電功電功 = 電熱電熱：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/RMWE其他其他QUIt I2RtUIR電功：電功：W= UIt電熱：電熱：Q=I2Rt電功率：電功率：P=UI熱功率：熱功率：P熱熱=I2R電功率電功率=熱功率熱功率：P =P熱熱 = UI = I2R = U2/R小結(jié)小結(jié)一、電功和電功率 1、電功：W=UIt（普遍適用）2、電功率：P=UI（普遍適用）二、焦耳定律1、2、2QIR t焦 耳 熱 ：2=QPI Rt熱熱功

6、率：三、電功、電功率和焦耳熱、熱功率的比較純電阻電路:222=U ItIR tUU IIRR電 功 W焦 耳 熱 Q電 功 率熱 功 率非純電阻電路：電功W焦耳熱Q 電功率P熱功率P熱1 、一電爐的電阻是、一電爐的電阻是44 ，現(xiàn)接在，現(xiàn)接在220V的電源上的電源上正常工作，試求解：正常工作，試求解：（1）通過(guò)電爐絲的電流）通過(guò)電爐絲的電流（2）電流通過(guò)電爐）電流通過(guò)電爐10秒內(nèi)做功秒內(nèi)做功W （3）電流通過(guò)電爐）電流通過(guò)電爐10秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q（4）電流通過(guò)電爐做功的電功率）電流通過(guò)電爐做功的電功率P電電和熱功率和熱功率P熱熱W等于Q你能說(shuō)出原因嗎你能說(shuō)出原因嗎純電阻用電器純電阻用電器:電流通過(guò)用電器時(shí)全部將電能轉(zhuǎn)化為熱電流通過(guò)用電器時(shí)全部將電能轉(zhuǎn)化為熱能的用電器能的用電器.例如例如白熾燈白熾燈 、電爐、電烙鐵、電飯鍋、電爐、電烙鐵、電飯鍋等等.電能全部轉(zhuǎn)化為熱能：電能全部轉(zhuǎn)化為熱能：電功等于電熱電功等于電熱W=Q P電電=P熱熱 實(shí)例分析實(shí)例分析2、一臺(tái)電風(fēng)扇，線圈電阻是、一臺(tái)電風(fēng)扇，線圈電阻是0.4 ，當(dāng)電風(fēng)扇，當(dāng)電風(fēng)扇兩端加兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流是電壓時(shí)，通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流是5A。 (1)通過(guò)這臺(tái)電風(fēng)扇的電流在通過(guò)這臺(tái)電風(fēng)扇的電流在60秒內(nèi)所做功秒內(nèi)所做功W為