焦耳定律_PPT

1、一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功回憶：回憶： 在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)力在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是什么？表做功的特點(diǎn)是什么？表達(dá)式？達(dá)式？（1 1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差（2 2）利用電勢(shì)差求電功）利用電勢(shì)差求電功WWABAB = qU = qUABABW=qUq=ItW=UIt一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位：焦耳單位：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh)

2、 1kWh=3.610106 6J J一、電功和電功率一、電功和電功率2.功能關(guān)系：功能關(guān)系：電場(chǎng)力做多少功即有多少電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電場(chǎng)力做多少功即有多少電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做多少功即有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做多少功即有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位：焦耳單位：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J表達(dá)式：表達(dá)式： W=UItW=UIt物理意義：物理意義：反映了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能反映了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他

3、形式的能 也可以說(shuō)也可以說(shuō)“消耗了多少電能消耗了多少電能”思考：電路中如有白熾燈、電爐、電解槽、電動(dòng)機(jī)等元件，思考：電路中如有白熾燈、電爐、電解槽、電動(dòng)機(jī)等元件， 電功與這些元件的種類有關(guān)嗎？電功與這些元件的種類有關(guān)嗎？結(jié)論：電功結(jié)論：電功W W（消耗了多少電能）只與元件兩端的電壓（消耗了多少電能）只與元件兩端的電壓U U， 通過的電流通過的電流I I和通電時(shí)間和通電時(shí)間t t有關(guān)，與元件的種類無(wú)關(guān)。有關(guān)，與元件的種類無(wú)關(guān)。 適用于適用于一切電路做功一切電路做功一、電功和電功率一、電功和電功率2.2.電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率PW/tUI單位：瓦（

4、W） 千瓦kW表達(dá)式：表達(dá)式： 適用于適用于一切電路的電一切電路的電功率功率物理意義：反映了電流做功的快慢！物理意義：反映了電流做功的快慢！探討幾個(gè)用電器的能量轉(zhuǎn)化情況探討幾個(gè)用電器的能量轉(zhuǎn)化情況a、電流流過電爐、電流流過電爐b、電流流過充電電池、電流流過充電電池c、電流流過電風(fēng)扇、電流流過電風(fēng)扇 電能轉(zhuǎn)化為熱能電能轉(zhuǎn)化為熱能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能 UIt WQ電熱：即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻電路中（ ）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱： 二、電熱和熱功率二、電熱和熱功率1.電熱:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量RtI

5、2Q 焦耳定律：2.熱功率:單位時(shí)間內(nèi)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量表達(dá)式表達(dá)式：P P熱熱=I=I2 2R R如：白熾燈的功率越大則越亮如：白熾燈的功率越大則越亮白熾燈、電爐等白熾燈、電爐等UIt WQ電熱：即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻電路中（白熾燈、電爐等）（白熾燈、電爐等）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱：在非純電阻電路中，（如電動(dòng)機(jī)）電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但不可避免的一小部分轉(zhuǎn)化為熱能。UItW電功：tRUtUIt22RIQW結(jié)論：tRIQ2電熱：WQUIR（歐姆定姆不適用）（歐姆定姆不適用）應(yīng)該是應(yīng)該是W=E機(jī)機(jī)+Q1純電阻用電器:電流通過用電器以發(fā)熱為目的如電爐、電熨斗、

6、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱2非純電阻用電器:電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能力為目的,發(fā)熱不是目的,而是難以避免的熱能損失.例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等電能大部分轉(zhuǎn)化為其它能，一小部分轉(zhuǎn)化為熱能電功大于電熱QRtItRUUItW22其它WQW熱電PRURIUI22P其熱電PPP課堂小結(jié)電功電功電熱電熱公式公式W=UItQ=I2Rt物理物理意義意義消耗了多少電能消耗了多少電能電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生了多少熱量了多少熱量純電純電阻阻非純非純電阻電阻W=UItQ=I2RtQRtItRUUItW22例題一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是例題一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線

7、圈電阻是0.4 0.4 ，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V220V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是50A50A。 （1 1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少? ? 效率為多少？效率為多少？ （2 2）某時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則此時(shí)的電動(dòng)）某時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則此時(shí)的電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少？機(jī)消耗的功率為多少？課堂練習(xí)課堂練習(xí)1：圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)測(cè)得它的兩端點(diǎn)a，b之間的電阻是之間的電阻是R，在，在a，b之間加上電壓之間加上電壓U，測(cè)得流過這電路的電流，測(cè)得流過這電路的電流為為I，則未知電路的電功率一定是，則未知電路的電功率一定是( ) A . I2R B .U2/R C. UI D.I2R+UIC課堂練習(xí)課堂練習(xí)2：一根電阻絲在通過一根電阻絲在通過2C的電量時(shí)，的電量時(shí)，消耗電能是消耗電能是8J。若在相同時(shí)間內(nèi)通過。若在相同時(shí)間內(nèi)通過4C的的電量，則該電阻絲兩端所加電壓電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為分別為 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J答案：答案：BD課堂練習(xí)課堂練習(xí)3：為了使電爐消耗的電功率