焦耳定律新課標(biāo)新人教版高中物理選修1ppt課件

1、2.5教學(xué)目的教學(xué)目的 v一知識與技藝一知識與技藝v1、了解電功的概念，知道電功是指電場力對自在電、了解電功的概念，知道電功是指電場力對自在電荷所做的功，了解電功的公式，能進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算。荷所做的功，了解電功的公式，能進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算。2、了解電功率的概念和公式，能進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算。、了解電功率的概念和公式，能進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算。3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。v二過程與方法二過程與方法v經(jīng)過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培育學(xué)生的經(jīng)過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培育學(xué)生的分析、推理才干。分析、推理才干。v三情感、態(tài)度與價(jià)值觀三情感、態(tài)度與價(jià)值觀v經(jīng)過電能與其他

2、方式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步浸經(jīng)過電能與其他方式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步浸透辯證唯物主義觀念的教育。透辯證唯物主義觀念的教育。v【教學(xué)重點(diǎn)】【教學(xué)重點(diǎn)】v電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式。電熱功率的概念、公式。v【教學(xué)難點(diǎn)】【教學(xué)難點(diǎn)】v電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。v【教學(xué)方法】【教學(xué)方法】v等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法v【教學(xué)儀器】【教學(xué)儀器】v燈泡燈泡36 V，18 W、電壓表、電流表、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干

3、、投影儀、投影片、玩具小電機(jī)投影儀、投影片、玩具小電機(jī)一、電功和電功率如圖一段電路兩端的電壓為如圖一段電路兩端的電壓為U U，經(jīng)過的電，經(jīng)過的電流為流為I I，在時(shí)間，在時(shí)間t t內(nèi)經(jīng)過這段電路任一橫截內(nèi)經(jīng)過這段電路任一橫截的電荷量的電荷量Itq 那么電場力做功即：那么電場力做功即： qUW UItW 1電功：在一段電路中電場力所做的功，也電功：在一段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱為電就是通常所說的電流所做的功，簡稱為電功功UItW 電流在一段電路上所做的功等于這段電路電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓兩端的電壓U、電路中的電流、電路中的電流 I 和通電時(shí)

4、間和通電時(shí)間 t 三者的乘積三者的乘積在國際單位制中電功的單位是焦在國際單位制中電功的單位是焦J，常用單位有千瓦時(shí)常用單位有千瓦時(shí)kWh.1kWh3.6106J2電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功UItWP一段電路上的電功率一段電路上的電功率P P等于這段電路兩等于這段電路兩端的電壓端的電壓U U和電路中電流和電路中電流I I的乘積的乘積電功率表示電流做功的快慢電功率表示電流做功的快慢單位：在國際單位制中是瓦單位：在國際單位制中是瓦W，常，常用單位還有毫瓦用單位還有毫瓦mW，千瓦，千瓦kW1kW103W106mW=10-3MW額定功率和實(shí)踐功率：用電器銘牌上所標(biāo)額定功

5、率和實(shí)踐功率：用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是額定功率，用電器在實(shí)踐電壓下稱的功率是額定功率，用電器在實(shí)踐電壓下任務(wù)的功率是實(shí)踐功率任務(wù)的功率是實(shí)踐功率用電器只需在額定電壓下任務(wù)實(shí)踐功率才用電器只需在額定電壓下任務(wù)實(shí)踐功率才等于額定功率等于額定功率幾種常見家用電器的額定功率幾種常見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V220220220220220額定功率額定功率W15030080010015080012004060二、電功率和熱功率 1電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他方式電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他方式能量的過程能量的過程

6、電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電解槽把電電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能能在真空中，電場力對電荷做正功時(shí)，減少的在真空中，電場力對電荷做正功時(shí)，減少的電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能；在金屬導(dǎo)體中，在電電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能；在金屬導(dǎo)體中，在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的自在電子頻繁地與離子場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的自在電子頻繁地與離子碰撞，把定向挪動(dòng)的功能傳給離子，使離子熱運(yùn)碰撞，把定向挪動(dòng)的功能傳給離子，使離子熱運(yùn)動(dòng)加劇，將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能動(dòng)加劇，將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2焦耳定律：電流經(jīng)過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量焦耳定律：電流經(jīng)過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱

7、量Q等于電流等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻的二次方、導(dǎo)體的電阻 R 和和通電時(shí)間通電時(shí)間 t 三者的乘積三者的乘積 RtIQ2焦耳定律適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電焦耳定律適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路路 純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件 非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有非純電阻電路：電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反響的電路電解槽在發(fā)生化學(xué)反響的電路 熱功率：單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率

8、叫做熱功率：單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率熱功率熱功率等于通電導(dǎo)體中電流熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I I 的二次方與的二次方與導(dǎo)體電阻導(dǎo)體電阻R R 的乘積的乘積 RItQP2I額額=P額額/U額額 =1000/220A 4.5A 例例1：規(guī)格為：規(guī)格為“220V，1000W的電爐，求：的電爐，求： 1.電爐正常任務(wù)時(shí)，經(jīng)過電阻絲的電流電爐正常任務(wù)時(shí)，經(jīng)過電阻絲的電流 2. 電爐的電阻電爐的電阻 2.電爐的電阻：電爐的電阻： R=U額額2/P額額 =2202/1000解：解：1.由由P=UI知，電爐正常任務(wù)時(shí)：知，電爐正常任務(wù)時(shí)： =48.4探求實(shí)驗(yàn)：探求實(shí)驗(yàn)： 給他玩具電風(fēng)扇給他玩具電風(fēng)扇

9、1臺(tái)、干電池臺(tái)、干電池2節(jié)、電節(jié)、電壓表和電流壓表和電流表各表各 1 只、導(dǎo)線假設(shè)干。只、導(dǎo)線假設(shè)干。 請他設(shè)法測出電風(fēng)扇的直流電阻，以請他設(shè)法測出電風(fēng)扇的直流電阻，以及電風(fēng)扇工及電風(fēng)扇工作時(shí)總功率作時(shí)總功率(電功率和輸出的機(jī)械功率。電功率和輸出的機(jī)械功率。運(yùn)運(yùn)行情況行情況物理物理量量 電電 壓壓 U（V） 電電 流流 I（A） 電電 阻阻 R（ ）總功率總功率電功率電功率（UI）（W）熱功率熱功率 I2R（W）機(jī)械功率機(jī)械功率 UI I2R （W）轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)3 0.08 卡卡 住住 30.130 0.24 0.192 0.048 0.30.3030純電阻電路純電阻電路: 電能電能 內(nèi)能內(nèi)能 Q

10、I2Rt WUIt=I=U/RM非純電阻電路非純電阻電路:電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+其它方式的能其它方式的能WW - QQUIt I2RtIU/R闡明：歐姆闡明：歐姆定律不適用定律不適用于非純電阻于非純電阻電路！電路！指某段電路指某段電路在某段時(shí)間在某段時(shí)間內(nèi)耗費(fèi)的全內(nèi)耗費(fèi)的全部電能部電能! ! 指轉(zhuǎn)化為指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那內(nèi)能的那部分電能部分電能!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)能電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+其它方式的能其它方式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R電功電功 = 電熱電熱：W=Q = UIt =I2Rt=U2t/R電功率電功率=熱功率：熱功率：P =P熱熱 =

11、 UI = I2R = U2/RMWW - QQUIt I2RtIU/R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例例2加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為消耗的電功率為P，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，那么電動(dòng)機(jī)線圈上耗費(fèi)的熱功率為那么電動(dòng)機(jī)線圈上耗費(fèi)的熱功率為 AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2非純電阻電路中計(jì)算電功率非純電阻電路中計(jì)算電功率只能用只能用P=UI， 熱功率只能用熱功率只能用P熱熱=I2R3電功率與熱功率電功率與熱功率 1區(qū)別：區(qū)別：電功率是指

12、某段電路的全部電功率，或這段電路上電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上耗費(fèi)的全部電功率，決議于這段電路兩端電壓和經(jīng)過耗費(fèi)的全部電功率，決議于這段電路兩端電壓和經(jīng)過的電流強(qiáng)度的乘積；的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而耗費(fèi)的功率決熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而耗費(fèi)的功率決議于經(jīng)過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的議于經(jīng)過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積乘積2聯(lián)絡(luò)：聯(lián)絡(luò)：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他方式的功率之和能外其他方式的功率之和例題：例題：對計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公對計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是式是 RIP2RUP2UIP tWP 解析：電功率計(jì)算的普通公式為電功率計(jì)算的普通公式為UItWP用電器有的是純電阻用電器例電爐、電烙鐵用