《焦耳定律》課件(3)

1、想想他們有什么共同點？想想他們有什么共同點？提問：在靜電學中，我們怎樣計提問：在靜電學中，我們怎樣計 算電場力做功？算電場力做功？ 定義途徑；定義途徑；利用電勢差求電功利用電勢差求電功WAB = qUAB 從能量轉(zhuǎn)化的角度總結(jié)電路從能量轉(zhuǎn)化的角度總結(jié)電路的某些規(guī)律的某些規(guī)律 探討幾個用電器的能量轉(zhuǎn)化情況探討幾個用電器的能量轉(zhuǎn)化情況a、電流流過電爐、電流流過電爐b、電流流過電解槽、電流流過電解槽c、電流流過電風扇、電流流過電風扇電能轉(zhuǎn)化為熱能。電能轉(zhuǎn)化為熱能。電能轉(zhuǎn)化為化學能和熱能電能轉(zhuǎn)化為化學能和熱能 電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能 一、電功和電功率如圖一段電路兩端的電壓為U，通

2、過的電流為I，在時間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量Itq 則電場力做功即： qUW UItW 思考問題：以上的推導和結(jié)論與電路的性質(zhì)思考問題：以上的推導和結(jié)論與電路的性質(zhì)（如：前面（如：前面a、 b、c三種電路）有沒有關(guān)系？三種電路）有沒有關(guān)系？結(jié)論：沒有關(guān)系！結(jié)論：沒有關(guān)系！ 電流做功的實質(zhì)電流做功的實質(zhì):電場力推動電荷做功電場力推動電荷做功 電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。1電功：在一段電路中電場力所做的功，也就電功：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，簡稱為電功是通常所說的電流所做的功，簡稱為電功UItW 電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩電流

3、在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓端的電壓U、電路中的電流、電路中的電流 I 和通電時間和通電時間 t 三者三者的乘積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），常用單位有千瓦時（位有千瓦時（kWh）.1kWh3.6106J2電功率：單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率電功率：單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率UItWP（）一段電路上的電功率（）一段電路上的電功率P等于這段電路兩等于這段電路兩端的電壓端的電壓U和電路中電流和電路中電流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

4、是瓦（W），常），常用單位還有毫瓦（用單位還有毫瓦（mW），千瓦（），千瓦（kW）1kW103W106mW額定功率和實際功率：用電器銘牌上所標稱額定功率和實際功率：用電器銘牌上所標稱的功率是的功率是額定功率額定功率，用電器在實際電壓下工作，用電器在實際電壓下工作的功率是的功率是實際功率實際功率用電器只有在額定電壓下用電器只有在額定電壓下工作實際功率才等于額定功率工作實際功率才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29吋彩電電熨斗電冰箱微波爐臺燈額定電壓（V）220220220220220額定功率（W）15030080010015080012004060三、焦耳

5、定律（實驗定律）三、焦耳定律（實驗定律）3、 適用于一切電路適用于一切電路（純電阻電路、非純電阻電路）中電熱的計算。（純電阻電路、非純電阻電路）中電熱的計算。 非純電阻電路和純電阻電路？非純電阻電路和純電阻電路？電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如白熾電燈、電爐、電熱毯等白熾電燈、電爐、電熱毯等只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電路中含用電動機、電解槽等。電路中含用電動機、電解槽等。電功率和熱功率電功率和熱功率 將將a類電路用能量守恒的關(guān)系寫出完整類電路用能量守恒的關(guān)系寫出完整的方程的方程 寫方程寫方程化簡化簡得出歐姆定律得出歐姆定律對對b類和類和c類電路電路應(yīng)用同樣的關(guān)系，

6、類電路電路應(yīng)用同樣的關(guān)系，還能得出歐姆定律嗎？還能得出歐姆定律嗎？ 不能。不能。 可以看出，并不是所有的用電元件都是可以看出，并不是所有的用電元件都是適用歐姆定律的適用歐姆定律的 2其他其他 22非純電阻電路非純電阻電路純電阻電路純電阻電路純電阻電路純電阻電路: : 電能電能 內(nèi)能內(nèi)能 QI2Rt 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+ +其它形式的能其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R說明：歐姆說明：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間在某段時間內(nèi)消耗的全內(nèi)消耗的全部電能部電能! ! 指轉(zhuǎn)化為指

7、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+ +其它形式的能其它形式的能 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 = 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電功電功等于等于電熱電熱電功電功大于大于電熱電熱電熱電熱1. 1. 電功電功WW 定義：定義：在一段電路中電

8、場力所做的功在一段電路中電場力所做的功, ,也就是通常也就是通常 說的電流所做的功說的電流所做的功, ,簡稱電功簡稱電功. . 公式：公式：W=UW=UI It t 單位：單位：J J 2. 2. 電功率電功率P P 定義：定義：單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率 公式：公式：P=W/t=UP=W/t=UI I 單位：單位：WWkWkWhkWh1kWh=3.61kWh=3.610106 6J J小結(jié)：電功和電功率、電熱和熱功率小結(jié)：電功和電功率、電熱和熱功率 3. 3. 焦耳定律焦耳定律 內(nèi)容：內(nèi)容：電流通過某導體，在時間電流通過某導體，在時間t t內(nèi)產(chǎn)生的熱量內(nèi)

9、產(chǎn)生的熱量, , 跟電跟電流的平方、導體的電阻和通電時間成正比。流的平方、導體的電阻和通電時間成正比。 公式：公式：Q=Q=I I2 2RtRt 公式：公式：P P熱熱=Q/t=Q/t=I I2 2R R 單位：單位：W kWW kW4. 4. 熱功率：熱功率：P P熱熱 導體在單位時間內(nèi)發(fā)出的熱量導體在單位時間內(nèi)發(fā)出的熱量電功與電熱電功與電熱 1 1、加在某臺電動機上的電壓是、加在某臺電動機上的電壓是U U，電動，電動機消耗的電功率為機消耗的電功率為P P，電動機線圈的電阻為，電動機線圈的電阻為r r，則電動機線圈上消耗的熱功率為（則電動機線圈上消耗的熱功率為（ ） A AP P B BU

10、U 2 2/ r/ r C CP P 2 2r /U r /U 2 2 D DP P P P 2 2r / U r / U 2 2 非純電阻電路中計算非純電阻電路中計算 電功率只能用電功率只能用P=UP=UI I， 熱功率只能用熱功率只能用P P熱熱=I I2 2R R課堂訓練課堂訓練C答案：答案：4典型例題典型例題例例2 2、把標有、把標有“220V100W”220V100W”的燈泡接到的燈泡接到220V220V的電路的電路中，通過燈絲的電流中，通過燈絲的電流I I和實際功率各有多大？若接到和實際功率各有多大？若接到110V110V的電路中結(jié)果又怎樣？（假定燈絲的電阻不的電路中結(jié)果又怎樣？（

11、假定燈絲的電阻不變。）變。）解解：燈泡的電阻：燈泡的電阻R=U2/P=2202/100=484 （1）燈泡接）燈泡接220V時，通過燈絲的電流時，通過燈絲的電流 I=U/R=220/484A=0.45A 實際功率實際功率P=UI=220220/484W=100W （2）燈泡接）燈泡接110V時，通過燈絲的電流時，通過燈絲的電流 I/=U/R=110/484A=0.23A 實際功率實際功率P/=U/I/=110110/484W=25W 答案：答案：AD例例4、一根電阻絲在通過、一根電阻絲在通過2C的電量時，消耗的電量時，消耗電能是電能是8J。若在相同時間內(nèi)通過。若在相同時間內(nèi)通過4C的電量，的電

12、量，則該電阻絲兩端所加電壓則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這和該電阻絲在這段時間內(nèi)消耗的電能段時間內(nèi)消耗的電能E分別為分別為 （ ）AU4V BU=8VCE16J DE=32Jn答案：答案：BD例例5、有一個直流電動機，把它接入、有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路電壓的電路時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是時，電動機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把它接入若把它接入2V電壓的電路中，電動機正常工作，工電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是作電流是1A。求：。求：（1）電動機正常工作時的輸出功率。）電動機正常工作時的輸出功率。（2）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時

13、電動）如在正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時電動機的發(fā)熱功率多大？（提示：電動機在電路中轉(zhuǎn)子機的發(fā)熱功率多大？（提示：電動機在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器）n答案：答案：1.5W，8W 答案：答案：2.16W，1.44W答案：答案：1.5W探究實驗：探究實驗： 給你玩具電風扇給你玩具電風扇1 1臺、干電池臺、干電池2 2節(jié)、電節(jié)、電壓表和電流表各壓表和電流表各 1 1 只、導線若干。只、導線若干。 請你設(shè)法測出電風扇的直流電阻，以請你設(shè)法測出電風扇的直流電阻，以及電風扇工作時總功率及電風扇工作時總功率( (電功率）和輸出電功率）和輸出的機械的機械功率。功率。運運行情況行情況物理物理量