人教版第二章恒定電流第五節(jié) 焦耳定律 新課標(biāo) 人教

1、2021/8/9 星期一15、焦耳定律第二章 恒定電流2021/8/9 星期一2一、電功和電功率如圖一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量則電場(chǎng)力做功即： 2021/8/9 星期一31電功：在一段電路中電場(chǎng)力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡(jiǎn)稱為電功電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流 I 和通電時(shí)間 t 三者的乘積在國際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時(shí)（kWh）.1kWh3.6106J2021/8/9 星期一42電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功（）一段電路上的電功率P等于這段電路兩端的電壓U和電路中電流I的

2、乘積（）電功率表示電流做功的快慢（）單位：在國際單位制中是瓦（W），常用單位還有毫瓦（mW），千瓦（kW）1kW103W106mW=10-3MW2021/8/9 星期一5額定功率和實(shí)際功率：用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是額定功率，用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率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(tái)燈額定電壓（V）220220220220220額定功率（W）150300800100150800120040602021/8/9 星期一6二、電功率和熱功率 1電流做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為

3、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)化為熱能在真空中，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能；在金屬導(dǎo)體中，在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的自由電子頻繁地與離子碰撞，把定向移動(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2021/8/9 星期一72焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)間 t 三者的乘積 焦耳定律適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路 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)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路

4、2021/8/9 星期一8熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I 的二次方與導(dǎo)體電阻R 的乘積 2021/8/9 星期一9I額=P額/U額 =1000/220A 4.5A 例1：規(guī)格為“220V，1000W”的電爐，求： 1.電爐正常工作時(shí)，通過電阻絲的電流 2. 電爐的電阻 2.電爐的電阻： R=U額2/P額 =2202/1000解：1.由P=UI知，電爐正常工作時(shí)： =48.42021/8/9 星期一10探究實(shí)驗(yàn)： 給你玩具電風(fēng)扇1臺(tái)、干電池2節(jié)、電壓表和電流表各 1 只、導(dǎo)線若干。 請(qǐng)你設(shè)法測(cè)出電風(fēng)扇的直流電阻，以及電風(fēng)扇工作時(shí)總功率(電功率）和輸出的機(jī)械功

5、率。2021/8/9 星期一11運(yùn)行情況物理量 電 壓 U（V） 電 流 I（A） 電 阻 R（ ）總功率電功率（UI）（W）熱功率 I2R（W）機(jī)械功率 UI I2R （W）轉(zhuǎn)動(dòng)3 0.08 卡 住 30.130 0.24 0.192 0.048 0.30.30302021/8/9 星期一12純電阻電路: 電能 內(nèi)能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非純電阻電路:電能 內(nèi)能+其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路！指某段電路在某段時(shí)間內(nèi)消耗的全部電能! 指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!2021/8/9 星期一13純電阻電路: 非純電阻電路:電能 內(nèi)能

6、電能 內(nèi)能+其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R電功 = 電熱：W=Q= UIt=I2Rt=U2t/R電功率=熱功率：P =P熱 = UI = I2R = U2/RMWW - QQUIt I2RtIU/R電功：W= UIt電熱：Q=I2Rt電功率：P=UI熱功率：P熱=I2R2021/8/9 星期一14例2加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為（ ） AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2非純電阻電路中計(jì)算電功率只能用P=UI， 熱功率只能用P熱=I2R2021/8/9 星期一153電功率與熱功率 （1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積（2）聯(lián)系：對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率；對(duì)非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和2021/8/9 星期一16例題：對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是（ ） 2021/8/9 星期一17解析：電功率計(jì)算的普通公式為用電器有的是純電阻用電器（例電爐、電烙鐵等）有的是非純電阻用電器（例電動(dòng)