2022年醫(yī)學(xué)專題-第二章恒定電流第5節(jié)焦耳定律

第5節(jié)焦耳定律(jiāoěrdìnɡlǜ)第一頁(yè)，共十七頁(yè)。一、電功和電功率1.電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體(dǎotǐ)中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功回憶：

在靜電學(xué)中，電場(chǎng)力做功(zuògōng)的特點(diǎn)是什么？表達(dá)式？（1）特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功(zuògōng)與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差（2）利用電勢(shì)差求電功——WAB=qUAB第二頁(yè)，共十七頁(yè)。W=qUq=ItW=UIt一、電功和電功率1.電功：電流做功的實(shí)質(zhì)(shízhì)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(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦時(shí)(kWh)1kWh=3.6×106J第三頁(yè)，共十七頁(yè)。一、電功和電功率1.電功：電流(diànliú)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(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦時(shí)(kWh)1kWh=3.6×106J功能(gōngnéng)關(guān)系：表達(dá)式：W=UIt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)化為其他形式的能第四頁(yè)，共十七頁(yè)。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(héngdìng)電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦時(shí)(kWh)1kWh=3.6×106J表達(dá)式：W=UIt物理意義(yìyì)：反映了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能也可以說(shuō)“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，電功與這些元件的種類有關(guān)嗎？結(jié)論：電功W（消耗了多少電能）只與元件兩端的電壓U，通過(guò)的電流I和通電時(shí)間t有關(guān)，與元件的種類無(wú)關(guān)。適用于一切電路做功第五頁(yè)，共十七頁(yè)。一、電功和電功率1.電功：電流做功的實(shí)質(zhì)(shízhì)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(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦時(shí)(kWh)1kWh=3.6×106J表達(dá)式：W=UIt物理意義：反映(fǎnyìng)了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能也可以說(shuō)“消耗了多少電能”適用于一切電路做功2.電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率P＝W/t＝UI單位：瓦（W）千瓦kW表達(dá)式：適用于一切電路的電功率物理意義：反映了電流做功的快慢！第六頁(yè)，共十七頁(yè)。探討幾個(gè)(jǐɡè)用電器的能量轉(zhuǎn)化情況a、電流(diànliú)流過(guò)電爐b、電流流過(guò)電解槽c、電流流過(guò)電風(fēng)扇→電能轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為熱能?！娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能

→電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能第七頁(yè)，共十七頁(yè)。即電能全部轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為熱能，電功等于電熱在純電阻(diànzǔ)電路中（）二、電熱(diànrè)和熱功率1.電熱:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量2.熱功率:單位時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量表達(dá)式：P熱=I2R如：白熾燈的功率越大則越亮白熾燈、電爐等第八頁(yè)，共十七頁(yè)。即電能全部(quánbù)轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻(diànzǔ)電路中（白熾燈、電爐等）在非純電阻(diànzǔ)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。結(jié)論：W>QU>IR（歐姆定姆不適用）應(yīng)該是W=E機(jī)+Q第九頁(yè)，共十七頁(yè)。1．純電阻用電器:電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的(mùdì)如電爐、電熨斗、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(děngyú)電熱2．非純電阻用電器:電流通過(guò)(tōngguò)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、日光燈等電能大部分轉(zhuǎn)化為其它能，一小部分轉(zhuǎn)化為熱能電功大于電熱第十頁(yè)，共十七頁(yè)。例題：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈(xiànquān)電阻是0.4，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是50A。（1）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？（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)機(jī)消耗的功率為多少？第十一頁(yè)，共十七頁(yè)。課堂練習(xí)1：圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)a，b之間的電阻(diànzǔ)是R，在a，b之間加上電壓U，測(cè)得流過(guò)這電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是()A.I2RB.U2/RC.UID.I2R+UI第十二頁(yè)，共十七頁(yè)。課堂練習(xí)2：一根電阻絲在通過(guò)(tōngguò)2C的電量時(shí)，消耗電能是8J。若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為（）

A．U＝4VB．U=8VC．E＝16JD．E=32J答案(dáàn)：BD第十三頁(yè)，共十七頁(yè)。

課堂練習(xí)3：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(xiànquān)的電阻為r，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為（）

A．P

B．U2/r

C．P2r/U2

D．P–P2r/U2C第十四頁(yè)，共十七頁(yè)。1.如圖所示，有一臺(tái)提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)M，線圈的內(nèi)阻為r=0.60Ω，與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的定值電阻阻值為R=10Ω，電路的路端為U=160V．圖中理想電壓表的示數(shù)為110V．求：⑴通過(guò)(tōngguò)電動(dòng)機(jī)的電流I是多大？⑵電動(dòng)機(jī)的輸入功率P是多大？⑶電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P/是多大？2．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V，電阻R1=21Ω，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵(diànjiàn)S1始終閉合。當(dāng)電鍵S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R1的電功率是525W；當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)，電阻R1的電功率是336W，求（1）電源的內(nèi)電阻；（2）當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過(guò)電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率第十五頁(yè)，共十七頁(yè)。2．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=110V，電阻R1=21Ω，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合。當(dāng)電鍵S2斷開(kāi)時(shí)，電阻R1的電功率是525W；當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)，電阻R1的電功率是336W，求（1）電源的內(nèi)電阻；（2）當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過(guò)電源的電流(diànliú)和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率第十六頁(yè)，共十七頁(yè)。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)第5節(jié)焦耳定律。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。思