焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化課件

武勝中學(xué)吳建兵武勝中學(xué)吳建兵第二章第6節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)三隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練考向一考向三考向二第二章第6節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)熟悉課本知識(shí)3．焦耳定律的表達(dá)式為Q＝I2Rt，此式只能用于純電阻電路和非純電阻電路發(fā)熱部分。4．電源工作時(shí)，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率為IE，等于對(duì)外輸出功率IU和電源內(nèi)部的熱功率I2r之和。即：IE=IU+I2r1．電功是指電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功，其大小為W＝qu＝UIt2．電功率指單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，表達(dá)式為P＝W/t＝UI，表示電流做功的快慢。熟悉課本知識(shí)3．焦耳定律的表達(dá)式為Q＝I2Rt，此式只能用于1．電功

(1)定義：電場(chǎng)力

所做的功。

(2)大?。旱扔谶@段電路兩端的電壓U與電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的

。

(3)公式：W＝

。

(4)國(guó)際單位：焦耳，符號(hào)J。千瓦時(shí)(kW·h)

(5)意義：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，電流做了多少功，表明就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。即電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度。移動(dòng)電荷乘積UIt

電功普適公式

1kW·h＝3.6×106J1．電功移動(dòng)電荷乘積UIt電功普適公式1kW·h＝3比值乘積快慢

電功率普適公式UI比值乘積快慢電功率普適公式UI重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(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；非純電阻電路發(fā)熱部分。

純電阻電路：只含有電熱元件的電路（如白熾燈、電爐、電烙鐵；及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)）。

非純電阻電路：電路中含有在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)或有在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解槽的電路．

Q=I2Rt1）、公式:2.電熱Q2）、單位：焦(J)

千瓦時(shí)(kW·h)

電熱普適公式焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的73．額定功率和實(shí)際功率

(1)用電器正常工作時(shí)所消耗的功率叫做額定功率。當(dāng)用電器兩端電壓達(dá)到額定電壓U額時(shí)，電流達(dá)到額定電流I額，電功率也達(dá)到額定功率P額，且P額＝U額I額。

(2)用電器的實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時(shí)消耗的電功率。為了使用電器不被燒毀，一般要求實(shí)際功率不能大于其額定功率。3．額定功率和實(shí)際功率焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化ppt課件答案：

BC答案：BC正比正比I2Rt正比正比I2Rt比值I2R適用于純電阻電路和非純電阻電路發(fā)熱部分。比值I2R適用于純電阻電路和非純電阻電路發(fā)熱部分。4．焦耳熱的應(yīng)用與危害

(1)應(yīng)用：利用電流的熱效應(yīng)來(lái)加熱、烘干物體，如電烙鐵、電烤箱、電暖氣、電爐、電飯鍋、電熨斗等。

(2)危害：①減少用電器的使用壽命。②燒壞用電器甚至引起火災(zāi)。4．焦耳熱的應(yīng)用與危害

重點(diǎn)詮釋1．純電阻電路與非純電阻電路對(duì)比

兩種電路比較內(nèi)容純電阻電路非純電阻電路元件特點(diǎn)電路中只有電阻元件除電阻外還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器，如：電動(dòng)機(jī)重點(diǎn)詮釋1．純電阻電路與非純電阻電路對(duì)比

兩種電路比較內(nèi)容純電阻電路非純電阻電路歐姆定律服從歐姆定律I＝不服從歐姆定律U＞IR或I＜能量轉(zhuǎn)化電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電流做功除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能元件舉例電阻、電爐絲、白熾燈等電動(dòng)機(jī)、電解槽等兩種電路純電阻電路非純電阻電路歐姆定律服非純電阻電路計(jì)算電熱時(shí)一般用：Q＝I2Rt

非純電阻電路計(jì)算電熱時(shí)一般用：Q＝I2Rt2．電功率的計(jì)算公式P＝U2/R中，U是加在用電器上的電壓，R是用電器的電阻，此式可用于 (

)A．計(jì)算電冰箱的功率 B．計(jì)算電風(fēng)扇的功率C．計(jì)算電烙鐵的功率

D．計(jì)算洗衣機(jī)的功率解析：公式P＝U2/R是根據(jù)功率公式和歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的，只能用在純電阻電路中，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。答案：C2．電功率的計(jì)算公式P＝U2/R中，U是加在用電器上的解析：1．電源內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化在電源內(nèi)部，通過(guò)各種作用將其他形式的能轉(zhuǎn)化為

。2．電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)純電阻電路中：P電＝

。(2)在非純電阻電路中：P電＝

＋

。電能P熱P熱P其他1．電源內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化電能P熱P熱P其他3．閉合電路的功率分析

(1)公式表達(dá)：由閉合電路歐姆定律可得IE＝

＋

。

(2)物理意義：電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的功率IE，等于電源輸出功率

與電源內(nèi)電路的熱功率

之和。IUI2rIUI2r3．閉合電路的功率分析IUI2rIUI2r重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋圖2－6－1圖2－6－1焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化ppt課件3．在如圖2－6－2所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線。用該電源與電阻R組成閉合電路。由圖像判斷正確的是(

)A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為4WD．電源的效率為80%圖2－6－23．在如圖2－6－2所示的U－I圖像中，圖2－6－2答案：ABC答案：ABC[例1]

額定電壓都是110V，額定功率PA＝100W、PB＝40W的電燈兩盞，若接在電壓是220V的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是(

)圖2－6－3[例1]額定電壓都是110V，額定功率[審題指導(dǎo)]

解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)兩燈的電阻大小關(guān)系；(2)題目要求兩燈均正常發(fā)光且電路消耗功率最小。[審題指導(dǎo)]解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化ppt課件對(duì)于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光。對(duì)于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光。比較C、D兩個(gè)電路，由于C電路中變阻器功率為(IA－IB)×110，而D電路中變阻器功率為(IA＋I(xiàn)B)×110，所以C電路消耗電功率最小。[答案]

C對(duì)于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于R(1)在串聯(lián)電路中，用電器消耗的功率及兩端電壓均與其電阻成正比。

(2)在并聯(lián)電路中，用電器消耗的功率及流過(guò)電阻的電流均與其電阻成反比。(1)在串聯(lián)電路中，用電器消耗的功率及兩端電1．有四盞電燈，如圖2－6－4所示連接在電路中，L1、L2都標(biāo)有“220V，110W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V，40W”字樣，把電路接通后最暗的是 (

)A．L1 B．L2C．L3 D．L4圖2－6－4答案：C1．有四盞電燈，如圖2－6－4所示連接圖2－6－4答案：C[例2]規(guī)格為“220V

36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：

(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率；

(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率。[例2]規(guī)格為“220V36W”的[審題指導(dǎo)]

解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)歐姆定律的適用條件。(2)機(jī)械功率、輸入功率與熱功率的關(guān)系。(3)無(wú)論電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)熱功率均為P＝I2R。[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化ppt課件[答案]

(1)35W

1W

(2)1210W

1210W[答案](1)35W1W(2)1210W1電動(dòng)機(jī)電路的功率關(guān)系

(1)電動(dòng)機(jī)的等效處理：電動(dòng)機(jī)是一種非純電阻用電器，它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。在電路計(jì)算中，常把電動(dòng)機(jī)等效為阻值等于其內(nèi)阻的電阻r和無(wú)電阻的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈串聯(lián)而成，如圖2－6－5所示。電流通過(guò)r時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為熱能，而線圈把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

(2)輸入功率：電動(dòng)機(jī)的總功率。由電動(dòng)機(jī)電路的電流和電壓決定，計(jì)算公式：P總＝UI。圖2－6－5電動(dòng)機(jī)電路的功率關(guān)系圖2－6－5圖2－6－6圖2－6－62．如圖2－6－7所示的電路中，電源電壓為60V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R＝2Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R0＝1.6Ω，電壓表的示數(shù)為50V，電動(dòng)機(jī)正常工作，求電動(dòng)機(jī)的輸出功率。圖2－6－72．如圖2－6－7所示的電路中，電源電圖2－6－7答案：210W答案：210W[例3]電路圖如圖2－6－8甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω，定值電阻R0＝3Ω。圖2－6－8[例3]電路圖如圖2－6－8甲所示，圖乙中(1)當(dāng)R為何值時(shí)，R0消耗的功率最大，最大值為多少？

(2)當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為多少？

[審題指導(dǎo)]

解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：

(1)由U－I圖像求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(2)電路中的電流最大時(shí)，R0消耗的功率最大。

(2)根據(jù)電源有最大輸出功率的條件，求電源的最大輸出功率。(1)當(dāng)R為何值時(shí)，R0消耗的功率最大，最[答案]

(1)0

10.9W

(2)4.5Ω

13.3W[答案](1)010.9W(2)4.5Ω13.3(1)定值電阻消耗功率最大時(shí)通過(guò)的電流一定最大。

(2)求可變電阻消耗的最大功率時(shí)，可將固定電阻等效到電源內(nèi)部處理。

(3)不要死記電路中內(nèi)、外電阻相等時(shí)電源有最大輸出功率的條件，由于題目條件的限制，不一定存在這個(gè)狀態(tài)，由電源的輸出功率隨R的