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文檔簡介
第二章恒定電流5焦耳定律第二章恒定電流5焦耳定律1.所謂電流做功,實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的__________對自由電荷的________在做功.2.電流在一段電路中所做的功等于這段電路____________、電路中的______、__________三者的乘積,即W=________.3.單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率.電流在一段電路上做功的功率P等于________與這段電路____________的乘積,即P=________.恒定電場靜電力兩端的電壓U電流I通電時(shí)間tIUt電流I兩端的電壓UIU課前預(yù)習(xí)1.所謂電流做功,實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的__________對自由24.電流通過純電阻電路做功時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為___________.5.電熱Q=____________,熱功率P=________.6.若電路中有電動機(jī)或電解槽,電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為________或________,遵從能量守恒定律.導(dǎo)體的內(nèi)能I2Rt
I2R機(jī)械能化學(xué)能課前預(yù)習(xí)4.電流通過純電阻電路做功時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為________3一、電功和電功率1.電功.(1)電功的定義:電場力對電荷做的功,叫做電功.(2)電功的表達(dá)式:W=qU=UIt.即一段電路上的電功就等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積.(3)單位:焦耳,符號為J.課堂講解一、電功和電功率1.電功.課堂講解4
欄目鏈接2.電功率.(1)定義:電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做電功率.(2)表達(dá)式:P=
=UI.(3)單位:瓦特,符號W.(4)物理意義:表示電流做功的快慢.(5)串聯(lián)電路中:由P=I2R知
=…=I2,電阻越大,功率越大;并聯(lián)電路中:由P=U2/R知P1R1=P2R2=…=U2,電阻越小,功率越大.課堂講解欄目鏈接2.電功率.課堂講解5例1一根電阻絲,通過2C電荷量所消耗的電能是8J.若在相同的時(shí)間內(nèi)通過4C的電荷量,該電阻絲上所加電壓和消耗的電能分別是(
)
A.4V
16J
B.8V
16J
C.4V
32J
D.8V
32J
欄目鏈接典例分析消耗的電能等于電場力做的功:W=qU由I=可知電流是原來的2倍由U=IR計(jì)算電壓由W=UIt計(jì)算電能答案:D例1一根電阻絲,通過2C電荷量所消耗的電能是8J.若在相61.甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,下列說法中不正確的是(
)變式訓(xùn)練A.甲燈的實(shí)際功率一定總是40WB.將乙燈接入110V電路中,它的額定功率仍為60WC.兩燈均正常發(fā)光時(shí),甲燈絲電阻較大D.兩燈均正常發(fā)光時(shí),甲消耗的電能較少實(shí)際功率由電壓決定,不一定等于額定功率額定功率是反映元件的本身特性,不隨電壓的變化而變化由P=I2R計(jì)算電阻由W=Pt計(jì)算消耗的電能答案:A1.甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,下列說法中不正確的7二、焦耳定律和熱功率1.焦耳定律.(1)內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比.(2)表達(dá)式:Q=I2Rt.(3)適用范圍:Q=I2Rt可求任何電路中電流I通過電阻R時(shí)產(chǎn)生的熱量(電熱).課堂講解(4)實(shí)質(zhì):電流的熱效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.2.熱功率.電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的功率叫熱功率.熱功率即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率,即P=
=I2R.二、焦耳定律和熱功率1.焦耳定律.課堂講解(4)實(shí)質(zhì):電流的83.純電阻電路和非純電阻電路的比較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)化為其他形式的能的用電器電流、電壓、電阻三者的關(guān)系遵循歐姆定律I=U/R不服從歐姆定律,由UIt=I2Rt+W
知U>IR或I<課堂講解3.純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路元件9能量轉(zhuǎn)化形式電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能:W=Q=UIt=I2Rt=
t電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能量:電功W=UIt;電熱Q=I2Rt.W=Q+W其他元件舉例電阻、電爐絲、白熾燈電動機(jī)、電解槽課堂講解能量轉(zhuǎn)化形式電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能:W=Q=UIt=I2Rt10常見的用電器課堂講解常課堂講解11例2家庭用的電吹風(fēng)中,設(shè)電動機(jī)線圈的電阻為R1,它與電阻為R2的電熱絲相串聯(lián),接到交流電源上.電吹風(fēng)兩端電壓為U,通過的電流為I,消耗的電功率為P,如圖所示,以下結(jié)論中正確的是()A.P>IU
B.P=I2(R1+R2)C.P=IU
D.P>I2(R1+R2)
欄目鏈接典例分析公式P=IU對于純電阻電路和非純電阻電路都適用在非純電阻電路中電功大于電熱例2家庭用的電吹風(fēng)中,設(shè)電動機(jī)線圈的電阻為R1,它與電阻為122.微型吸塵器的直流電動機(jī)的內(nèi)阻一定,為1Ω,當(dāng)加在它兩端的電壓為2.0V時(shí),電流為0.8A,且能正常工作.求:(1)它的額定輸入功率多大?(2)工作時(shí)由導(dǎo)線發(fā)熱損失的功率多大?(3)它的最大輸出功率多大?
欄目鏈接變式訓(xùn)練公式P=IU對于純電阻電路和非純電阻電路都適用無論是純電阻電路還是非純電阻電路,都用P=I2R計(jì)算熱功率根據(jù)能量守恒,電動機(jī)的輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱功率2.微型吸塵器的直流電動機(jī)的內(nèi)阻一定,為1Ω,當(dāng)加在它兩端13解析:電動機(jī)正常工作時(shí)是非純電阻電路(1)額定輸入功率P額=UI=2×0.8W=1.6W(2)電動機(jī)發(fā)熱功率P熱=I2R=(0.8)2×1W=0.64W(3)根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒,電動機(jī)的最大輸出功率P出=P額-P熱=0.96W.答案:(1)1.6W
(2)0.64W
(3)0.96W變式訓(xùn)練解析:電動機(jī)正常工作時(shí)是非純電阻電路變式訓(xùn)練141.關(guān)于三個(gè)公式P=UI,P=I2R,P=
,以下說法正確的是(
)A.第一個(gè)公式普遍適用于求電功率,后兩式普遍適用于求熱功率B.在純電阻電路中,三個(gè)公式既可適用于求電功率,又可適用于求熱功率C.在非純電阻電路中,第一個(gè)公式可適用于求電功率,第二個(gè)公式可用于求熱功率,第三個(gè)公式?jīng)]有意義D.由U=IR可知,三個(gè)公式?jīng)]有任何區(qū)別,它們表達(dá)相同的意義,所求P既是電功率,也是熱功率課堂練習(xí)1.關(guān)于三個(gè)公式P=UI,P=I2R,P=,152.不考慮溫度對電阻的影響,對一個(gè)“220V
40W”的燈泡,下列說法正確的是(
)A.接在110V的電路中時(shí)的功率為20WB.接在110V的電路中時(shí)的功率為10WC.接在440V的電路中時(shí)的功率為160WD.接在220V的電路中時(shí)的功率為40W課堂練習(xí)2.不考慮溫度對電阻的影響,對一個(gè)“220V40W”的163.下列各用電器均標(biāo)有“220V60W”字樣,它們正常工作相同的時(shí)間,發(fā)熱最多的用電器是()A.電視機(jī)B.電風(fēng)扇C.電熱毯D.一樣多課堂練習(xí)3.下列各用電器均標(biāo)有“220V60W”字樣,它們正4.如圖所示的電路中,電爐電阻R=10Ω,電動機(jī)線圈的電阻r=1Ω,電路兩端電壓U=100V,電流表的示數(shù)為30A,問通過電動機(jī)的電流強(qiáng)度為多少?通電一分鐘,電動機(jī)做的有用功為多少?課堂練習(xí)4.如圖所示的電路中,電爐電阻R=10Ω,電動機(jī)線圈的電阻解析
:通過電爐的電流強(qiáng)度為I1==10A.通過電動機(jī)的電流強(qiáng)度為I2=I-I1=20A.電動機(jī)的總功率為P=UI2=100×20W=2×103W.因發(fā)熱而損耗的功率為P′=I2r=400W.電動機(jī)的有用功率(機(jī)械功率)為P″=P-P′=1.6×103W,電動機(jī)通電1min做的有用功為W=P″t=1.6×103×60J=9.6×104J.答案:20A
9.6×104J解析:通過電爐的電流強(qiáng)度為I1=夢想的力量當(dāng)我充滿自信地
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