聯(lián)盟河南省三門峽市靈寶市第五高級高二物理選修3-1恒定電流《2-5焦耳定律》課件

第二章恒定電流2.5焦耳定律靈寶五高高二物理組2015年10月28日

在日常生活中，經(jīng)常會用到家用小電器，例如電吹風(fēng)，它分為幾擋，可以吹涼風(fēng)、暖風(fēng)和熱風(fēng)。內(nèi)部有電動機和電熱絲，分別送風(fēng)（電能轉(zhuǎn)化為機械能）和發(fā)熱（電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。在使用它的同時，你知道如何計算它們消耗的電能嗎？可以從電流做功的實質(zhì)來考慮。1、電功：電場力（或電流）所做的功。（1）實質(zhì)：靜電力移動電荷做功。（2）定義式：W=UIt

推導(dǎo)：W=qU，I=q/t（3）單位：焦耳（J）、千瓦時（kWh）也叫做度。

1kWh=3.6×106J（4）適用范圍：適用于所有類型電路的電功。一、電功和電功率2、電功率：電場力（或稱電流）做功的快慢。（1）定義式：P=UI

推導(dǎo)：P=W/t和W=UIt（2）單位：瓦特（W）。常用單位還有千瓦（kW），1kW=1×103W（3）適用范圍：適用于所有類型電路的電功率。例1、

一根電阻絲，在通過2C的電荷量時電功為8J．若在相同的時間內(nèi)通過4C的電荷量，求電阻絲上的電流做的功W和所加的電壓U分別是（）A．4V,16JB．8V,16JC．4V,32JD．8V,32JD3.額定功率和實際功率

1、在用電器或電器設(shè)備上通常會有銘牌，標注其電壓和功率，這上邊的電壓叫做額定電壓，對應(yīng)功率叫做額定功率。即在電器兩端加的電壓是額定電壓情況下，通過的電流為額定電流，用電器能處于額定功率正常工作。2、當兩端的電壓不是額定電壓時候，通過的電流不是額定電流，實際消耗的功率叫做實際功率。例2（多選）不考慮溫度對電阻的影響，對一只標注“PZ220V40W”的白熾燈泡，下列說法正確的有（）A.接在110V的電路上時的功率為20WB.接在110V的電路上時的功率為10WC.接在440V的電路上時的功率為160WD.接在220V的電路上時的功率為40WBCD1、輸入功率：用電器輸入端的電壓與輸入電流之積。

P=U1I12、輸出功率：用電器輸出端的電壓與輸出電流之積.P=U2I2由能量守恒易知，輸入功率等于輸出功率加上熱功率4.輸入功率和輸出功率

想想他們有什么共同點？從能量角度看它們都能用電工作，來發(fā)熱。什么是電流的熱效應(yīng)？

導(dǎo)體中有電流通過的時候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。那么電流產(chǎn)熱多少跟什么因素有關(guān)系呢，我們通過研究純電阻發(fā)熱來進行探究。二、焦耳定律1、電流做功消耗電能，具體產(chǎn)生什么類型的能量，就要看是什么類型的原件，可以分為兩類：（a）純電阻電路，可以把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電熱毯，電飯鍋之類的。（b）非純電阻電阻，可以把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。例如機械能和化學(xué)能。分別對應(yīng)與電動機和電解槽。例3．電功和電熱相等嗎？在

電路中相等，在

電路中電功W

電熱Q.

純電阻電路非純電阻電路大于根據(jù)能量守恒定律及“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”完成例32、對于純電阻電路而言，比如說電熱毯，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。則有W=Q

又有W=IUt

由歐姆定律得U=IR

最終得出？？？Q=I2Rt看看你算出來了嗎？3、焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻R

和通電時間t

三者的乘積．4、熱功率：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量。（1）定義式：P=UI

推導(dǎo)：P=Q/t和Q=UItU=IR（2）單位：瓦特（W）。常用單位還有千瓦（kW），1kW=1×103W（3）適用范圍：僅僅適用于純電阻電路的計算。為了衡量發(fā)熱的快慢，用熱功率來表示注意：1、公式W=UIt和P=UI是電功和電功率的一般表達式，適用于任何用電器，它表示用電器消耗的全部電功和電功率。而W=I2Rt=U2t/R和P=I2R=U2/R則是前面兩公式與歐姆定律結(jié)合而導(dǎo)出的，它們實際上只適用于純電阻電路。2、電流通過用電器做功的過程實際上是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。一個電動機，線圈電阻是0.4Ω，當它兩端所加的電壓為220V的時，通過的電流是5A。這臺電動機每分鐘所做的機械功有多少？課本54例1解：電動機消耗的輸入功率一部分轉(zhuǎn)化為了線圈發(fā)熱的熱功率，一部分轉(zhuǎn)化為輸出功率。則P電=P熱+P機P