5、焦耳定律.pptx

5、焦耳定律、焦耳定律第一页，共十六页。一、电功和电功率W=qUq=ItW=UIt1.1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功电荷的静电力做功.静电力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势静电力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能能转化为其他形式的能.第二页，共十六页。一、电功和电功率1 1 1 1定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功是通常所说的电流所做的功，简称为电功是通常所说的电流所做的功，简称为电功是通常所说的电流所做的功，简称为电功2 2公式：公式：适用于一切电路适用于一切电路电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压压U U U U、电路中的电流、电路中的电流 I I I I 和通电时间和通电时间 t t 三者的乘积三者的乘积三者的乘积三者的乘积3 3单位：焦耳单位：焦耳(J)(J)千瓦时千瓦时千瓦时千瓦时(kWh)(kWh)(kWh)(kWh)1kWh3.6106 6J4 4意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度 第三页，共十六页。一、电功和电功率2 2电功率电功率 一段电路上的电功率一段电路上的电功率P P P P等于这段电路两端的电压等于这段电路两端的电压U U U U和和电路中电流电路中电流I I I I的乘积的乘积3 3单位：在国际单位制中是瓦单位：在国际单位制中是瓦W W，常用单位，常用单位 还有千瓦还有千瓦kWkW1KW=1000W1KW=1000W4 4意义：电功率表示电流做功的快慢意义：电功率表示电流做功的快慢1 1定义：单位时间内电流所做的功，用定义：单位时间内电流所做的功，用P P表示。表示。2 2 2 2公式：公式：公式：公式：适用于一切电路适用于一切电路第四页，共十六页。.额定功率和实际功率额定功率和实际功率用电器铭牌上所标称的功率是用电器铭牌上所标称的功率是用电器铭牌上所标称的功率是用电器铭牌上所标称的功率是额定功率额定功率用电器在实际电压下工作的功率是用电器在实际电压下工作的功率是实际功率实际功率实际功率实际功率用用电电器器只只有有在在额额定定电电压压下下工工作作实实际际功功率率才才等等于于额额定定功功率率 几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率用电路用电路29寸彩寸彩电电电熨斗电熨斗电冰箱电冰箱微波炉微波炉台灯台灯额定电压额定电压（V）220220220220220额定功率额定功率（W）15030080010015080012004060一、电功和电功率第五页，共十六页。二、电热和热功率 电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能学能；电热器把电能转化为热能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能将电能完全转化为内能将电能完全转化为内能将电能完全转化为内能 纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：只含有电阻的电路只含有电阻的电路只含有电阻的电路只含有电阻的电路如电炉、白炽灯、电烙铁、如电炉、白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅等电熨斗、电饭锅等 非纯电阻电路：非纯电阻电路：电路中含有电动机、电解槽等电路中含有电动机、电解槽等电路中含有电动机、电解槽等电路中含有电动机、电解槽等 第六页，共十六页。二、电热和热功率1 1、电热、电热(2)(2)、公式、公式:推导：推导：推导：推导：电能电能全部全部全部全部转化为内能：转化为内能：转化为内能：转化为内能：Q=W=IUt欧姆定律：欧姆定律：欧姆定律：欧姆定律：U=IRU=IRQ=IQ=I2 2 R t(1)(1)(1)(1)、定义、定义、定义、定义:电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量.Q=IQ=I2 R t(1)(1)(1)(1)内内内内容容容容：电电电电流流流流通通通通过过过过导导导导体体体体时时时时产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量Q Q Q Q等等等等于于于于电电电电流流流流I I I I的的的的二二二二次次次次方方方方、导体的电阻导体的电阻导体的电阻导体的电阻 R R 和通电时间和通电时间 t t t t 三者的乘积三者的乘积三者的乘积三者的乘积 2 2焦耳定律焦耳定律2 2公式：公式：3 3 3 3焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路的电阻局部电阻电路的电阻局部电阻电路的电阻局部电阻电路的电阻局部 思考：思考：思考：思考：转子被卡住的电动机是？转子被卡住的电动机是？第七页，共十六页。二、电热和热功率(1)(1)定义定义:单位时间内的发热量，叫做热功率。单位时间内的发热量，叫做热功率。3 3热功率热功率2 2公式：公式：热功率热功率热功率热功率P等于通电导体中电流等于通电导体中电流 I I 的二次方与导体电阻的二次方与导体电阻的二次方与导体电阻的二次方与导体电阻R的的乘积乘积(4)(4)(4)(4)、单位：瓦、单位：瓦、单位：瓦、单位：瓦(W)(W)(W)(W)千瓦千瓦千瓦千瓦(kW)(kW)(kW)(kW)3 3 3 3适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路适用条件：适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路的电阻局部的电阻局部的电阻局部的电阻局部 第八页，共十六页。三、电功和电热的关系电能电能电能电能全部转化全部转化为热能为热能:电功等于电热电功等于电热电功等于电热电功等于电热1 1 1 1、在纯电阻电路中、在纯电阻电路中、在纯电阻电路中、在纯电阻电路中电能电能 内能内能W QU=IR第九页，共十六页。三、电功和电热的关系2 2、在非纯电阻电路中、在非纯电阻电路中电路消耗的电能电路消耗的电能电路消耗的电能电路消耗的电能:大局部转化为其他形式的能大局部转化为其他形式的能大局部转化为其他形式的能大局部转化为其他形式的能,另一小局部不可另一小局部不可另一小局部不可另一小局部不可防止地转化为电热防止地转化为电热防止地转化为电热防止地转化为电热.W=UIt I2Rt=QUIRW=E其它其它+I2RtMWE其他其他Q第十页，共十六页。1.电功电功:IUtW=2.电功率电功率:IUtWP=3.电热电热:RtIQ2=4.热功率热功率:RItQP2=对纯电阻电路对纯电阻电路:电功电功电功电功=电热电热电热电热电功率电功率电功率电功率=热功率热功率热功率热功率对非纯电阻电路对非纯电阻电路:电功电功电功电功 电热电热电热电热电功率电功率 热功率热功率一一.电功和电功率电功和电功率二二.电热和热功率电热和热功率本堂小结第十一页，共十六页。典例精讲例例1 1：对计算任何用电器的：对计算任何用电器的电功率电功率都适用的都适用的公式是公式是()()第十二页，共十六页。例例例例2 2 2 2、一个电动机，线圈电阻是、一个电动机，线圈电阻是、一个电动机，线圈电阻是、一个电动机，线圈电阻是0.4 0.4 0.4 0.4 ，当它两端所加的电压为，当它两端所加的电压为220V220V时，通过的电流是时，通过的电流是5A5A。这台电动机每分钟所做的机械功。这台电动机每分钟所做的机械功有多少有多少?如果以如果以5m/s5m/s的速度匀速提升重物，问这重物的质量为的速度匀速提升重物，问这重物的质量为多少？多少？典例精讲第十三页，共十六页。练习、有一个玩具直流电动机，把它接入练习、有一个玩具直流电动机，把它接入0.2V0.2V电压的电路时，电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A0.4A；假设把它接入；假设把它接入2V2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A.1A.求：求：1 1 1 1电动机正常工作时的输出功率电动机正常工作时的输出功率电动机正常工作时的输出功率电动机正常工作时的输出功率.2 2 2 2如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？多大？多大？多大？随堂演练第十四页，共十六页。思考与讨论怎样使用空调最省电？怎样使用空调最省电？第十五页，共十六页。内容总结5、焦耳定律。1定义：在一段电路中电场力对自由电荷所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功。4意义：电功是电能转化为其他形式的能的量度。3单位：在国际单位制中是瓦W，常用单位。用电器在实际电压下工作的功率是实际功率。电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程。在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能第十六页，共十六页。