物理 第二章 恒定电流 2.5 焦耳定律 新人教版选修3-1 .ppt

2.5 焦耳定律焦耳定律1、电炉通电时，电能转化为（）。2、电动机通电时，电能转化为（）。3、蓄电池充电时，电能转化为（）。内能机械能化学能一、电功和电功率如图表示很小一段电路，两端的电压为如图表示很小一段电路，两端的电压为U，通过的电流为，通过的电流为I，在时间，在时间t内通过这段电内通过这段电路任一横截的电荷量路任一横截的电荷量则则电场力做功即：电场力做功即：1电功：在一段电路中电场力所做的功，也就电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为是通常所说的电流所做的功，简称为电功电功在国际单位制中电功的单位是焦（在国际单位制中电功的单位是焦（J），），常用单位有千瓦时（常用单位有千瓦时（kWh）.W=UItW=UIt1kWh3.6106Jq=ItW=qU（适用于任何用电器）（适用于任何用电器）（适用于任何用电器）（适用于任何用电器）2电功率：单位时间内电流所做的功电功率：单位时间内电流所做的功（1 1）电功率表示电流做功的快慢）电功率表示电流做功的快慢（2）单位：在国际单位制中是瓦（）单位：在国际单位制中是瓦（W），常），常用单位还有毫瓦（用单位还有毫瓦（mW），千瓦（），千瓦（kW）(3)用电器的用电器的额定功率额定功率与与实际功率实际功率。思考：电流通过白炽灯、电炉等电热元件做功时，电能转化为 能量。电能全部转化为导体的内能答：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比（适用于任何用电器）跟导体的电阻及通电时间成正比（适用于任何用电器）二、焦耳定律焦耳定律2.热功率热功率：单位时间内的发热量通常：单位时间内的发热量通常称为热功率称为热功率1.电热：电热：电能转化为其他形式能量的过程电能转化为其他形式能量的过程电流做功的实质：纯电阻电路非纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路:电能电能 内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WW-QQUIt I2RtIU/R说明：欧说明：欧姆定律不姆定律不适用于非适用于非纯电阻电纯电阻电路！路！指指某某段段电电路路在在某某段段时时间间内内消消耗耗的的全全部电能部电能!指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!纯电阻电路纯电阻电路:非纯电阻电路非纯电阻电路:欧姆定律适用：欧姆定律适用：I=U/R电功电功=电热电热=I2RtW=Q=UIt=U2t/RUIt I2Rt欧姆定律不适用：欧姆定律不适用：IU/R电功：电功：W=UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热热=I2R电功指某段电路在某段时电功指某段电路在某段时间内消耗的全部电能间内消耗的全部电能电热电热指转化为内能的那部指转化为内能的那部分电能分电能纯电阻电路中，电能全部变成了热，纯电阻电路中，电能全部变成了热，电功电功=电热电热W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率电功率=热功率热功率 I=U/R非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能非纯电阻电路中，电能只有部分转化为内能电解槽：电解槽：电能电能=化学能化学能+热能热能 电动机：电能电动机：电能=机械能机械能+热能热能 UIt I2Rt 电功率电功率热功率热功率 IU/R 电电热热机机三、电功和电热的比较三、电功和电热的比较 例例2、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过电流为的电压时，通过电流为0.3A，此时电动机不转，当加在，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为电动机两端的电压为2.0V时，电流为时，电流为0.8A，这时电动机，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？正常工作，则吸尘器的效率是多少？解解:例例3加加在在某某台台电电动动机机上上的的电电压压是是U，电电动动机机消消耗耗的的电电功功率率为为P，电电动动机机线线圈圈的的电电阻阻为为r，则则电电动动机机线线圈圈上上消耗的热功率为（消耗的热功率为（）AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2非纯电阻电路中计算电功率非纯电阻电路中计算电功率只能用只能用P=UI，热功率只能用热功率只能用P热热=I2R所以所以 正确的是正确的是 （C）例题例题4：对计算任何用电器的电功率都适用的公对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（式是（）CD小结与反思：小结与反思：电功电功 电功率电功率 热功率热功率 焦耳热焦耳热 纯电阻电路与非纯电阻电路的区别纯电阻电路与非纯电阻电路的区别欧姆定律的适用条件欧姆定律的适用条件