人教版第二章恒定电流第五节 焦耳定律 新课标 人教.ppt

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1、5、焦耳定律、焦耳定律第二章第二章恒定电流恒定电流2021/8/9 星期一1一、电功和电功率如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U U，通过的电，通过的电流为流为I I，在时间，在时间t t内通过这段电路任一横截内通过这段电路任一横截的电荷量的电荷量则电场力做功即：则电场力做功即：2021/8/9 星期一21电功：在一段功：在一段电路中路中电场力所做的功，也就力所做的功，也就是通常所是通常所说的的电流所做的功，流所做的功，简称称为电功功电流在一段电路上所做的功等于这段电路电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压两端的电压U、电路中的电流、电路中的电流I 和通电时间和通电时间t

2、 三者的乘积三者的乘积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）.1kWh3.6106J2021/8/9 星期一32电功率：功率：单位位时间内内电流所做的功流所做的功（）一段电路上的电功率（）一段电路上的电功率P P等于这段电路两等于这段电路两端的电压端的电压U U和电路中电流和电路中电流I I的乘积的乘积（）电功率表示电流做功的快慢（）电功率表示电流做功的快慢（）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）1kW103W106mW=10

3、-3MW2021/8/9 星期一4额定定功功率率和和实际功功率率：用用电器器铭牌牌上上所所标称称的的功功率率是是额定定功功率率，用用电器器在在实际电压下下工作的功率是工作的功率是实际功率功率用用电器器只只有有在在额定定电压下下工工作作实际功功率率才才等于等于额定功率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吋彩吋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）150300800100150800120040602021/8/9 星期一5二、电功率和热功率 1电流流做做功功的的过程程，是

4、是电能能转化化为其其他他形形式式能量的能量的过程程电动机机把把电能能转化化为机机械械能能；电解解槽槽把把电能能转化化为化化学学能能；电热器器把把电能能转化化为热能能在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的在真空中，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运动的自由电子频繁地与离子场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运碰撞，把定向移动的功能传给离子，使离子热运动加剧，将电能完全转化为内能动加剧，将电能完全转化为内能2021/8/9 星期一62焦焦耳耳定定律律：电流流

5、通通过导体体时产生生的的热量量Q等等于于电流流I的的二二次次方方、导体体的的电阻阻R和和通通电时间t三者的乘三者的乘积焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件的电动机也是纯电阻器件 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路电解槽在发生化学反应的电路 2021/8/9 星期一7热功率：功率：

6、单位位时间内内导体的体的发热功率叫做功率叫做热功率功率热功率等于通功率等于通电导体中体中电流流I I 的二次方与的二次方与导体体电阻阻R R 的乘的乘积 2021/8/9 星期一8I额额=P额额/U额额 =1000/220A 4.5A例例1：规格为：规格为“220V，1000W”的电炉，求：的电炉，求：1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流电炉正常工作时，通过电阻丝的电流2.电炉的电阻电炉的电阻2.电炉的电阻：电炉的电阻：R=U额额2/P额额=2202/1000解：解：1.由由P=UI知，电炉正常工作时：知，电炉正常工作时：=48.42021/8/9 星期一9探究实验：探究实验：给给你你玩玩具具

7、电电风风扇扇1台台、干干电电池池2节节、电电压表和电流压表和电流表各表各 1 只、导线若干。只、导线若干。请请你你设设法法测测出出电电风风扇扇的的直直流流电电阻阻，以以及电风扇工及电风扇工作时总功率作时总功率(电功率）和输出的机械功率。电功率）和输出的机械功率。2021/8/9 星期一10运运行情况行情况物理物理量量 电电 压压 U（V）电电 流流 I（A）电电 阻阻 R（）总功率总功率电功率电功率（UI）（W）热功率热功率 I2R（W）机械功率机械功率 UI I2R （W）转动转动3 0.08 卡卡 住住 30.130 0.24 0.192 0.048 0.30.30302021/8/9 星

8、期一11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：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！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!2021/8/9 星期一12纯电阻电路纯电阻电路:非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能内能内能电能电能内能内能+其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R电功电功=电热电热：W=Q=UIt=I2Rt=U2t

9、/R电功率电功率=热功率：热功率：P=P热热=UI =I2R =U2/RMWW-QQUIt I2RtIU/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=I2R2021/8/9 星期一13例例2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，则则电动机线圈上消耗的热功率为（电动机线圈上消耗的热功率为（）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

10、2021/8/9 星期一143电功率与功率与热功率功率（1）区）区别：电功率是指某段功率是指某段电路的全部路的全部电功率，或功率，或这段段电路上消耗的全部路上消耗的全部电功率，决定于功率，决定于这段段电路两路两端端电压和通和通过的的电流流强度的乘度的乘积；热功率是指在功率是指在这段段电路上因路上因发热而消耗的功而消耗的功率决定于通率决定于通过这段段电路路电流流强度的平方和度的平方和这段段电路路电阻的乘阻的乘积（2）联系：系：对纯电阻阻电路，路，电功率等于功率等于热功率；功率；对非非纯电阻阻电路，路，电功率等于功率等于热功率与功率与转化化为除除热能外其他形式的功率之和能外其他形式的功率之和202

11、1/8/9 星期一15例题：例题：对计算任何用算任何用电器的器的电功率都适用的公功率都适用的公式是（式是（）2021/8/9 星期一16解析：电功率计算的普通公式为电功率计算的普通公式为用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）槽等）只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由 改写电功率的表达式改写电功率的表达式 所以，正确选项为所以，正确选项为C C、D D 2021/8/9 星期一17小结：小结：电功电功 电功率电功率 热功率热功率 焦耳热焦耳热 2021/8/9 星期一182021/8/9 星期一192021/8/9 星期一20