《2017-2018学年高中物理 第二章 直流电路 第8讲 焦耳定律 电路中的能量转化教科版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第二章 直流电路 第8讲 焦耳定律 电路中的能量转化教科版选修3-1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8讲 焦耳定律 电路中的 能量转化,第二章 直流电路,1.知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算. 2.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系. 3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别. 4.明确闭合电路中的功率及能量转化.,目标定位,二、焦耳定律 热功率,三、电路中的能量转化,对点检测 自查自纠,栏目索引,一、电功和电功率,1.电功 (1)定义：电场力移动电荷所做的功. (2)定义式：WUIt. (3)单位：国际单位制：焦耳，符号： . (4)实质： 转化为其他形式的能. (5)适用条件： 电路.,答案,一、电功和电功率,知识梳理,J,电能,任何,2.电功率 电流
2、所做的功与做这些功所用时间的比值. (1)定义： 时间内电流所做的功. (2)公式：P . (3)单位：国际单位制：瓦特，符号： . (4)物理意义：表示电流做功的 . (5)适用条件： 电路.,答案,单位,IU,W,快慢,任何,(1)两个电阻串联，功率和电阻存在什么关系？,答案,【深度思考】,答案 由PI2R知，串联电阻的功率与电阻成正比.,(2)两个电阻并联，功率和电阻存在什么关系？,例1 将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1，当把它们串联在电压为4U的电源两端时，下列说法正确的是( ) A.R1两端的电压为U B.R2消耗的功率变
3、小 C.通过R2的电流变小 D.两个电阻消耗的总功率为12P1,典例精析,解析答案,返回,返回,答案 D,1.焦耳定律：(1)内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的 成正比，跟 成正比，跟 成正比. (2)表达式：Q . (3)焦耳热：电流通过电阻而产生的热量. (4)适用条件： 电路.,答案,知识梳理,二、焦耳定律 热功率,二次方,电阻值,通电时间,I2Rt,任何,2.热功率 (1)定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值，即单位时间内电阻通电所产生的热量. (2)表达式：P热 . (3)适用条件： 电路.,答案,I2R,任何,电风扇、电冰箱消耗的电能等于I2Rt吗？电风扇、电冰
4、箱消耗的电能转化成什么形式的能量？,答案,【深度思考】,答案 不等于；电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热能，有大部分转化为机械能，小部分转化为电热.,例2 一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 .正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W,典例精析,解析答案,解析 电动机的热功率P热I2r521 W25 W，B正确，A、C、D错误.,B,返回,1.电源是将其他形式的能转化为电能的装置，电源转化为电能的功率 ，等于电源输出功率 与电源内电路的热功率 之和，即：IE _.,答案,三、电路中的能量转化,
5、知识梳理,IE,IU,I2r,IUI2r,2.纯电阻电路和非纯电阻电路,例3 如图1所示的电路中，电源电压为60 V，内阻不计，电阻R2 ，电动机的内阻R01.6 ，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率.,典例精析,解析答案,总结提升,图1,答案 210 W,总结提升,电动机的功率 电动机的总功率(输入功率)：P入UI 电动机的热功率P热I2r.,说明：注意区分电动机的几种功率，从能量守恒角度去分析和考虑电动机问题.,例4 如图2所示的电路中，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，电动机的电阻R01.0 ，定值电阻R11.5 .电动机正常工作时，电压表的示数U13.0 V
6、，求： (1)电源释放的电功率；,解析答案,图2,答案 20 W,(2)电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率；,解析答案,图2,解析 电动机两端的电压为UEIrU1(1020.53.0) V6 V. 电动机消耗的电功率为：P电UI62 W12 W. 电动机消耗的热功率为：P热I2R0221.0 W4 W. 根据能量守恒得 P机P电P热(124) W8 W.,答案 12 W 8 W,(3)电源的输出功率.,解析答案,返回,图2,解析 电源的输出功率为 P出P释P内P释I2r (20220.5) W18 W.,答案 18 W,1.(电功和电功率)(多选)如图3所示，把四个相同的灯泡接成甲、
7、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等.则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法，正确的是( ),解析答案,对点检测,1,2,3,4,图3,A.U甲2U乙 B.U甲2U乙 C.R甲4R乙 D.R甲2R乙,解析 设灯泡的电阻为R，正常发光时电流为I，电压为U，由于两个电路的总功率相等，PU甲IU乙2I，得U甲2U乙；又由U甲2UIR甲，U乙U2IR乙，得R甲4R乙，故正确答案为B、C. 答案 BC,1,2,3,4,2.(焦耳定律)通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为 ，则在时间t内产生的热量为( ),解析答案,1,2,3,4,C
8、,3.(焦耳定律和热功率)一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 .正常工作时，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为( ) A.500 W B.25 W C.1 000 W D.475 W,解析答案,1,2,3,4,解析 电动机的热功率P热I2r521 W25 W，B正确，A、C、D错误.,B,4.(闭合电路中的能量转化)如图4所示，电源电动势E 30 V，内阻r1 ，灯泡上标有“6 V 12 W”字样，直流电动机线圈电阻R2 ，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率.,解析答案,1,2,3,4,返回,图4,U内Ir21 V2 V 所以电动机两端电压为UMEU内U30 V2 V6 V22 V 电动机输出的机械功率为P机UMII2R222 W222 W36 W.,答案 36 W,本课结束,
