《2018-2019物理实用课件选修3-1浙江专用版：第二章 恒定电流 5 焦耳定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019物理实用课件选修3-1浙江专用版：第二章 恒定电流 5 焦耳定律（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 焦耳定律,第二章 恒定电流,课时要求 1.理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算. 2.知道焦耳定律，会推导热功率的表达式. 3.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并会进行有关计算.,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、电功和电功率 1.电功 (1)电功是指电路中 力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是 能转化为其他形式能的过程. (2)电功的计算公式：W . 单位： ，符号为 . 常用的单位：千瓦时(kWh)，也称“度”，1 kWh J.,静电,电,IUt,焦耳,J,3.6106,2
2、.电功率 (1)定义：单位 内电流所做的功. (2)公式：P . (3)单位：瓦特，符号： . (4)意义：表示电流做功的快慢.,时间,UI,W,二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 _及 成正比. (2)表达式：Q . 2.热功率 (1)定义： 内的发热量称为热功率. (2)表达式：P . (3)物理意义：表示电流 的物理量.,电流的二次方,电阻,I2R,通电时间,I2Rt,单位时间,发热快慢,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)电功率越大，表示电流做功越多.( ) (2)电功WUIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.( ) (3)电热Q
3、I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.( ) (4)电功一定等于电热.( ) (5)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热.( ),答案,2.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_.,答案,解析,重点探究,导学探究 (1)电吹风工作时，将电能转化为什么能？,一、电功和电热的理解,答案 电吹风工作时，把电能转化为内能和机械能.,(2)电熨斗工作时，将电能转化为什么能？,答案 电熨斗工作时，将电能转化为内能.,答案,知识深化 1.纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路
4、做功时，电能全部转化为导体的内能. (2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中，电流做的功将电能除了转化为内能外，还转化为机械能或化学能.,2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较,例1 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是 A.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B.WUIt适用于任何电路，而WI2Rt t只适用于纯电阻电路 C.在非纯电阻电路中，UII2R D.焦耳热QI2Rt适用于任何电路,答案,1.WUIt是电功的计算式，P电UI是电功率的计算式，适用于任何电路. QI2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I通过电阻R时
5、在t时间内产生的热量，P热I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路的热功率. 2.只有在纯电阻电路中才有WQ，P电P热；而在非纯电阻电路中WQ，P电P热. 3.在纯电阻电路中，由UItI2Rt得I ，即欧姆定律成立；在非纯电阻电路中UItI2Rt知UIR，即欧姆定律不成立.,例2 如图1所示电路中，R1R3P1P3P4 C.P2P1P4P3 D.P1P2P3P4,二、纯电阻电路中的功率分配及计算,答案,图1,解析 设R1、R2、R3、R4的电流分别为I1、I2、I3、I4， 则I1I2I3I4，,故P2P1P3P4，综上选B.,解析,1.串联、并联电阻的功率分配,做题时要根据题目灵活选用.,针
6、对训练1 把标有“220 V 40 W”和“220 V 15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V电压下，则下面分析正确的是 A.两盏灯的总功率等于55 W B.两盏灯的总功率大于15 W，小于40 W C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率,解析 设“220 V 40 W”灯的电阻为R1，“220 V 15 W”灯的电阻为R2，当两灯串联后，总电阻大于R2，根据P 可知，总功率小于P2，A、B错； 在串联电路中，功率P与R成正比，由于R1R2，所以串联后P1P2，C错，D对.,答案,解析,电动机的功率和效率 (1)电动机的输入功率指电动机消耗的总功率：P入
7、UI. (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热I2r. (3)电动机的输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率，P出IUI2r.,三、非纯电阻电路功率的分析及计算,例3 规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 ，求： (1)接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；,答案 35 W 1 W,答案,解析,发热功率为P热I2R(0.16)240 W1 W 转化为机械能的功率为 P机PP热(361) W35 W.,解析 排气扇在 220 V的电压下正常工作时的电流为,(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率.,答案 1
8、 210 W 1 210 W,答案,解析,电动机消耗的功率等于发热功率： P电P热UI2205.5 W1 210 W.,解析 扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为,针对训练2 (2017台州中学期中)在研究微型电动机的性能时，应用如图2所示的实验电路.当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V.重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和 24.0 V.则这台电动机正常运转时输出的机械功率为 A.32 W B.44 W C.47 W D.48 W,电动机恢复正常运
9、转时，电功率PUI48 W，热功率为P热I2r16 W，电动机输出的机械功率P机PP热32 W，选项A正确.,图2,答案,解析,达标检测,1.(电功的计算)(2017浙江11月学考12)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如右表所示，则这些电器一天消耗的电能约为 A.6.1103 W B.6.1102 J C.2.2104 W D.2.2107 J,答案,1,2,3,4,解析 根据题表数据可知，每天消耗的电能为W2 kW1 h1.2 kW 3 h0.1 kW2 h0.016 kW4 h0.009 kW24 h6.08 kWh 2.2107 J，故D正确.,解析,2.(电热的计算)有一台
10、电风扇，额定电压为220 V，额定电功率为50 W，线圈电阻为0.4 .当电风扇在额定电压下正常工作时，关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是,解析 电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为QI2Rt1.24 J，A正确.,答案,解析,1,2,3,4,B.QPt5060 J3 000 J,A.1 556度 B.1 890度 C.2 098度 D.2 876度,3.(电功的计算)(2018长兴、德清、安吉高二期中)某学校有48个班级，在夏季用电高峰季节，某一天每个教室内的用电器及使用信息如下表所示.则该学校该天大约要消耗多少电能,答
11、案,1,2,3,4,解析 W(n1P1t1n2P2t2n3P3t3n4P4t4)48(140.04860.0463.75614)48 kWh1 556 kWh，故A正确.,解析,4.(非纯电阻电路)(2018杭州二中等五校联考)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动.当加上3 V电压时，电流为1 A，这时电动机正常工作.则 A.电动机的电阻是3 B.电动机正常工作时的发热功率是3 W C.电动机正常工作时消耗的电功率是4 W D.电动机正常工作时机械功率是2 W,答案,1,2,3,4,电动机的总功率P总U2I23 W，所以电动机的机械功率P机P总P热2 W，B、C错误，D正确.,解析,
