《物理：3.3《焦耳定律》课件(鲁科版选修3-1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理：3.3《焦耳定律》课件(鲁科版选修3-1)（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第3 3节节 焦耳定律焦耳定律第三章 恒定电流请大家举例利 用电能的例子， 并说明这些电能 如何转化为其他 形式的能量的？萤光灯：转化为电能光能电饭煲： 转化为电能内能电风扇：转化为 电能机械能蓄电池充电：转化为电能化学能1、电饭煲是将电能转化为内能 2、萤光灯是将电能转化为光能 3、电风扇是将电能转化为机械能 4、蓄电池充电是将电能转化为化学能v从以上分析可以得出：v这些用电器都消耗了电能,其过程实际上就是将 转化为 的过程。 电能其它形式能量 1.电能v小实验（P58迷你实验室）v小风车转了起来，这是因为电能转化为内能 、光能，部分内能再转化为小风车的机械能 。电能转化为其他形式能的过程
2、就是电流做 功的过程。消耗了多少电能，电流就做了多 少功。v从微观上看，当接通电路时，电路内就建立 起了电场，自由电荷在电场力的作用下定向 运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做 了功，这就是我们常说的电功。v1关于电功的说法中错误的是( )vA导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功vB电流做功的过程，就是电能转化为其他形 式的能的过程vC电流做功消耗的能量，由电源供给vD电功就是电能D解析：根据电功的定义及特点，可以判断A、B 、C均正确，电功是电能转化为其他形式的能 的量度，功和能是不同的概念，D错，故选D.一、电能如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截
3、的电荷量 则电场力做功 即： 1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，简称为电功电流在一段电路上所做的功等于这段电路 两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积在国际单位制中电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106JW=UIt2电功率：单位时间内电流所做的功（）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积（）电功率表示电流做功的快慢 （）单位：在国际单位制中是瓦（W），常 用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）兆瓦 (MW )1kW103W106mW=10-3MW额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标
4、称的功率是额定功率，用电器在实际电压下 工作的功率是实际功率用电器只有在额定电压下工作实际功率才等 于额定功率几种常见家用电器的额定功率 用电路29吋彩 电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（ V）220220220220220额定功率（ W）120 150300 800100 150800 12002560vvP P额额是个定值，是个定值，P P实实是个变值。是个变值。 P P额额P P实。实。焦耳简介詹姆斯普雷斯科特焦耳（ JamesPrescottJoule；1818年12月 24日1889年10月11日），英国 物理学家，出生于曼彻斯特近郊的 沙弗特（Salford）。由于他在热 学、热力
5、学和电方面的贡献，皇家 学会授予他最高荣誉的科普利奖章 （CopleyMedal）。后人为了纪念 他，把能量或功的单位命名为“焦 耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的 第一个字母“J”来标记热量。二、焦耳定律（实验定律）1 1、内容：电流通过导体产生的热量、内容：电流通过导体产生的热量 跟电流的二次方成正比，跟导体的电跟电流的二次方成正比，跟导体的电 阻成正比，跟通电时间成正比阻成正比，跟通电时间成正比2 2、定义式：、定义式：Q QI I2 2RtRt3、 适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的 计算。 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、
6、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 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 电解槽在发生化学反应的电路 2.焦耳定律v在只含电阻的纯电阻电路中 ，由可 推得：v2其他v22非纯电阻电路纯电阻电路探究实验：给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流表各 1 只、导线若干。请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工作时总功率(电功率）和输出的机械功率。运 行情况物理 量电电 压压U （V）电电 流I （A）电电 阻R （ ）总总功率电电功率 （UI） （W）热热功率I2R （W）机械功率UI I2R（W）转动转动3 0.08 0.240.192 0
7、.048卡 住30.130 0.3 0.3 030纯电阻电路 : 电能 内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路: 电能 内能+其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻 电路！指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能! 指转化为 内能的那 部分电能 !纯电阻电路 : 非纯电阻电路 :电能 内能电能 内能+其它形式的能QI2RtWUIt=I=U/R 电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/RMWW - QQ UIt I2RtIU/R 电功：W= UIt电热：Q=
8、I2Rt 电功率：P=UI热功率：P热=I2R电功等于电热电功大于电热热功率：单位时间内导体的发热功率叫做 热功率热功率等于通电导体中电流I 的二次方与 导体电阻R 的乘积 3电功率与热功率 （1）区别：功率是指某段电路的全部电功率， 或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段 电路两端电压和通过的电流强度的乘积；热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率 决定于通过这段电路电流强度的平方和这段 电路电阻的乘积（2）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率 ；非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为 除热能外其他形式的功率之和电功与电热 1 1、纯电阻电路：、纯电阻电路： WWUItUItI I2 2R
9、tRtP PUIUII I2 2R RQ QI I2 2RtRtUItUItWW2 2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧 姆定律不再适用姆定律不再适用电功电功 WWUItIUItI2 2RtRt电功率电功率 P PUIIUII2 2R R电热电热 Q QI I2 2RtUItRtUIt例2、加在某台电动机上的电压是U，电 动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻 为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ）AP BU 2/ r CP 2r /U 2 DP P 2r / U 2非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，热功率只能用P热=I2RC例例3
10、 3、某一用直流电动机提升重物的装置如、某一用直流电动机提升重物的装置如 图所示重物的质量图所示重物的质量mm50kg50kg，电源电动势电源电动势 110V110V不计内阻及各处的摩擦，当电动不计内阻及各处的摩擦，当电动 机以机以v v0.90m0.90ms s的恒定速度向上提升重物的恒定速度向上提升重物 时，电路中的电流强度时，电路中的电流强度I I5A5A，由此可知电由此可知电 动机线圈的电阻动机线圈的电阻 R R 。 答案：4典型例题v例4、把标有“220V100W”的灯泡接到220V的 电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多 大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假 定灯丝的电阻
11、不变。）解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100=484（1）灯泡接220V时，通过灯丝的电流I=U/R=220/484A=0.45A实际功率P=UI=220220/484W=100W（2）灯泡接110V时，通过灯丝的电流I/=U/R=110/484A=0.23A实际功率P/=U/I/=110110/484W=25W I额=P额/U额=1000/220A4.5A例5：规格为“220V，1000W”的电炉，求：1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流2. 电炉的电阻 2.电炉的电阻：R=U额2/P额=2202/1000解：1.由P=UI知，电炉正常工作时：=48.4例6：对计算任何用电器的电功率
12、都适用 的公式是（ ） 解析：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 等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解 槽等） 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 所以，正确选项为C、D v例7、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的 电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流 是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机 正常工作，工作电流是1A。求：v（1）电动机正常工作时的输出功率。v（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时 电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电 路中转子不转动时为纯电阻用电器）n答案：1.5W，8W 例例8 8、如图所示的电路中，电源电动势、如图所示的电路中，电源电动势 6V6V ，内阻内阻r r11，MM为一直流玩具电动机，其为一直流玩具电动机，其 电枢电阻电枢电阻R R1 1=2=2，限流电阻限流电阻R R2 2=3=3，电压表电压表 示数为示数为3.6V3.6V，求玩具电动机得到的电功率求玩具电动机得到的电功率 和转化为机械能的功率和转化为机械能的功率答案：2.16W，1.44W三 身边的电热v、请大家举例身边的电热。v、阅读课本 “身边的电热”。3.身边的电热小结：电功 电功率 热功率 焦耳热
