《高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第3章 第3节《焦耳定律》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第3章 第3节《焦耳定律》（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、返回返回返回返回3 3电流通过导体产生的热量跟电流电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公成正比，跟通电时间成正比，公式为式为Q QI I2 2RtRt。4 4纯电阻电路中电功和电热相等，纯电阻电路中电功和电热相等，非纯电阻电路中电功大于电热。非纯电阻电路中电功大于电热。返回返回返回 1. 1.电功电功 (1)(1)定义：当接通电路时，电路中就建立了电场，定义：当接通电路时，电路中就建立了电场，自由电荷在电场力的作用下定向运动而形成电流，这时自由电荷在电场力的作用下定向运动而形成电流，这时 对自由电荷做了功，就是我们常说的
2、电功。对自由电荷做了功，就是我们常说的电功。 (2)(2)公式：公式：W WqUqU 。 (3)(3)单位：在国际单位制中是单位：在国际单位制中是 ，符号，符号：J，常，常用单位还有用单位还有 (kWh)，俗称，俗称“度度”，1 kWh 。 (4)(4)物理意义：指物理意义：指 和其他形式能的转化过程。和其他形式能的转化过程。电场力电场力UIt千瓦时千瓦时3.63.610106 6 J J电能电能焦耳焦耳返回单位时间单位时间快慢快慢返回1用用电器两端器两端电压为220 V，这意味着意味着()A1 A电流通流通过用用电器器时，消耗的，消耗的电能能为220 JB1 C正正电荷通荷通过用用电器器时，
3、产生生220 J的的热量量C1 A电流通流通过用用电器器时，电流的流的发热功率功率为220 WD1 C正正电荷从荷从电势高端移到高端移到电势低端低端时，电场力做力做功功220 J返回解析：解析：由由WUIt知，因知，因时间未知，通未知，通过1 A电流消耗流消耗的的电能无法确定，故能无法确定，故A错。若是。若是纯电阻，阻，发热功率功率为220 W，但若不是，但若不是纯电阻，阻，发热功率功率则小于小于220 W，C选项错。移。移动1 C正正电荷荷电场力做功力做功WUq220 J，D选项正确。只有在正确。只有在纯电阻阻电路中，路中，电能才全部能才全部转化化为内能，内能，B选项错。答案：答案：D返回返
4、回 自学教材自学教材 1 1焦耳定律焦耳定律 (1)(1)内容：内容：电流通流通过导体体产生的生的热量跟量跟 的二次方的二次方成正比，跟成正比，跟导体的体的 成正比，跟通成正比，跟通电时间成成 。 (2)(2)公式：公式：Q Q 。 (3)(3)单位：焦耳，位：焦耳，简称焦，符号称焦，符号 J J。 (4)(4)微微观解解释：导体中的体中的电子在子在电场力作用下做定向力作用下做定向运运动时，会与金属离子不断，会与金属离子不断 ，碰撞，碰撞时把一部分把一部分动能能传递给离子，使离子离子，使离子热运运动加加剧，导致致导体体 。电阻阻I2Rt电流流正比正比碰撞碰撞发热返回 2 2身身边的的电热 (1
5、)(1)电热水器、水器、电饭锅等家用等家用电器是利用了器是利用了电流的流的热效效应，其，其电阻阻丝都是由都是由电阻率阻率 的材料制成的。的材料制成的。 (2)(2)电焊是在是在焊接的金属接触面上通接的金属接触面上通过 ，利用，利用接触接触电阻阻产生的生的 得到适合得到适合焊接的高温，从而接的高温，从而对接接触面触面进行行焊接的一种方法。接的一种方法。较大大电流流热量量返回 (3) (3)插插头和插座之和插座之间、电线连接接处如果接触不良，如果接触不良，都会都会产生大生大电阻，容易阻，容易 ，甚至迸出火花。，甚至迸出火花。 (4)(4)电视机和机和显示器的后盖有很多孔，示器的后盖有很多孔，计算机
6、的算机的CPUCPU要安装散要安装散热片及片及风扇，都是扇，都是为了了 。发热散散热返回 重点诠释重点诠释 返回 2 2纯电阻电路与非纯电阻电路的具体区别纯电阻电路与非纯电阻电路的具体区别 纯电阻电路与非纯电阻电路是物理学中的两种常见纯电阻电路与非纯电阻电路是物理学中的两种常见电路，列表区分如下：电路，列表区分如下：纯电阻阻电路路非非纯电阻阻电路路元件元件特点特点电路中只有路中只有电阻元件用阻元件用来来发热或者只能或者只能发热除除电阻外阻外还有能把有能把电能能转化化为其他形式能量的其他形式能量的用用电器器返回返回返回纯电阻阻电路路非非纯电阻阻电路路计算算电热的公式的公式上述公式均可用上述公式均
7、可用只能用只能用Q QI I2 2RtRt来来计算算电热元件元件举例例电阻、阻、电灯、灯、电热毯、毯、电炉炉丝等等电动机、机、电铃、电解解槽、蓄槽、蓄电池等池等返回2 2有一只电风扇，标有有一只电风扇，标有“220 V 50 W220 V 50 W”字样，电动机线圈字样，电动机线圈的电阻为的电阻为0.4 0.4 ，把它接入，把它接入220 V220 V的电路中，以下几种计的电路中，以下几种计算时间算时间t t内产生热量的方法中，正确的是内产生热量的方法中，正确的是 ( () )AQU2t/RBQPtCQ(P/U)2Rt D以上三种方法均正确以上三种方法均正确返回答案：答案：C C返回返回返回返
8、回 答案答案 (1)48.4 (1)48.4 (2)826.4 W(2)826.4 W返回 (1) (1)纯电阻用电器，电压、电流、电阻三者关系满足纯电阻用电器，电压、电流、电阻三者关系满足欧姆定律，电功率与电热功率相等。欧姆定律，电功率与电热功率相等。 (2)(2)灯泡、电炉等常用的纯电阻用电器，严格地说，灯泡、电炉等常用的纯电阻用电器，严格地说，常温下的电阻与正常工作时的电阻不同，不同工作温度常温下的电阻与正常工作时的电阻不同，不同工作温度下的电阻也不同；但若没有特别说明，则不考虑温度对下的电阻也不同；但若没有特别说明，则不考虑温度对电阻率的影响，即电阻为定值。电阻率的影响，即电阻为定值。
9、返回1一根一根电阻阻丝，通，通过2 C电荷量所消耗的荷量所消耗的电能是能是8 J。若在相同的若在相同的时间内通内通过4 C的的电荷量，荷量，该电阻阻丝上所上所加加电压和消耗的和消耗的电能分能分别是是()A4 V,16 J B8 V,16 JC4 V,32 J D8 V,32 J返回答案：答案：D返回返回返回 解析解析 (1)(1)公式公式P PUIUI可可计算算电动机消耗的机消耗的总功率，功率，因此因此电动机消耗的机消耗的总电功率：功率：P P总UIUI220 W220 W。 (2)(2)P PI I2 2R R只能只能计算算发热损耗的耗的电功率，功率，发热损耗的耗的电功率：功率：P P热I
10、I2 2R R1 W1 W。 (3)(3)转化化为机械能的功率可用机械能的功率可用电动机消耗的机消耗的总功率减功率减去去发热损耗的耗的电功率，所以功率，所以转化化为机械能的功率机械能的功率为P P机机P P总P P热219 W219 W。 答案答案 220 W220 W1 W1 W219 W219 W返回返回2一台一台电动机机额定定电压为220 V，额定定电流流为4 A，让这台台电动机正常工作，机正常工作，则下列下列说法正确的是法正确的是()A电动机机对外做功的功率外做功的功率为880 WB电动机内机内发热功率功率为880 WC电动机的内机的内电阻阻为55 D电动机的机的额定功率定功率为880
11、 W返回解析：解析：电动机机额定功率定功率PUI880 W，电动机不是机不是纯电阻元件，阻元件，额定功率等于定功率等于发热功率与功率与对外做功功率外做功功率之和，故之和，故D对，A、B错。而。而电动机的内机的内电阻不能用阻不能用额定定电压与与额定定电流的比流的比值计算，算，C错。答案：答案：D返回返回图331 例例33如如图3 33 31 1所示，所示，为电动机提升重物的装置，机提升重物的装置，电动机机线圈圈电阻阻为r r1 1 ，电动机两端机两端电压为5 V5 V，电路中路中的的电流流为1 A1 A，求：，求： (1)(1)电动机机线圈圈电阻上消耗的阻上消耗的热功率是多少？功率是多少？ (2
12、)(2)电动机机输入功率和入功率和输出功率各是多少？出功率各是多少？ (3)(3)这台台电动机的机械效率是多少？机的机械效率是多少？ 返回返回 答案答案 (1)1 W(1)1 W(2)5 W(2)5 W4 W4 W(3)80%(3)80%返回 电动机的功率和效率电动机的功率和效率 (1)(1)输入功率：电动机的总功率。由电动机电路的电输入功率：电动机的总功率。由电动机电路的电流和电压决定，计算：流和电压决定，计算：P P总总UIUI。 (2)(2)输出功率：电动机做有用功的功率。输出功率：电动机做有用功的功率。 (3)(3)热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率要发热，热功率P P热热I I2 2r r。 (4)(4)功率关系：功率关系：P P总总P P出出P P热热。返回上题中若物体重为上题中若物体重为20 N20 N，不计摩擦力，不计摩擦力，10 s10 s时间可以时间可以匀速把物体提升多高？匀速把物体提升多高？返回答案：答案：2 m2 m同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
