《25《焦耳定律》课件1-新人教选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《25《焦耳定律》课件1-新人教选修3-1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 新课标物理选修新课标物理选修3-12.5焦耳定律 钟祥一中高二物理组钟祥一中高二物理组什么是电流的热效应？什么是电流的热效应？ 导导体体中中有有电电流流通通过过的的时时候候，导导体体要要发发热热，这这种种现现象象叫叫做做电电流流的热效应的热效应。想想他们有什么共同点？什么是电功？如何推导？什么是电功？如何推导？一、电功：电场力（或电流）所做的功。一、电功：电场力（或电流）所做的功。（1 1）推导：建模利用静电知识推导）推导：建模利用静电知识推导（2 2）决定式：）决定式：W=W=qUqU= =UItUIt（3 3）单位：焦耳（）单位：焦耳（J J）、千瓦时（）、千瓦时（kwhkwh）。）。
2、1kwh=3.61kwh=3.610106 6J JP P P P额额额额是个定值，是个定值，是个定值，是个定值，P P P P实实实实是个变值。是个变值。是个变值。是个变值。 P P P P额额额额P P P P实实实实。（3 3）额定功率：用电器安全正常工作时消耗的）额定功率：用电器安全正常工作时消耗的功率。功率。 实际功率：用电器在实际电压下工作时消实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。耗的功率。二、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。二、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（1 1）决定式：）决定式：P=W/t=UIP=W/t=UI（2 2）单位：瓦特（）单位：瓦特（W W
3、）。）。（5 5 5 5）输入功率：）输入功率：）输入功率：）输入功率：用电器输入端的功率用电器输入端的功率用电器输入端的功率用电器输入端的功率 P P P P入入入入=UI=UI=UI=UI（6 6 6 6）输出功率：）输出功率：）输出功率：）输出功率：用电器输出端的功率用电器输出端的功率用电器输出端的功率用电器输出端的功率 P P P P出出出出=P=P=P=P入入入入-P-P-P-P损损损损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 用电器用电器2929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（
4、W W）15030080010015080012004060三、电热：电流通过导体产生的热量。三、电热：电流通过导体产生的热量。（1 1）焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体时产生的热电流通过导体时产生的热量量 Q Q 等于电流等于电流 I I 的二次方、导体的电阻的二次方、导体的电阻 R R 和通电时间和通电时间 t t 三者的乘积三者的乘积 （2 2 2 2）热功率：单位时间内发热的功率。）热功率：单位时间内发热的功率。）热功率：单位时间内发热的功率。）热功率：单位时间内发热的功率。 P=IP=IP=IP=I2 2 2 2R R R R （3 3 3 3）纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、
5、）纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、）纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、）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，白炽灯及电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被转子被转子被转子被卡住的电动机卡住的电动机卡住的电动机卡住的电动机也是纯电阻器件也是纯电阻器件也是纯电阻器件也是纯电阻器件 （4 4 4 4）非纯电阻电路：电路中含有）非纯电阻电路：电路中含有）非纯电阻电路：电路中含有）非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动电动机在转动电动机在转动电动机在转动或或或或 有电解槽在发生化学反应的电
6、路有电解槽在发生化学反应的电路有电解槽在发生化学反应的电路有电解槽在发生化学反应的电路 （5 5 5 5）焦耳定律条件：既适用于纯电阻电路，）焦耳定律条件：既适用于纯电阻电路，）焦耳定律条件：既适用于纯电阻电路，）焦耳定律条件：既适用于纯电阻电路， 也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路也适用于非纯电阻电路即适用于一切电路即适用于一切电路即适用于一切电路即适用于一切电路四、电功与电热关系四、电功与电热关系： （1 1）在纯电阻电路中，电功等于电热：）在纯电阻电路中，电功等于电热：W=QW=Q。即电能全部转化为内能：即电能全部转化为内能：UItUIt=I=I2 2RtU=I
7、RRtU=IR，也即欧姆定律成立。此时有：，也即欧姆定律成立。此时有： UItUIt=I=I2 2Rt=Rt=（U U2 2/R/R）（2 2）在非纯电阻电路中，电功大于电热：）在非纯电阻电路中，电功大于电热：W WQ Q。即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：式的能量： UItUIt=I=I2 2Rt+ERt+E其它其它I I2 2RtURtUIRIR，也即欧姆定律不成立。，也即欧姆定律不成立。SVUIRVU=IR注意：注意：1 1 1 1、公式、公式、公式、公式W=W=W=W=UItUItU
8、ItUIt和和和和P=UIP=UIP=UIP=UI是电功和电功率的一般表达式，是电功和电功率的一般表达式，是电功和电功率的一般表达式，是电功和电功率的一般表达式，适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率。功和电功率。功和电功率。功和电功率。 而而而而 W=IW=IW=IW=I2 2 2 2Rt=URt=URt=URt=U2 2 2 2t/R t/R t/R t/R 和和和和 P=IP=IP=IP=I2 2 2 2R=UR=UR=UR=U2 2 2 2/R /
9、R /R /R 则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路。实际上只适用于纯电阻电路。实际上只适用于纯电阻电路。实际上只适用于纯电阻电路。2 2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有为其它形式的
10、能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。多少电能转化为其它形式的能。多少电能转化为其它形式的能。多少电能转化为其它形式的能。小结：电功电功 电功率电功率 热功率热功率 焦耳热焦耳热 WQ P电电P热热热热典型例题例例1 1、把标有、把标有“220V,100W220V,100W”的灯泡接到的灯泡接到220V220V的电路中，通过灯丝的电流的电路中，通过灯丝的电流I I和实际功率各和实际功率各有多大？若接到有多大？若接到110V110V的电路中结果又怎样的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）？（假定灯丝的电阻不变。）解解：灯泡的电阻：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100
11、=484 （1）灯泡接）灯泡接220V时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 I=U/R=220/484A=0.45A 实际功率实际功率P=UI=220220/484W=100W （2）灯泡接）灯泡接110V时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 I/=U/R=110/484A=0.23A 实际功率实际功率P/=U/I/=110110/484W=25W 解：据能量守恒定律得解：据能量守恒定律得: UIt=I2Rt+W机机 故故:W机机=UIt-I2Rt =220560J-250.4 60J=6.54104J例题3：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是对计算任何用电器的电功率都适用的公式是对计算任
12、何用电器的电功率都适用的公式是对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ ） CD1 1 1 1、有一直流电动机，把它接入、有一直流电动机，把它接入、有一直流电动机，把它接入、有一直流电动机，把它接入0.2V0.2V0.2V0.2V电压的电路电压的电路电压的电路电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为中，电机不转，测得流过电动机的电流为中，电机不转，测得流过电动机的电流为中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A0.4A0.4A0.4A，(1)(1)(1)(1)若电动机接入若电动机接入若电动机接入若电动机接入2V2V2V2V电压电路中，电动机正电压电路中，电动机正电压电路中，电动机正电
13、压电路中，电动机正常工作，电流是常工作，电流是常工作，电流是常工作，电流是1A1A1A1A，求电动机正常工作时输出，求电动机正常工作时输出，求电动机正常工作时输出，求电动机正常工作时输出功率多大？功率多大？功率多大？功率多大？(2)(2)(2)(2)如果电动机正常工作时，转子如果电动机正常工作时，转子如果电动机正常工作时，转子如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？突然被卡住，电动机的发热功率是多大？突然被卡住，电动机的发热功率是多大？突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 电动机不转动时其电功全部转化为内能，电动机不转动时其电功全部转化为内能，电动机不转动时其电功全部转化
14、为内能，电动机不转动时其电功全部转化为内能，可视为纯电阻电路。可视为纯电阻电路。可视为纯电阻电路。可视为纯电阻电路。课堂训练：课堂训练：电动机卡住时两端电压不变，电流将变大电动机卡住时两端电压不变，电流将变大(1)S闭合，处于加热；闭合，处于加热；S断开，处于保温断开，处于保温（2）R1：R2=课堂训练：课堂训练：PaPdPbPc课堂训练：课堂训练：1.1.理论建立了电功理论建立了电功、电功率及焦耳定律电功率及焦耳定律2.2.重点：电功及焦耳定律的应用重点：电功及焦耳定律的应用3.3.注意注意: :有关纯电阻电路与非纯电阻电路有关纯电阻电路与非纯电阻电路中电功与电热的计算法问题中电功与电热的计算法问题课堂小结：
