《人教版高中物理選修3-1 2.5-焦耳定律 (共22張PPT)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《人教版高中物理選修3-1 2.5-焦耳定律 (共22張PPT)（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 五 節(jié) 焦 耳 定 律第 二 章 恒 定 電 流 一 、 電 功 和 電 功 率如 圖 一 段 電 路 兩 端 的 電 壓 為 U， 通 過(guò) 的 電 流為 I， 在 時(shí) 間 t內(nèi) 通 過(guò) 這 段 電 路 任 一 橫 截 的 電荷 量 Itq 則 電 場(chǎng) 力 做 功 即 ： qUW UItW 靜 電 力 對(duì) 電荷 做 功 ， 電 荷 的電 勢(shì) 能 減 少 ， 電勢(shì) 能 轉(zhuǎn) 化 為 其 他形 式 的 能 1電功：在一段電路中電場(chǎng)力所做的功，也就是通常所說(shuō)的電流所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)為電功UItW 電 流 在 一 段 電 路 上 所 做 的 功 等 于 這 段 電 路兩 端 的 電 壓 U、 電 路 中

2、 的 電 流 I 和 通 電 時(shí) 間 t 三 者 的 乘 積 在 國(guó) 際 單 位 制 中 電 功 的 單 位 是 焦 （ J） ，常 用 單 位 有 千 瓦 時(shí) （ kWh） . 1kWh 3.6 10 6J 2電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功UItWP （ ） 一 段 電 路 上 的 電 功 率 P等 于 這 段 電 路 兩端 的 電 壓 U和 電 路 中 電 流 I的 乘 積 （ ） 電 功 率 表 示 電 流 做 功 的 快 慢 （ ） 單 位 ： 在 國(guó) 際 單 位 制 中 是 瓦 （ W） ， 常用 單 位 還 有 毫 瓦 （ mW） ， 千 瓦 （ kW） 1kW 10 3W 106

3、mW=10-3MW 額定功率和實(shí)際功率：用電器銘牌上所標(biāo)稱(chēng)的功率是額定功率，用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率幾 種 常 見(jiàn) 家 用 電 器 的 額 定 功 率 用 電 器 29寸 彩電 電 熨 斗 電 冰 箱 微 波 爐 臺(tái) 燈額 定 電 壓（ V） 220 220 220 220 220 額 定 功 率（ W） 150 300800 100150 8001200 40 60 二 、 電 功 率 和 熱 功 率 1電流做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能 在 真

4、 空 中 ， 電 場(chǎng) 力 對(duì) 電 荷 做 正 功 時(shí) ， 減 少 的電 勢(shì) 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 荷 的 動(dòng) 能 ； 在 金 屬 導(dǎo) 體 中 ， 在 電場(chǎng) 力 作 用 下 做 加 速 運(yùn) 動(dòng) 的 自 由 電 子 頻 繁 地 與 離 子碰 撞 ， 把 定 向 移 動(dòng) 的 動(dòng) 能 傳 給 離 子 ， 使 離 子 熱 運(yùn)動(dòng) 加 劇 ， 將 電 能 完 全 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 2焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)間 t 三者的乘積 RtIQ 2焦 耳 定 律 適 用 于 純 電 阻 電 路 ， 也 適 用 于 非 純 電 阻 電路 純 電 阻 電 路 ： 只

5、 含 有 電 阻 的 電 路 、 如 電 爐 、 電烙 鐵 等 電 熱 器 件 組 成 的 電 路 ， 白 熾 燈 及 轉(zhuǎn) 子 被 卡 住的 電 動(dòng) 機(jī) 也 是 純 電 阻 器 件 非 純 電 阻 電 路 ： 電 路 中 含 有 電 動(dòng) 機(jī) 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 或 有電 解 槽 在 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 電 路 熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I 的二次方與導(dǎo)體電阻R 的乘積 RItQP 2 純 電 阻 電 路 : 電 能 內(nèi) 能 QI2Rt WUIt = I=U/RM非 純 電 阻 電 路 :電 能 內(nèi) 能 +其 它 形 式 的 能W W 內(nèi) +QQUIt I

6、2Rt I U/R說(shuō) 明 ： 歐 姆定 律 不 適 用于 非 純 電 阻電 路 ！指 某 段 電 路在 某 段 時(shí) 間內(nèi) 消 耗 的 全部 電 能 ! 指 轉(zhuǎn) 化 為內(nèi) 能 的 那部 分 電 能 ! 純 電 阻 電 路 : 非 純 電 阻 電 路 :電 能 內(nèi) 能電 能 內(nèi) 能 +其 它 形 式 的 能 QI2Rt WUIt = I=U/R電 功 = 電 熱 ： W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R電 功 率 =熱 功 率 ： P =P熱 = UI = I2R = U2/RMW W 內(nèi) +QQUIt I2Rt I U/R電 功 ： W= UIt 電 熱 ： Q=I2Rt電 功 率 ：

7、P=UI 熱 功 率 ： P熱 =I2R 3電功率與熱功率 （1）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過(guò)這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積（2）聯(lián)系：對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率；對(duì)非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和 I額 =P額 /U額 =1000/220A 4.5A 例 1： 規(guī) 格 為 “ 220V， 1000W”的 電 爐 ， 求 ： 1.電 爐 正 常 工 作 時(shí) ， 通 過(guò) 電 阻 絲 的 電 流 2. 電 爐 的 電

8、 阻 2.電 爐 的 電 阻 ： R=U額 2/P額 =2202/1000解 ： 1.由 P=UI知 ， 電 爐 正 常 工 作 時(shí) ： =48.4 某 一 電 動(dòng) 機(jī) ， 當(dāng) 電 壓 U1=10V時(shí) 帶 不 動(dòng) 負(fù) 載 ， 因 此 不 轉(zhuǎn) 動(dòng) ，這 時(shí) 電 流 為 I1=2A。 當(dāng) 電 壓 為 U2=36V時(shí) 能 帶 動(dòng) 負(fù) 載 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 這時(shí) 電 流 為 I2=1A。 求 這 時(shí) 電 動(dòng) 機(jī) 的 機(jī) 械 功 率 是 多 大 ？ 5 11IUR 這 個(gè) 電 阻 可 認(rèn) 為 是 不 變 的 。 電 動(dòng) 機(jī) 正 常 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ，P電 = P 熱 + P機(jī)U I = I 2 R +P機(jī)

9、36 = 5+P機(jī)所 以 機(jī) 械 功 率 P 機(jī) =31W解 ： 電 動(dòng) 機(jī) 不 轉(zhuǎn) 時(shí) 可 視 為 為 純 電 阻 ， 由 歐 姆 定 律 得 ，帶 不 動(dòng) 或 卡 住 ： 電 能 內(nèi) 能運(yùn) 轉(zhuǎn) ： M電 能 機(jī) 械 能 +內(nèi) 能 例 2：對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是（ ） RIP 2 RUP 2 UIP tWP 解 析 ：電 功 率 計(jì) 算 的 普 通 公 式 為 UItWP 用 電 器 有 的 是 純 電 阻 用 電 器 （ 例 電 爐 、 電 烙 鐵等 ） 有 的 是 非 純 電 阻 用 電 器 （ 例 電 動(dòng) 機(jī) 、 電 解槽 等 ） RUI 只 有 是 在 純 電 阻 用

10、 電 器 的 前 提 下 ， 才 可 由 改 寫(xiě) 電 功 率 的 表 達(dá) 式 所 以 ， 正 確 選 項(xiàng) 為 C、 D n 1、 一 個(gè) 電 爐 額 定 電 壓 為 220V， 額 定 功 率 為800W， 如 果 接 入 110V電 路 中 ， 實(shí) 際 消 耗 的 功率 為 多 大 ？ n 2、 下 圖 所 示 的 電 路 中 ， 三 電 阻 串 聯(lián) ， 其 阻 值R1=2， R =3， R =6， 電 路 總 電 壓 為 U，各 電 阻 消 耗 的 功 率 分 別 為 P1、 P2、 P3， 則 P1：P2： P3等 于 （ ）n A 2： 3： 6n B 6： 3： 2 n C 1： 2

11、： 3n D 3： 2： 1 R1 R2 R3在 串 聯(lián) 電 路 中 ， 功 率跟 電 阻 成 正 比 。 n 3、 右 圖 所 示 的 電 路 中 ， 三 電 阻 并 聯(lián) ， 其 阻 值R1=2， R =3， R =6， 干 路 電 流 為 I， 各 電阻 消 耗 的 功 率 分 別 為 P1、 P2、 P3， 則 P1： P2：P3等 于 （ ）n A 2： 3： 6n B 6： 3： 2 n C 1： 2： 3n D 3： 2： 1 在 并 聯(lián) 電 路 中 ， 功 率跟 電 阻 成 反 比 。 n 4、 在 電 阻 上 除 了 標(biāo) 明 電 阻 值 ， 還 標(biāo) 明 額 定 功 率值 ， 這

12、 是 它 工 作 時(shí) 允 許 消 耗 的 最 大 功 率 ， 超 過(guò) 這個(gè) 功 率 ， 電 阻 器 就 會(huì) 被 燒 壞 。 現(xiàn) 有 一 個(gè) “ 100 4W” 的 電 阻 器 ， 允 許 通 過(guò) 這 個(gè) 電 阻 器 的 最 大 電流 為 多 大 ？ 允 許 加 在 這 個(gè) 電 阻 器 兩 端 的 電 壓 為 多大 ？ n 5、 有 人 用 一 個(gè) “ 100， 4W” 的 電 阻 和 一 個(gè)“ 12.5， 8 W” 的 電 阻 串 聯(lián) ， 作 為 112.5電阻 使 用 ， 則 該 112.5電 阻 允 許 通 過(guò) 的 最 大 電 流為 _； 能 承 受 的 最 大 電 壓 為 _； 額 定 功率 為 W。 n 5、 如 圖 所 示 ， 兩 只 燈 泡 L1、 L2分 別 標(biāo) 有 “ 110V，60W” 和 “ 110V， 100W” 字 樣 ， 另 外 有 一 只滑 動(dòng) 變 阻 器 R， 將 它 們 連 接 后 接 入 220V的 電 路 中 ，要 求 兩 燈 泡 都 正 常 發(fā) 光 ， 并 使 整 個(gè) 電 路 消 耗 的 總功 率 最 小 ， 應(yīng) 使 用 下 面 哪 個(gè) 電 路 ？L1 L2 L1 L1 L1L2 L2 L2 小 結(jié) ： 電 功 UItW 電 功 率 UItWP 熱 功 率 RItQP 2 焦 耳 熱 RtIQ 2