焦耳定律上课使用正式.ppt

电炉通电时，电能转化为内能；电动机通电 时，电能转化为机械能；电池充电时，电能转 化为化学能。 一、电功 电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由 电荷的电场力做功。电场力对电荷做功，电荷 的电势能减少，其他形式的能增加。 电能转化为其他形式能的过程就 是电流做功的过程。 电场力做功：W=qU 一、电功 一段电路两端的电压为U,通过的电流为I, 则在时间t内通过这段电路任一横截面 的电荷量： q=I t W=IUt 2、公式: 电流在一段电路中所做的功W等于这 段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、 通电时间 t 三者的乘积 3、单位：焦(J) 千瓦时(kWh). 1kWh3.6106J 一、电功 W=IUt2、公式: 1、定义：电场力(或电流)所做的功. 电功普适公式 1、定义：单位时间内电流所做的功. 表示电流做功的快慢 电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW) 1kW103W 二、电功率 P =W/t=IU2、公式: 电功率普适公式 额定功率和实际功率 额定功率:用电器在额定电压下工作的功率. 实际功率:用电器在实际电压下工作的功率. 几种常见家用电器的额定功率 用电器29寸彩 电 电熨斗电冰箱微波炉台灯 额定电压（ V） 220220220220220 额定功率（ W） 150300 800 100 150 800 1200 4060 二、电功率 输入功率和输出功率 输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积. 输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积. 三、电热 2、公式: 推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt 欧姆定律：U=IR Q=I2 R t 1、定义:电流通过导体产生的热量. 焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q 等于电流I的二次方、导体的电阻R 和 通电时间 t 三者的乘积 Q=I2R t 2、公式: 三、电热 3、单位：焦(J) 千瓦时(kWh). 电热普适公式 特别提醒： QI2Rt是电热的定义式，可求任 何电路中电流I通过电阻R时产生的 热量。 1、定义:单位时间内的发热量. 四、热功率 热功率P等于通电导体中电流 I 的二次 方与导体电阻R 的乘积 P=Q /t=I2R2、公式: 3、单位：瓦(W) 千瓦(kW) 热功率普适公式 纯电阻元件： 如白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁等； 电能全部转化为内能，电功等于电热，即 欧姆定律适用于纯电阻电路中 由纯电阻元件构成的电路叫做纯电阻电路 问 题 归 纳 问 题 归 纳 非纯电阻元件： 如电动机、电解槽、蓄电池充电、日光灯等， 电流做功将除转化为内能外，还转化为 机械能、化学能等，此时有WQ， 欧姆定律不适用于非纯电阻电路 由非纯电阻元件构成的电路叫做非纯电阻电路 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 Q I2Rt W UIt= I=U/R 电功 = 电热: W= UIt = =I2RtU2t/R 电功率=热功率：P = U I = U2/R = I2R =P热 WW 其 Q UIt I2Rt IU/R 电功：W= UIt电热：Q=I2Rt 电功率：P = UI热功率：P热=I2R R M =Q 例2：一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端 所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台 电动机每分钟所做的机械功有多少? 解：电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转 化为机械能的功率P机 根据能量守恒定律: P电P热+P机 由焦耳定律得： 电动机的热功率为: P热 I2R 消耗的电功率为: P电UI P机P电P热IUI2R 根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为: WP机t=（IU一I2R）t =（5220-520.4） 60J =6.5104J 例3：一台电风扇，内阻为20，接上220V电压 后， 消耗的功率是66W。求： （1）电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。 （2）电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功 率以及电机的效率。 （3）如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动， 求这时通过电动机的电流，以及电风扇消耗的 电功率和发热功率。 I=P/U=0.3A P机=P电-P热=64.2W P热=I2R=1.8W =P机/P电=97.3% I=U/R=11A P电=UI=2.42103WP热=P电=2.42103W 练习1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式 是( ) A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=W/t 练习2：对计算任何用电器的热功率都适用的公式 是 ( ) A. P=I2R B. P=U2/R C. P=UI D. P=Q/t CD AD 练习3：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 BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2 C 练习9：某一用