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焦耳定律,第二章第5节,一、电功,1、定义：电场力(或电流)所做的功.,问题：一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,则在时间t内，电场力做功为多少？,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=IUt,2、公式:,1、定义：电场力(或电流)所做的功.,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,白炽灯、电饭煲是如何利用电能的呢？,问题：一段电路两端通过的电流为I,则在时间t内，这段电路发出的热量Q为多少？,1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。,三、焦耳定律,电能转化为内能的部分,3、热功率,P=Q/t=I2R,问题：电功是否等于电热？,电功：W=IUt,电热： Q=I2Rt,1纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等,电能全部转化为热能,电功等于电热,2非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的 其他形式的能为目的,发热不是目的,而是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等,电能一部分转化为热能,一部分转化为其它能,电功大于电热,例题1、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?,典例精析,解法一: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。三者之间遵从能量守恒定律: P电P热+P机 由焦耳定律:电动机的热功率为: P热 I2R 消耗的电功率为: P电IU 因此电动机所做机械功的功率: 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,解法二:根据能量守恒定律得: IUt = I2Rt +W 故电动机每分钟所做的机械功为: W=(IU-I2R)t=(5220-520.4)60 J =6.5104 J,一、电功W 定义、 公式：W=IUt 单位：J、kWh 1kWh=3.6106J,二、电功率P 定义、公式：P=W/t=IU 单位：W、kW,对纯电阻电路: 电功=电热 电功率=热功率 对非纯电阻电路: 电功电热 电功率热功率,三、电热Q 定义、公式：Q=I2Rt 单位：J 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
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