高中物理 第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律课件2 新人教版选修31.ppt

第二章恒定电流 第五节焦耳定律 对于这些常见的电器 它们的共同特征是什么 电能转化为内能 问题探究 提问 在静电学中 我们怎样计算电场力做功 问题探究 一 电功和电功率 如图一段电路两端的电压为u 通过的电流为i 在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量q it 则电场力做功w qu即 w uit 1 1 电功定义 在一段电路中电场力所做的功 也就是通常所说的电流所做的功 简称为电功 3 单位 焦 j 常用单位有千瓦时 kw h 1kw h 3 6 106j 探究结论 2 公式w uit 2 1 电功率 单位时间内电流所做的功 3 电功率表示电流做功的快慢 4 单位 瓦 w 常用单位 千瓦 kw 1kw 103w 额定功率和实际功率 用电器铭牌上所标称的功率是额定功率 用电器在实际电压下工作的功率是实际功率 用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率 几种常见家用电器的额定功率 探究结论 电炉丝和导线通过电流相同 为什么电炉丝热得发红 而导线却几乎不发热 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关 问题探究 实验探究 实验结论 导体产生的热量与导体电阻 通过导体的电流 通电时间有关 1 内容 电流通过导体时产生的热量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 3 适用范围 适用于纯电阻电路 也适用于非纯电阻电路 纯电阻电路 只含有电阻的电路 如电炉 电烙铁 白炽灯等 非纯电阻电路 电路中含有电动机或有电解槽的电路 探究结论 二 焦耳定律 2 表达式 q i2rt 4 热功率 单位时间内导体的发热量叫做热功率 热功率等于通电导体中电流i的二次方与导体电阻r的乘积 探究结论 问题探究 问题 电功率和热功率都反映做功的快慢 二者意义是否相同 在纯电阻电路中电功和电功率的关系如何 在非纯电阻电路中电功和电功率的关系如何 3 纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 探究结论 例1 规格为 220v 1000w 的电炉 求 1 电炉正常工作时 通过电阻丝的电流 2 电炉的电阻 2 电炉的电阻 r u额2 p额 2202 1000 48 4 典例分析 电功率的计算式p ui 解 1 由p ui知 电炉正常工作时 i额 p额 u额 1000 220a 4 5a 1 一根60 的电阻丝接在36v的电源两端 在5min内共产生多少热量 针对训练 根据焦耳定律可计算热量 q i2rt 6480j 例2 如图所示 有一提升重物用的直流电动机 内阻rm 0 6 r 10 u 160v 电压表的读数为110v 则 1 通过电动机的电流是多少 2 输入到电动机的电功率是多少 3 电动机工作1h所产生的热量是多少 典例分析 电路中含有电动机 欧姆定律不成立 可先计算电阻r的电流 即可得电动机的电流 电动机的输入功率可用电动机的输入电压和输入电流计算 焦耳定律对于电动机同样适用 2 一台电动机内阻为1 接到120v的电源上 当电动机工作时 电流为10a 问 1 电动机输入功率是多少 2 电动机发热功率是多少 3 输出的机械功率是多少 解析 1 输入功率p电 ui 120 10w 1200w 2 发热功率p热 i2r 102 1w 100w 3 机械功率p机 p电 p热 1200w 100w 1100w 答案 1 1200w 2 100w 3 1100w 针对训练 由输入电压和输入电流可计算输入功率 发热功率等于i2rt 输出功率等于输入电流减去发热功率 课堂练习 额定功率相同 用p i2r分析电流与电阻的关系 课堂练习 2 如下图所示 电路两端的电压u保持不变 电阻r1 r2 r3消耗的电功率一样大 则电阻之比r1