高中物理 2.6 焦耳定律课件 新人教版选修31.ppt

第二章恒定电流 第六讲焦耳定律 目标定位 焦耳定律 知道并理解电功 电功率的概念 并能利用公式进行有关计算 弄清电功与电热 电功率与热功率的区别和联系 1 2 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别 3 预习导学 1 quiut电流i乘积2 电功率piu 想一想 电流做功越多 电功率越大吗 一 电功和电功率 答案 电功率是指电流单位时间内做的功 电流做功多 由于时间不确定 所以电功率不一定大 焦耳定律 1 内能q w iut2 i2rt电流的二次方电阻通电时间焦耳定律3 i2r 想一想 电风扇 电冰箱消耗的电能等于i2rt吗 电冰箱消耗的电能转化成什么形式的能量了 二 焦耳定律 答案 不等于 电风扇 电冰箱消耗电能没有全部转化为热能 有大部分转化为了机械能 小部分转化为了电热 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 一 电功和电功率 1 电功 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压u 电路中的电流i 通电时间t三者的乘积 焦耳定律 公式为w uit 电流做了多少功 就有多少电能转化为其他形式的能 即电功等于电路中电能的减少量 2 电功率的表达式为p ui 反映了电流做功的快慢 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例1将两个定值电阻r1 r2并联在电压为u的电源两端 r1消耗的功率为p1 r2消耗的功率为3p1 当把它们串联在电压为4u的电源两端时 下列说法正确的是 a r1两端的电压为ub r2消耗的功率变小c 通过r2的电流变小d 两个电阻消耗的总功率为12p1 焦耳定律 解析 r1 3r2 u1 u2 r1 r2 3 1 p2 i22r2 i1 i2 p u i 4u 12p1 d 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例2a b为 220v 100w 的二盏相同的灯泡 c d为 220v 40w 的相同灯泡 a b灯的电阻为 c d电阻为 现将四盏灯泡接成如图所示电路 并将两端接入电路 各灯实际功率分别为pa pb pc pd则实际功率的大小顺序是 焦耳定律 解析 484 同理 1210 pd pa pb pc 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 二 电热 焦耳定律 和热功率 1 电功 w uit 电功率 p ui 焦耳定律 电热 q i2rt 焦耳定律 热功率 p热 i2r 2 纯电阻电路 电流通过纯电阻电路做功时 电能全部转化为导体的内能 3 非纯电阻电路 含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路 在非纯电阻电路中 电流做的功将电能除了转化为内能外 还转化为机械能或化学能 4 纯电阻电路中 w q uit i2rt u2t r p p热 ui i2r u2 r 非纯电阻电路中 w uit q i2rtp ui p热 i2r 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例3下列关于电功 电功率和焦耳定律的说法中正确的是 a 电功率越大 电流做功越快 电路中产生的焦耳热一定越多b w uit适用于任何电路 而w i2rt u2t r只适用于纯电阻电路c 在非纯电阻电路中 ui i2rd 焦耳热q i2rt适用于任何电路 焦耳定律 解析 p大 q不一定大 只有纯电阻成立 w uit i2rt u2t r p ui i2r p其他 ui i2r 焦耳热的定义式 bcd 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例4如图所示的电路中 电源电压为60v 内阻不计 电阻r 2 电动机的内阻r0 1 6 电压表的示数为50v 电动机正常工作 求电动机的输出功率 焦耳定律 非纯电阻元件 解析 电动机两端的电压u0 50v 电路中的电流 根据能量守恒 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 课堂讲义 例4如图所示的电路中 电源电压为60v 内阻不计 电阻r 2 电动机的内阻r0 1 6 电压表的示数为50v 电动机正常工作 求电动机的输出功率 焦耳定律 非纯电阻元件 说明 注意区分电动机的几种功率 从能量守恒角度去分析和考虑电动机问题 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电功率和热功率 1 一台电动机 额定电压为100v 电阻为1 正常工作时 通过的电流为5a 则电动机因发热损失的功率为 a 500wb 25wc 1000wd 475w 焦耳定律 p热 i2r 52 1w 25w b 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 电功和电热 2 通过电阻r的电流为i时 在t时间内产生的热量为q 若电阻为2r 电流为i 2 则在时间t内产生的热量为 a 4qb 2qc q 2d q 4 焦耳定律 q i2rt 不变 c 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 对点练习 非纯电阻电路的特点及有关计算 3 如图所示是一直流电动机工作时的电路图 电动机内阻r 0 8 电路中另一电阻r 10 直流电压u 160v 电压表示数uv 110v 试求 焦耳定律 1 通过电动机的电流 2 输入电动机的电功率 3 电动机输出的机械功率 解析 串联 1 电阻r的分压 ur u uv 160 110 v 50v 通过电阻