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高中物理 选修3 1 浙 第6讲焦耳定律 目标定位 1 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 2 弄清电功与电热 电功率与热功率的区别和联系 3 知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别 一 电功和电功率1 电功 如果电路左右两端的电势差是u 在电荷q从左端移到右端的过程中 静电力做的功是w 把q it代入得w 这表示 电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压u 电路中的 通过时间t三者的 qu iut 电流i 乘积 电功率 p iu 想一想电流做功越多 电功率越大吗 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 二 焦耳定律1 电流通过白炽灯 电炉等电热元件做功时 电能全部转化为导体的 电流在这段电路中做的功w就等于这段电路发出的热量q 即 内能 q w iut 2 焦耳定律 由欧姆定律u ir代入q iut后可得热量q的表达式q 即电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 跟导体的及成正比 这个关系最初是焦耳用实验直接得到的 我们把它叫做 3 热功率 单位时间内的发热量通常称为热功率 其表达式为 p i2rt 电阻 通电时间 焦耳定律 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 答案不等于 电风扇 电冰箱消耗电能没有全部转化为内能 有大部分转化为机械能 小部分转化为内能 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 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 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答案d 例2 a 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2 6 1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 答案4841210pd pa pb pc 图2 6 1 二 电热 焦耳定律 和热功率1 电功的计算公式为w uit 电功率的计算公式为p ui 电热的计算公式为q i2rt 焦耳定律 热功率的计算公式为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 例4 如图2 6 2所示的电路中 电源电压为60v 内
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