第二章恒定电流第5节焦耳定律.ppt

第5节焦耳定律,一、电功和电功率,1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功,回忆：在静电学中，电场力做功的特点是什么？表达式？,（1）特点：电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电势差（2）利用电势差求电功WAB=qUAB,W=qU,q=It,W=UIt,一、电功和电功率,1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功,单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6106J,一、电功和电功率,1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功,单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6106J,功能关系：,表达式：W=UIt,电场力做多少功即有多少电势能转化为其他形式的能,电流做多少功即有多少电能转化为其他形式的能,一、电功和电功率,1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功,单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6106J,表达式：W=UIt,物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能也可以说“消耗了多少电能”,思考：电路中如有白炽灯、电炉、电解槽、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？,结论：电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间t有关，与元件的种类无关。,适用于一切电路做功,一、电功和电功率,1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功,单位：焦耳(J)千瓦时(kWh)1kWh=3.6106J,表达式：W=UIt,物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能也可以说“消耗了多少电能”,适用于一切电路做功,2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率,PW/tUI,单位：瓦（W）千瓦kW,表达式：,适用于一切电路的电功率,物理意义：反映了电流做功的快慢！,探讨几个用电器的能量转化情况,a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇,电能转化为热能。,电能转化为化学能和热能,电能转化为机械能和热能,即,电能全部转化为热能，电功等于电热,在纯电阻电路中（）,二、电热和热功率,1.电热:电流通过导体产生的热量,2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量,表达式：P热=I2R,如：白炽灯的功率越大则越亮,白炽灯、电炉等,即,电能全部转化为热能，电功等于电热,在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等）,在非纯电阻电路中，（如电动机）,电能大部分转化为机械能，但不可避免的一小部分转化为热能。,结论：,WQ,UIR,（欧姆定姆不适用）,应该是W=E机+Q,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形式的能力为目的,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、日光灯等,电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能,电功大于电热,例题：一台电动机，线圈电阻是0.4，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A。（1）这台电动机每分钟所做的机械功有多少?效率为多少？（2）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动机消耗的功率为多少？,课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A.I2RB.U2/RC.UID.I2R+UI,课堂练习2：一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为（）AU4VBU=8VCE16JDE=32J,答案：BD,课堂练习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（）APBU2/rCP2r/U2DPP2r/U2,C,1.如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M，线圈的内阻为r=0.60，与电动机串联的定值电阻阻值为R=10，电路的路端为U=160V图中理想电压表的示数为110V求：通过电动机的电流I是多大？电动机的输入功率P是多大？电动机的机械功率P/是多大？,2如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率,2如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R