物理实用课件选修31浙江专用第二章恒定电流5焦耳定律.pptx

5焦耳定律,第二章恒定电流,课时要求1.理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算.2.知道焦耳定律，会推导热功率的表达式.3.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系，并会进行有关计算.,内容索引,自主预习预习新知夯实基础,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习,一、电功和电功率1.电功(1)电功是指电路中力对定向移动的电荷所做的功，电流做功的过程就是能转化为其他形式能的过程.(2)电功的计算公式：W.单位：，符号为.常用的单位：千瓦时(kWh)，也称“度”，1kWhJ.,静电,电,IUt,焦耳,J,3.6106,2.电功率(1)定义：单位内电流所做的功.(2)公式：P.(3)单位：瓦特，符号：.(4)意义：表示电流做功的快慢.,时间,UI,W,二、焦耳定律1.焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的_及成正比.(2)表达式：Q.2.热功率(1)定义：内的发热量称为热功率.(2)表达式：P.(3)物理意义：表示电流的物理量.,电流的二次方,电阻,I2R,通电时间,I2Rt,单位时间,发热快慢,即学即用1.判断下列说法的正误.(1)电功率越大，表示电流做功越多.()(2)电功WUIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.()(3)电热QI2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.()(4)电功一定等于电热.()(5)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的电热.(),答案,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，则在时间t内产生的热量为_.,答案,解析,重点探究,导学探究(1)电吹风工作时，将电能转化为什么能？,一、电功和电热的理解,答案电吹风工作时，把电能转化为内能和机械能.,(2)电熨斗工作时，将电能转化为什么能？,答案电熨斗工作时，将电能转化为内能.,答案,知识深化1.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)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.(2)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.,2.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较,例1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是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.WUIt适用于任何电路，而WI2Rtt只适用于纯电阻电路C.在非纯电阻电路中，UII2RD.焦耳热QI2Rt适用于任何电路,答案,1.WUIt是电功的计算式，P电UI是电功率的计算式，适用于任何电路.QI2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I通过电阻R时在t时间内产生的热量，P热I2R是热功率的计算式，可以计算任何电路的热功率.2.只有在纯电阻电路中才有WQ，P电P热；而在非纯电阻电路中WQ，P电P热.3.在纯电阻电路中，由UItI2Rt得I，即欧姆定律成立；在非纯电阻电路中UItI2Rt知UIR，即欧姆定律不成立.,例2如图1所示电路中，R1R3P1P3P4C.P2P1P4P3D.P1P2P3P4,二、纯电阻电路中的功率分配及计算,答案,图1,解析设R1、R2、R3、R4的电流分别为I1、I2、I3、I4，则I1I2I3I4，,故P2P1P3P4，综上选B.,解析,1.串联、并联电阻的功率分配,做题时要根据题目灵活选用.,针对训练1把标有“220V40W”和“220V15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下面分析正确的是A.两盏灯的总功率等于55WB.两盏灯的总功率大于15W，小于40WC.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率,解析设“220V40W”灯的电阻为R1，“220V15W”灯的电阻为R2，当两灯串联后，总电阻大于R2，根据P可知，总功率小于P2，A、B错；在串联电路中，功率P与R成正比，由于R1R2，所以串联后P1P2，C错，D对.,答案,解析,电动机的功率和效率(1)电动机的输入功率指电动机消耗的总功率：P入UI.(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热I2r.(3)电动机的输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率，P出IUI2r.,三、非纯电阻电路功率的分析及计算,例3规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；,答案35W1W,答案,解析,发热功率为P热I2R(0.16)240W1W转化为机械能的功率为P机PP热(361)W35W.,解析排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为,(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率.,答案1210W1210W,答案,解析,电动机消耗的功率等于发热功率：P电P热UI2205.5W1210W.,解析扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为,针对训练2(2017台州中学期中)在研究微型电动机的性能时，应用如图2所示的实验电路.当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V.重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出的机械功率为A.32WB.44WC.47WD.48W,电动机恢复正常运转时，电功率PUI48W，热功率为P热I2r16W，电动机输出的机械功率P机PP热32W，选项A正确.,图2,答案,解析,达标检测,1.(电功的计算)(2017浙江11月学考12)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如右表所示，则这些电器一天消耗的电能约为A.6.1103WB.6.1102JC.2.2104WD.2.2107J,答案,1,2,3,4,解析根据题表数据可知，每天消耗的电能为W2kW1h1.2kW3h0.1kW2h0.016kW4h0.009kW24h6.08kWh2.2107J，故D正确.,解析,2.(电热的计算)有一台电风扇，额定电压为220V，额定电功率为50W，线圈电阻为0.4.当电风扇在额定电压下正常工作时，关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少，有四位同学计算如下，其中正确的是,解析电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以每分钟产生的热量为QI2Rt1.24J，A正确.,答案,解析,1,2,3,4,B.QPt5060J3000J,A.1556度B.1890度C.2098度D.2876度,3.(电功的计算)(2018长兴、德清、安吉高二期中)某学校有48个班级，在夏季用电高峰季节，某一天每个教室内的用电器及使用信息如下表所示.则该学校该天大约要消耗多少电能,答案,1,2,3,4,解析W(n1P1t1n2P2t2n3P3t3n4P4t4)48(140.04860.0463.75614)48kWh1556kWh，故A正确.,解析,4.(非纯电阻电路)(2018杭州二中等五校联考)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机没