25《焦耳定律》课件1-新人教选修3-1.ppt

新课标物理选修3-1,2.5焦耳定律,钟祥一中高二物理组,什么是电流的热效应？,导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。,想想他们有什么共同点？,什么是电功？如何推导？,一、电功：电场力（或电流）所做的功。（1）推导：建模利用静电知识推导（2）决定式：W=qU=UIt（3）单位：焦耳（J）、千瓦时（kwh）。1kwh=3.6106J,P额是个定值，P实是个变值。P额P实。,（3）额定功率：用电器安全正常工作时消耗的功率。实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率。,二、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（1）决定式：P=W/t=UI（2）单位：瓦特（W）。,（5）输入功率：用电器输入端的功率P入=UI（6）输出功率：用电器输出端的功率P出=P入-P损,几种常见家用电器的额定功率,三、电热：电流通过导体产生的热量。,（1）焦耳定律：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,（2）热功率：单位时间内发热的功率。P=I2R,（3）纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件,（4）非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路,（5）焦耳定律条件：既适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路即适用于一切电路,四、电功与电热关系：（1）在纯电阻电路中，电功等于电热：W=Q。即电能全部转化为内能：UIt=I2RtU=IR，也即欧姆定律成立。此时有：UIt=I2Rt=（U2/R）（2）在非纯电阻电路中，电功大于电热：WQ。即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：UIt=I2Rt+E其它I2RtUIR，也即欧姆定律不成立。,UIR,U=IR,注意：,1、公式W=UIt和P=UI是电功和电功率的一般表达式，适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率。而W=I2Rt=U2t/R和P=I2R=U2/R则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路。,2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。,小结：,电功,电功率,热功率,焦耳热,WQ,P电P热,典型例题,例1、把标有“220V,100W”的灯泡接到220V的电路中，通过灯丝的电流I和实际功率各有多大？若接到110V的电路中结果又怎样？（假定灯丝的电阻不变。）,解：灯泡的电阻R=U2/P=2202/100=484（1）灯泡接220V时，通过灯丝的电流I=U/R=220/484A=0.45A实际功率P=UI=220220/484W=100W（2）灯泡接110V时，通过灯丝的电流I/=U/R=110/484A=0.23A实际功率P/=U/I/=110110/484W=25W,解：据能量守恒定律得:UIt=I2Rt+W机故:W机=UIt-I2Rt=220560J-250.460J=6.54104J,例题3：,对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）,CD,1、有一直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A，(1)若电动机接入2V电压电路中，电动机正常工作，电流是1A，求电动机正常工作时输出功率多大？(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？,电动机不转动时其电功全部转化为内能，可视为纯电阻电路。,课堂训练：,课堂训练：,电动机卡住时两端电压不变，电流将变大,(1)S闭合，处于加热；S断开，处于保温,（2）R1：R2=,课堂训练：,课堂训练：,PaPdPbPc,课堂训练