(精品)焦耳定律PPT课件

1、一、电功和电功率一、电功和电功率1. 1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场电功：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对自由电荷的电场力做功（1 1）特点：）特点：电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电势差势差（2 2）利用电势差求电功）利用电势差求电功wwabab = qu = quababw=quq=itw=uit一、电功和电功率一、电功和电功率1. 1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场电功：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对自由电荷的电场力做功单位：焦耳单位：焦耳(j)(j) 千瓦时(kw

2、h) 1kwh=3.6kwh) 1kwh=3.610106 6j j一、电功和电功率一、电功和电功率1. 1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场电功：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对自由电荷的电场力做功单位：焦耳单位：焦耳(j)(j) 千瓦时(kwh) 1kwh=3.6kwh) 1kwh=3.610106 6j j功能关系：功能关系：表达式：表达式： w=uitw=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、电功和电功率一、

3、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：焦耳单位：焦耳(j)(j) 千瓦时(kwh) 1kwh=3.6kwh) 1kwh=3.610106 6j j表达式：表达式： w=uitw=uit物理意义：物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说也可以说“消耗了多少电能消耗了多少电能”思考：电路中如有白炽灯、电炉、电解槽、电动机等元件，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？电功与这些元件的种类有关吗？结论：电功结论：电功w w（消耗了多少电能）只与元件两端的电压（消耗了

4、多少电能）只与元件两端的电压u u， 通过的电流通过的电流i i和通电时间和通电时间t t有关，与元件的种类无关。有关，与元件的种类无关。 适用于适用于一切电路做功一切电路做功一、电功和电功率一、电功和电功率1. 1. 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场电功：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对自由电荷的电场力做功单位：焦耳单位：焦耳(j)(j) 千瓦时(kwh) 1kwh=3.6kwh) 1kwh=3.610106 6j j表达式：表达式： w=uitw=uit物理意义：物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说也可以说“

5、消耗了多少电能消耗了多少电能” 适用于适用于一切电路做功一切电路做功2.2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率电功率：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：表达式： 适用于适用于一切电路的电一切电路的电功率功率物理意义：反映了电流做功的快慢！物理意义：反映了电流做功的快慢！几种常见家用电器的额定功率几种常见家用电器的额定功率 用电路用电路29吋彩吋彩电电电熨斗电熨斗电冰箱电冰箱微波炉微波炉台灯台灯额定电压额定电压（v）220220220220220额定功率额定功率（w）15030080010015080012004060额定功率和实际功率额定功率和实际功率

6、电能转化为热能。电能转化为热能。电能转化为化学能和热能电能转化为化学能和热能 电能转化为机械能和热能电能转化为机械能和热能 uit wq电热：即电能全部转化为热能，电功等于电热在纯电阻电路中（ ）iru 欧姆定律：rti2q 电热：1.电热:电流通过导体产生的热量rti2q 焦耳定律：2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量表达式表达式：p p热热=i=i2 2r r如：白炽灯的功率越大则越亮如：白炽灯的功率越大则越亮白炽灯、电炉等白炽灯、电炉等uit wq电热：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）（白炽灯、电炉等）iru 欧姆定律：rti2q 电热：在非纯电

7、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。uitw电功：trutuit22riqw结论：triq2电热：wquir（欧姆定姆不适用）（欧姆定姆不适用）应该是应该是w=e机机+q1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qrtitruuitw22其它wqw热电pruriui22p其热电p

8、pprip2rup2uip twp i额额=p额额/u额额 =1000/220a 4.5a 例例2：规格为：规格为“220v，1000w”的电炉，求：的电炉，求： 1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 2. 电炉的电阻电炉的电阻 2.电炉的电阻：电炉的电阻： r=u额额2/p额额 =2202/1000解：解：1.由由p=ui知，电炉正常工作时：知，电炉正常工作时： =48.4解解：灯泡的电阻：灯泡的电阻r=u2/p=2202/100=484 （1）灯泡接）灯泡接220v时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 i=u/r=220/484a=0.45a 实际功率实际功

9、率p=ui=220220/484w=100w （2）灯泡接）灯泡接110v时，通过灯丝的电流时，通过灯丝的电流 i/=u/r=110/484a=0.23a 实际功率实际功率p/=u/i/=110110/484w=25w 例例4加在某台电动机上的电压是加在某台电动机上的电压是u，电动机消耗的电功率为电动机消耗的电功率为p，电动机线圈，电动机线圈的电阻为的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热，则电动机线圈上消耗的热功率为（功率为（ ） ap bu2/r cp2r/u2 dp-p2r/u2非纯电阻电路中计算电功率非纯电阻电路中计算电功率只能用只能用p=ui， 热功率只能用热功率只能用p热热=i2r所以所

10、以 正确的是正确的是 （c）5. 一台电动机，线圈电阻为一台电动机，线圈电阻为0.5,接在接在12v的电源上的电源上,电流为电流为2a。求：这台电动机求：这台电动机5min内消耗多少电能？内消耗多少电能？线圈产生的热量是多少？有多少电能线圈产生的热量是多少？有多少电能转化为机械能？转化为机械能？解：解：w=uit=12v2a 300s=7200j q=i2rt=(2a)2 0.5 300s=600j w机机= w q= 7200j 600j=6600j例例6、一个电动机，线圈电阻是、一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端，当它两端所加的电压为所加的电压为220v时，通过的电流是时，通过的电流

11、是5a。这台。这台电动机每分钟所做的机械功有多少电动机每分钟所做的机械功有多少?解解:电动机消耗的电功率电动机消耗的电功率p电电、电动机的发热功率、电动机的发热功率p热热、转、转化为机械能的功率化为机械能的功率p机机。三者之间遵从。三者之间遵从能量守恒定律能量守恒定律: p电电p热热+p机机由焦耳定律由焦耳定律:电动机的热功率为电动机的热功率为: p热热 i2r 消耗的电功率为消耗的电功率为: p电电iu因此电动机所做机械功的功率因此电动机所做机械功的功率: p机机p电电p热热iui2r根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为: wp机机t=(iu一一i2r)t =(5220- -520.4) 60j =6.5104j例题例题7 7、一台电动机，线圈电阻是、一台电动机，线圈电阻是0.4 0.4 ，当电动机两端，当电动机两端加