物理选修3-1-2.5焦耳定律

1、2.5焦耳定律第二章第五节第二章第五节一、电功和电功率如图一段电路两端的电压为如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为，通过的电流为I，在时间，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量内通过这段电路任一横截的电荷量Itq 则则电场力做功电场力做功 qUW UItW 即：即：1电功：电功：UItW （3）单位：）单位：在国际单位制中电功的单位是焦在国际单位制中电功的单位是焦 （J），常用单位有），常用单位有千瓦时千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J（1）定义：）定义：在一段电路中电场力所做的功，也在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功就是通常所说的电流所做的功，简

2、称为电功（2）公式：）公式：2电功率：电功率：单位时间内电流所做的功单位时间内电流所做的功UItWP（）一段电路上的电功率（）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的等于这段电路两端的电压电压U和电路中电流和电路中电流I的乘积的乘积（）物理意义：（）物理意义：电功率表示电流做功的快慢电功率表示电流做功的快慢（）单位：（）单位：在国际单位制中是瓦（在国际单位制中是瓦（W），常用单位），常用单位还有毫瓦还有毫瓦（mW），千瓦（），千瓦（kW）1kW103W106mW=10-3MW额定功率和实际功率：额定功率和实际功率：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吋彩电吋彩电

3、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用电器铭牌上所标称的功率是用电器铭牌上所标称的功率是额定功率额定功率，用电器，用电器在实际电压下工作的功率是在实际电压下工作的功率是实际功率实际功率用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率定功率二、电功率和热功率 1.电功率电功率:指某段电路的全部电功率，或指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率；这段电路上消耗的全部电功率； P=UI电功率等于通过这段电路两端

4、的电压电功率等于通过这段电路两端的电压与电流的乘积与电流的乘积2焦耳定律：焦耳定律：RtIQ2焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路于非纯电阻电路 电流通过导体时产生的热量电流通过导体时产生的热量Q等于电流等于电流I的二次方、导体的电阻的二次方、导体的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 3 3热功率：热功率：单位时间内导体的发热功率单位时间内导体的发热功率RItQP2热功率等于通电导体中电流热功率等于通电导体中电流I 的二次方与的二次方与导体电阻导体电阻R 的乘积的乘积 （1 1）纯电阻电路：纯电阻电路：只含有电阻元件的电路只含有电

5、阻元件的电路（2 2）非纯电阻电路：）非纯电阻电路：电路中除电阻外，还包括电路中除电阻外，还包括将电能转化为其他形式的用电器。将电能转化为其他形式的用电器。 4、纯电阻电路和非纯电阻电路、纯电阻电路和非纯电阻电路如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路例：电动机，电解槽例：电动机，电解槽纯电阻电路纯电阻电路: 电能电能 内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指某段电路指某段电路在某段

6、时间在某段时间内消耗的全内消耗的全部电能部电能! ! 指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能!纯电阻电路纯电阻电路: 非纯电阻电路非纯电阻电路:电能电能 内能内能电能电能 内能内能+其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R电功电功 = 电热电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R电功率电功率=热功率热功率：P =P热热 = UI = I2R = U2/RMWW - QQUIt I2RtIU/R电功：电功：W= UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热热=I2R （1 1）纯电阻电路：纯电阻电路：5、纯电阻电路和非纯电阻电路

7、的关系、纯电阻电路和非纯电阻电路的关系遵从欧姆定律，遵从欧姆定律，RUI 电流做功全部转化为内能电流做功全部转化为内能电功电功=电热电热,即即W=Q电功率电功率=热功率热功率，即，即UIt=I2RtP=P热UI=I2R电流做功转化为电流做功转化为内能内能和和其他形式的能其他形式的能（2 2）非纯电阻电路：）非纯电阻电路：不遵从欧姆定律，不遵从欧姆定律，电功电功电热电热，即，即 WQUItI2Rt电功率电功率热功率热功率，即，即PP热热UII2R6 6电功率与热功率电功率与热功率 （1）区别：）区别：电功率电功率:指某段电路的全部电功率，或这段电路上消指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全

8、部电功率，耗的全部电功率，P=UI；热功率热功率:指在这段电路上因发热而消耗的功率指在这段电路上因发热而消耗的功率 P P热热=I=I2 2R R（2）联系：）联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率对纯电阻电路，电功率等于热功率, ,即即P=PP=P热热；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和，即能外其他形式的功率之和，即P=PP=P热热+P+P其他其他I额额=P额额/U额额 =1000/220A 4.5A 例例1：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