高中物理人教版选修3-1课件：2.6 焦耳定律[数理化网]

1、高中物理高中物理选修选修3-1人教版人教版第二章第二章 恒定电流恒定电流第六讲第六讲 焦耳定律焦耳定律目标定位目标定位焦耳定律焦耳定律知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公知道并理解电功、电功率的概念，并能利用公式进行有关计算式进行有关计算. 弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系系. 12目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别 3预习导学预习导学1. qU IUt 电流电流I 乘积乘积 2. 电功率电功率 P IU 想一想：想一想：电流做功越

2、多，电功率越大电流做功越多，电功率越大吗？吗？ 一、电功和电功率一、电功和电功率 答案：答案：电功率是指电流单位时间内做的功，电流做功多，由于电功率是指电流单位时间内做的功，电流做功多，由于时间不确定，所以电功率不一定大时间不确定，所以电功率不一定大 焦耳定律焦耳定律1. 内能内能 QWIUt 2. I2Rt 电流的二次方电流的二次方 电阻电阻 通电时间通电时间 焦耳定律焦耳定律 3. I2R 想一想：想一想：电风扇、电冰箱消耗的电能等于电风扇、电冰箱消耗的电能等于I2Rt吗？电冰吗？电冰箱消耗的电能转化成什么形式的能量了？箱消耗的电能转化成什么形式的能量了？ 二、焦耳定律二、焦耳定律答案：答

3、案：不等于；电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热能，不等于；电风扇、电冰箱消耗电能没有全部转化为热能，有大部分转化为了机械能，小部分转化为了电热有大部分转化为了机械能，小部分转化为了电热. 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义一、一、电功和电功率电功和电功率 1电功：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电电功：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压压U、电路中的电流、电路中的电流I、通电时间、通电时间t三者的乘积；三者的乘积； 焦耳定律焦耳定律公式为公式为WUIt.电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式电流做了多少功，就有多少电能

4、转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少量的能，即电功等于电路中电能的减少量 2电功率的表达式为电功率的表达式为PUI，反映了电流做功的快慢，反映了电流做功的快慢 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义 例例 1 将两个定值电阻将两个定值电阻R1、R2并联在电压为并联在电压为U的电源两端，的电源两端，R1消耗的功率为消耗的功率为P1，R2消耗的消耗的功率为功率为3P1，当把它们串联在，当把它们串联在电压为电压为4U的电源两端时，下的电源两端时，下列说法正确的是列说法正确的是()AR1两端的电压为两端的电压为UBR2消耗的功率变小消耗的功率变小C通

5、过通过R2的电流变小的电流变小D两个电阻消耗的总功率为两个电阻消耗的总功率为 12P1焦耳定律焦耳定律R R2 2UR1解析解析 211UPR2123UPRR13R2 R1R24 4UU1:U2R1：R23:122243UIURRRP2I22R2 I1I2PUI4U 12P1 2URD 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义 例例 2 A、B为为“220 V,100 W”的二盏相同的灯泡，的二盏相同的灯泡，C、D为为“220 V,40 W”的相同灯泡，的相同灯泡，A、B灯的电阻为灯的电阻为_ ；C、D电阻为电阻为 _ .现将四现将四盏灯泡接成如图所示电

6、路，盏灯泡接成如图所示电路，并将两端接入电路，各灯实并将两端接入电路，各灯实际功率分别为际功率分别为PA、PB、PC、PD则实际功率的大小顺序是则实际功率的大小顺序是_. 焦耳定律焦耳定律解析解析 22AB220=100484URRP 484 同理同理 22C220=401210DURRP 1210 BCUU2UPRPBPC ABII2PI RPAPB ADII2PI RPDPA PDPAPBPC 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义二、电热二、电热(焦耳定律焦耳定律)和热功率和热功率1电功电功:WUIt，电功率，电功率:PUI. 焦耳定律焦耳定律电

7、热电热:QI2Rt(焦耳定律焦耳定律)热功率热功率:P热热I2R. 2纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化 为导体的内能为导体的内能 3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外，还转化为机械能或化学能 4纯电阻电路中：纯电阻电路中：WQUItI2RtU2t/R PP热热UII2R U2/R非纯电阻电路中：非纯电阻电路中：WUItQI2Rt

8、 PUIP热热I2R 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义例例 3 下列关于电功、电功率和下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是焦耳定律的说法中正确的是()A电功率越大，电流做功越快电功率越大，电流做功越快, 电路中产生的焦耳热一定越多电路中产生的焦耳热一定越多BWUIt适用于任何电路，而适用于任何电路，而 WI2RtU2t/R只适用于纯电只适用于纯电 阻电路阻电路C在非纯电阻电路中，在非纯电阻电路中，UII2RD焦耳热焦耳热QI2Rt适用于任何电适用于任何电 路路 焦耳定律焦耳定律2( )PQRtU解析解析 P大，大，Q不一定大不一定大=U

9、IR只有纯电阻只有纯电阻 成立成立WUItI2RtU2t/RPUII2R+P其他其他UII2R焦耳热的定义式焦耳热的定义式 BCD 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义例例 4 如图所示的电路中，电源如图所示的电路中，电源电压为电压为60 V，内阻不计，电阻，内阻不计，电阻R2，电动机的内阻，电动机的内阻R01.6,电压表的示数为电压表的示数为50 V，电动机正，电动机正常工作，求电动机的输出功率常工作，求电动机的输出功率 焦耳定律焦耳定律非纯电非纯电阻元件阻元件解析解析 电动机两端的电压电动机两端的电压U050 V 电路中的电流：电路中的电流： 0

10、=5 AUEUIRR根据能量守恒：根据能量守恒： =+PPP入出热20= 210WPPPUII R入出热目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习课堂讲义课堂讲义例例 4 如图所示的电路中，电源如图所示的电路中，电源电压为电压为60 V，内阻不计，电阻，内阻不计，电阻R2，电动机的内阻，电动机的内阻R01.6,电压表的示数为电压表的示数为50 V，电动机正，电动机正常工作，求电动机的输出功率常工作，求电动机的输出功率 焦耳定律焦耳定律非纯电非纯电阻元件阻元件说明：说明： 注意区分电动机的几种功注意区分电动机的几种功率，从能量守恒角度去分率，从能量守恒角度去分析和考虑电动机

11、问题析和考虑电动机问题. 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习 1一台电动机，额定电压为一台电动机，额定电压为100V，电阻为，电阻为1 .正常工作时，通正常工作时，通过的电流为过的电流为5 A，则电动机因发，则电动机因发热损失的功率为热损失的功率为()A500 W B25 W C1 000 W D475 W 焦耳定律焦耳定律P热热I2r521 W25 W B目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习2通过电阻通过电阻R的电流为的电流为I时，在时，在t时间内产生的热量为时间内产生的热量为Q，若电阻，若电阻为为2R

12、，电流为，电流为I/2，则在时间，则在时间t内内产生的热量为产生的热量为()A4Q B2Q C Q/2 D. Q/4焦耳定律焦耳定律QI2Rt 2I2R不变不变 ？2QQ C目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习对点练习对点练习 3. 如图所示是一直流电动机工如图所示是一直流电动机工作时的电路图作时的电路图.电动机内阻电动机内阻r0.8,电路中另一电阻电路中另一电阻R10,直流电压直流电压U160V，电压表示，电压表示数数UV110V试求：试求：焦耳定律焦耳定律(1)通过电动机的通过电动机的电流；电流；(2)输入电动机的输入电动机的电功率；电功率；(3)电动机输出的电动机输出的机械功率机械功率解析解析 串联串联(1)(1) 电