高二物理选修3-1焦耳定律课件

1、第第3 3章章 恒定电流恒定电流第第3 3章章 恒定电流恒定电流 第第 三三 节节 焦焦 耳耳 定定 律律第第3 3章章 恒定电流恒定电流对于这些常见的电器，它对于这些常见的电器，它们们的共同的共同特征是特征是什么？什么？电能转化为内能电能转化为内能第第3 3章章 恒定电流恒定电流提问：在静电学中，我们怎样提问：在静电学中，我们怎样计算计算电场力做功电场力做功？一、电功和电功率一、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，通过的电流为电流为I，在时间，在时间t内通过这段电路任一内通过这段电路任一横截的电荷横截的电荷量量q=It则电场力则电场力做功做功WqU 即：即

2、：WUIt 第第3 3章章 恒定电流恒定电流1（1）电功定义：）电功定义：在一段电路中在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功的电流所做的功，简称为电功（3）单位：焦）单位：焦（J）常用常用单位有千瓦时（单位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J（2）公式）公式 WUIt 2（1）电功率：单位时间内）电功率：单位时间内电流所做的功电流所做的功（3）电功率）电功率表示电流做功的快慢表示电流做功的快慢（4）单位：瓦）单位：瓦（W） 常用单位：千瓦常用单位：千瓦（kW）1kW103W第第3 3章章 恒定电流恒定电流额定功率和实际功率：用电

3、器铭牌上所标称的功率是额定功率，额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率用电器在实际电压下工作的功率是实际功率用用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定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寸彩电寸彩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第第3 3章章 恒定电流恒定电流电炉电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，

4、而导线却丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热几乎不发热?电流电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?第第3 3章章 恒定电流恒定电流实验结论：实验结论：导体产生的导体产生的热量与导体热量与导体电阻、通过电阻、通过导体的电流、导体的电流、通电时间有通电时间有关。关。第第3 3章章 恒定电流恒定电流1内容：内容：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、导体的二次方、导体的电阻的电阻 R 和通电时间和通电时间 t 三者的乘积三者的乘积 3.适用范围：适用于适用范围：适用于纯电阻纯电阻电路，也适用于电

5、路，也适用于非纯电阻非纯电阻电路电路纯纯电阻电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁、白炽灯等。电烙铁、白炽灯等。非非纯电阻纯电阻电路：电路中含有电路：电路中含有电动机或电动机或有有电解槽的电解槽的电路电路 二、焦耳定律二、焦耳定律2表达式：表达式：QI2Rt.第第3 3章章 恒定电流恒定电流4热功率：单位时间内导体的热功率：单位时间内导体的发发热量叫做热量叫做热功率热功率热热功率等于通电导体中电流功率等于通电导体中电流I 的的二次方与导体电阻二次方与导体电阻R 的乘积的乘积 问题：电功率和热功率都反问题：电功率和热功率都反映做功的快慢，二者意义是映做功的快慢

6、，二者意义是否相同？在纯电阻电路中电否相同？在纯电阻电路中电功和电功率的关系如何？在功和电功率的关系如何？在非纯电阻电路中非纯电阻电路中电功和电功电功和电功率的关系如何率的关系如何？ 第第3 3章章 恒定电流恒定电流3纯电阻电路和非纯电阻纯电阻电路和非纯电阻电路电路的比较的比较纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路非纯电阻电路元件特点元件特点电路中只有电电路中只有电阻元件阻元件除电阻外还包括能把电能转除电阻外还包括能把电能转化为其他形式的能的用电器化为其他形式的能的用电器电流、电压、电流、电压、电阻三者的电阻三者的关系关系遵循欧姆定律遵循欧姆定律IU/R第第3 3章章 恒定电流恒定电流 例例1：规格

7、为：规格为“220V，1000W”的电炉，求：的电炉，求： （1）电炉）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流正常工作时，通过电阻丝的电流 （2） 电炉的电阻电炉的电阻 (2)电炉电炉的电阻：的电阻： R=U额额2/P额额 =2202/1000 =48.4电功率的计算式电功率的计算式P=UI解解： (1)由由P=UI知，电炉正常工作时知，电炉正常工作时：I额额=P额额/U额额 =1000/220A 4.5A第第3 3章章 恒定电流恒定电流例例2. 如如图所示，有一提升重物用的直流电动图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻机，内阻RM0.6 ，R10 ，U160 V，电压表的读数为电压表的读数为11

8、0 V则则：(1)通过电动机的电流是多少？通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机工作电动机工作1 h所产生的热量是多少所产生的热量是多少？电路中含有电路中含有电动机，欧电动机，欧姆定律不成姆定律不成立立可先计算电阻可先计算电阻R的电流，即的电流，即可得电动机的可得电动机的电流电流电动机的输入功电动机的输入功率可用电动机的率可用电动机的输入电压和输入输入电压和输入电流计算电流计算焦耳定律对焦耳定律对于电动机同于电动机同样适用样适用第第3 3章章 恒定电流恒定电流第第3 3章章 恒定电流恒定电流额定功率相同，额定功率相同，用用P=I2R分

9、分析电流析电流与电阻的关系与电阻的关系第第3 3章章 恒定电流恒定电流适用于任何电路适用于任何电路计算出的是总功计算出的是总功计算出的是总功计算出的是总功对于非纯电阻电路，对于非纯电阻电路，该式不成立该式不成立第第3 3章章 恒定电流恒定电流3.一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电的电源两端，在源两端，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?根据焦耳定律可计根据焦耳定律可计算热量：算热量：Q=I2Rt=6480J第第3 3章章 恒定电流恒定电流4. 一一台电动机内阻为台电动机内阻为1 ，接到，接到120 V的电源上当电动机的电源上当电动机工作时，电流为工作时，电流为10 A问：问：(1)电动机输入功率是多少？电动机输入功率是多少？(2)电动机发热功率是多少？电动机发热功率是多少？(3)输出的机械功率是多少？输出的机械功率是多少？解析：解析： (1)输入功率输入功率P电电UI12010 W1 200 W.(2)发热发热功率功率P热热I2r1021 W100 W.(3)机械机械