2022年医学专题-第二章恒定电流第5节焦耳定律

第5节焦耳定律(jiāoěrdìnɡlǜ)第一页，共十七页。一、电功和电功率1.电功：电流做功的实质是导体(dǎotǐ)中的恒定电场对自由电荷的电场力做功回忆：

在静电学中，电场力做功(zuògōng)的特点是什么？表达式？（1）特点：电场力做功(zuògōng)与路径无关，只取决于初末位置的电势差（2）利用电势差求电功——WAB=qUAB第二页，共十七页。W=qUq=ItW=UIt一、电功和电功率1.电功：电流做功的实质(shízhì)是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功单位(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦时(kWh)1kWh=3.6×106J第三页，共十七页。一、电功和电功率1.电功：电流(diànliú)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(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦时(kWh)1kWh=3.6×106J功能(gōngnéng)关系：表达式：W=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流做多少功即有多少电能转化为其他形式的能第四页，共十七页。一、电功和电功率1.电功：电流做功的实质是导体中的恒定(héngdìng)电场对自由电荷的电场力做功单位(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦时(kWh)1kWh=3.6×106J表达式：W=UIt物理意义(yìyì)：反映了有多少电能转化为其他形式的能也可以说“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，电功与这些元件的种类有关吗？结论：电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间t有关，与元件的种类无关。适用于一切电路做功第五页，共十七页。一、电功和电功率1.电功：电流做功的实质(shízhì)是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功单位(dānwèi)：焦耳(J)

千瓦时(kWh)1kWh=3.6×106J表达式：W=UIt物理意义：反映(fǎnyìng)了有多少电能转化为其他形式的能也可以说“消耗了多少电能”适用于一切电路做功2.电功率：单位时间内电流做的功叫电功率P＝W/t＝UI单位：瓦（W）千瓦kW表达式：适用于一切电路的电功率物理意义：反映了电流做功的快慢！第六页，共十七页。探讨几个(jǐɡè)用电器的能量转化情况a、电流(diànliú)流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇→电能转化(zhuǎnhuà)为热能。→电能转化为化学能和热能

→电能转化为机械能和热能第七页，共十七页。即电能全部转化(zhuǎnhuà)为热能，电功等于电热在纯电阻(diànzǔ)电路中（）二、电热(diànrè)和热功率1.电热:电流通过导体产生的热量2.热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量表达式：P热=I2R如：白炽灯的功率越大则越亮白炽灯、电炉等第八页，共十七页。即电能全部(quánbù)转化为热能，电功等于电热在纯电阻(diànzǔ)电路中（白炽灯、电炉等）在非纯电阻(diànzǔ)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。结论：W>QU>IR（欧姆定姆不适用）应该是W=E机+Q第九页，共十七页。1．纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的(mùdì)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(děngyú)电热2．非纯电阻用电器:电流通过(tōngguò)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第十页，共十七页。例题：一台电动机，线圈(xiànquān)电阻是0.4，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A。（1）这台电动机每分钟所做的机械功有多少?效率为多少？（2）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动机消耗的功率为多少？第十一页，共十七页。课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻(diànzǔ)是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A.I2RB.U2/RC.UID.I2R+UI第十二页，共十七页。课堂练习2：一根电阻丝在通过(tōngguò)2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为（）

A．U＝4VB．U=8VC．E＝16JD．E=32J答案(dáàn)：BD第十三页，共十七页。

课堂练习3：加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈(xiànquān)的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）

A．P

B．U2/r

C．P2r/U2

D．P–P2r/U2C第十四页，共十七页。1.如图所示，有一台提升重物用的直流电动机M，线圈的内阻为r=0.60Ω，与电动机串联的定值电阻阻值为R=10Ω，电路的路端为U=160V．图中理想电压表的示数为110V．求：⑴通过(tōngguò)电动机的电流I是多大？⑵电动机的输入功率P是多大？⑶电动机的机械功率P/是多大？2．如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键(diànjiàn)S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率第十五页，共十七页。2．如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流(diànliú)和电动机的输出的功率第十六页，共十七页。内容(nèiróng)总结第5节焦耳定律。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。思