高中物理课件-焦耳定律

名师课堂·一点通第二章恒定电流新知预习·巧设计要点一要点二第5节焦耳定律创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升名师课堂第二章新知预习·巧设计要点一要点二第5节创新演练随堂高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律1．从能量转化的角度理解电功和电

功率。1．从能量转化的角度理解电功和电2．掌握焦耳定律，明确电功和电

热的区别。2．掌握焦耳定律，明确电功和电3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路。3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路。高中物理课件---焦耳定律[读教材·填要点]1．电功和电功率

(1)电功：①实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，把

转化为

的能。电能其他形式[读教材·填要点]电能其他形式②公式的推导：由电功W＝

W、I、U、t的单位分别为焦耳(J)、

、

、

。IUt安培(A)伏特(V)秒(s)②公式的推导：由快慢单位时间IU瓦特(W)快慢单位时间IU瓦特(W)2．焦耳定律

(1)内容：电流通过导体产生的热量跟

的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成

。

(2)表达式：Q＝

。电流正比I2Rt2．焦耳定律电流正比I2RtI2RI2R[试身手·夯基础]1．电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下发生_______，_______对自由电荷做功。设一段电路两端的电压为U，通过的电流为I。在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量为________(图2－5－1)，这相当于在时间t内将电荷q由这段电路的一端移动到另一端。从上一章讲的可知，电场力所做的功W＝________，而q＝It，所以W＝________。[试身手·夯基础]图2－5－1答案：定向移动电场力It

qU

UIt图2－5－1答案：定向移动电场力ItqUUIt2．电流强度是2A的恒定电流，通过阻值是100Ω的纯电阻，在5min内消耗的电能是________焦耳。解析：由Q＝I2Rt可得：Q＝22×100×5×60J＝1.2×105J。答案：1.2×1052．电流强度是2A的恒定电流，通过阻值是100Ω的纯电3．一台功率为400W的洗衣机，工作电压是220V，连续工作0.5h，洗衣机的工作电流是________A，所消耗的电能为________J。3．一台功率为400W的洗衣机，工作电压是220V，连答案：1.82

7.2×105答案：1.827.2×105高中物理课件---焦耳定律1．电功电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由电荷不断做功的过程。静电力做了多少功(也说电流做了多少功)，就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电功是电能转化为其他形式的能的量度。1．电功2．电功与电热电功是从电场理论出发的概念，是减少的电势能的量度，因此不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，W＝UIt(P＝UI)都是成立的。电热是电流流经电路时，在电路中引起的发热现象，焦耳定律是专门计算电热的公式：Q＝I2Rt(P＝I2R)。2．电功与电热高中物理课件---焦耳定律3．电路中功率关系无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和。3．电路中功率关系[名师点睛]

(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系。

(2)当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的特点，还要明白求的是总功率还是发热功率。[名师点睛]1．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图2－5－2中的哪一个 (

)1．额定电压都是110V，额定功率PA＝图2－5－2图2－5－2[审题指导]

解决此类问题时，应把握以下两点：(1)保证用电器正常工作。(2)电压一定时，总电阻值最大，消耗总功率最小。[审题指导]解决此类问题时，应把握以下两点：[解析]若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110V，对A电路，因为RA＜RB，所以UA＜UB，即UB＞110V，B灯将被烧坏；对B电路UB＞U并，B灯将被烧坏；对C电路，RA可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110V，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为200W，对D电路，变阻器可能等于两灯并联后总电阻，可能有UA＝UB＝U并＝110V，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280W。

[答案]

C[解析]若要两灯均正常发光，亦即每灯的电高中物理课件---焦耳定律1．纯电阻电路和非纯电阻电路

(1)纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。

(2)非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电能转化为内能的电路，如电动机等的电路。1．纯电阻电路和非纯电阻电路2．两种电路的比较两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律不服从欧姆定律2．两种电路的比较两种电路纯电阻电路非纯电阻电路元件特两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等两种电路纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电流做功全部转化高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律2．在研究微型电动机的性能时，可采用如图2－5－3所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和

1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。图2－5－32．在研究微型电动机的性能图2－5－3[审题指导]

(1)电动机不运转时相当于纯电阻，由欧姆定律求线圈电阻。

(2)根据能量守恒求电动机正常运转时的输出功率。[审题指导]高中物理课件---焦耳定律则电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0×2.0W＝30.0W，线圈电阻的热功率P热＝Ir＝2.02×2W＝8.0W，所以P输出＝P总－P热＝30.0W－8.0W＝22.0W。[答案]

22.0W

2Ω则电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0×2.0W＝30.对于纯电阻电路和非纯电阻电路，判断方法是从能量转化的角度区分，而不能简单地认为只要有电动机的电路就是非纯电阻电路。当电动机不转动时，消耗的电能全部转化为内能，此时它就是一个纯电阻。当电动机转动时，消耗的电能转化为机械能和内能，此时电路才是非纯电阻电路。对于纯电阻电路和非纯电阻电路，判断方法是从高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律1．(对应要点一)下列关于电功的说法中，错误的是(

)A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程C．电流做功消耗的能量，由电源来供给D．电功就是电能1．(对应要点一)下列关于电功的说法中，错误的是()解析：功是能量转化的量度，它们的单位都是焦耳，但功不能说就是能。故D错误。答案：D解析：功是能量转化的量度，它们的单位都是焦耳，但功不能说就是2．(对应要点二)规格为“220V

36W”的排气扇，线圈的电阻为40Ω，求接上220V电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热功率。2．(对应要点二)规格为“220V36W”的排气扇，线答案：35W

1W答案：35W1W高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律点击下图进入“课下作业综合提升”高中物理课件---焦耳定律名师课堂·一点通第二章恒定电流新知预习·巧设计要点一要点二第5节焦耳定律创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升名师课堂第二章新知预习·巧设计要点一要点二第5节创新演练随堂高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律1．从能量转化的角度理解电功和电

功率。1．从能量转化的角度理解电功和电2．掌握焦耳定律，明确电功和电

热的区别。2．掌握焦耳定律，明确电功和电3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路。3．知道纯电阻电路和非纯电阻电路。高中物理课件---焦耳定律[读教材·填要点]1．电功和电功率

(1)电功：①实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，把

转化为

的能。电能其他形式[读教材·填要点]电能其他形式②公式的推导：由电功W＝

W、I、U、t的单位分别为焦耳(J)、

、

、

。IUt安培(A)伏特(V)秒(s)②公式的推导：由快慢单位时间IU瓦特(W)快慢单位时间IU瓦特(W)2．焦耳定律

(1)内容：电流通过导体产生的热量跟

的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成

。

(2)表达式：Q＝

。电流正比I2Rt2．焦耳定律电流正比I2RtI2RI2R[试身手·夯基础]1．电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下发生_______，_______对自由电荷做功。设一段电路两端的电压为U，通过的电流为I。在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量为________(图2－5－1)，这相当于在时间t内将电荷q由这段电路的一端移动到另一端。从上一章讲的可知，电场力所做的功W＝________，而q＝It，所以W＝________。[试身手·夯基础]图2－5－1答案：定向移动电场力It

qU

UIt图2－5－1答案：定向移动电场力ItqUUIt2．电流强度是2A的恒定电流，通过阻值是100Ω的纯电阻，在5min内消耗的电能是________焦耳。解析：由Q＝I2Rt可得：Q＝22×100×5×60J＝1.2×105J。答案：1.2×1052．电流强度是2A的恒定电流，通过阻值是100Ω的纯电3．一台功率为400W的洗衣机，工作电压是220V，连续工作0.5h，洗衣机的工作电流是________A，所消耗的电能为________J。3．一台功率为400W的洗衣机，工作电压是220V，连答案：1.82

7.2×105答案：1.827.2×105高中物理课件---焦耳定律1．电功电路中保持持续电流的过程，就是静电力移动自由电荷不断做功的过程。静电力做了多少功(也说电流做了多少功)，就有多少电能转化为其他形式的能，因此说电功是电能转化为其他形式的能的量度。1．电功2．电功与电热电功是从电场理论出发的概念，是减少的电势能的量度，因此不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，W＝UIt(P＝UI)都是成立的。电热是电流流经电路时，在电路中引起的发热现象，焦耳定律是专门计算电热的公式：Q＝I2Rt(P＝I2R)。2．电功与电热高中物理课件---焦耳定律3．电路中功率关系无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和。3．电路中功率关系[名师点睛]

(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系。

(2)当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的特点，还要明白求的是总功率还是发热功率。[名师点睛]1．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图2－5－2中的哪一个 (

)1．额定电压都是110V，额定功率PA＝图2－5－2图2－5－2[审题指导]

解决此类问题时，应把握以下两点：(1)保证用电器正常工作。(2)电压一定时，总电阻值最大，消耗总功率最小。[审题指导]解决此类问题时，应把握以下两点：[解析]若要两灯均正常发光，亦即每灯的电压均为110V，对A电路，因为RA＜RB，所以UA＜UB，即UB＞110V，B灯将被烧坏；对B电路UB＞U并，B灯将被烧坏；对C电路，RA可能等于B灯与变阻器并联后的电阻，所以UA可能等于UB，等于110V，两灯可能正常发光，且电路消耗总功率为200W，对D电路，变阻器可能等于两灯并联后总电阻，可能有UA＝UB＝U并＝110V，两灯可能正常发光，且电路中消耗总功率为280W。

[答案]

C[解析]若要两灯均正常发光，亦即每灯的电高中物理课件---焦耳定律1．纯电阻电路和非纯电阻电路

(1)纯电阻电路：电流通过导体时，电能全部转化为内能的电路，如电炉、白炽灯等的电路。

(2)非纯电阻电路：电流通过导体时，仅有一部分电能转化为内能的电路，如电动机等的电路。1．纯电阻电路和非纯电阻电路2．两种电路的比较两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器欧姆定律服从欧姆定律不服从欧姆定律2．两种电路的比较两种电路纯电阻电路非纯电阻电路元件特两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能元件举例电阻、电炉丝、白炽灯等电动机、电解槽等两种电路纯电阻电路非纯电阻电路能量转化电流做功全部转化高中物理课件---焦耳定律高中物理课件---焦耳定律2．在研究微型电动机的性能时，可采用如图2－5－3所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和

1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。图2－5－32．在研究微型电动机的性能图2－5－3[审题指导]

(1)电动机不运转时相当于纯电阻，由欧姆定律求线圈电阻。

(2)根据能量守恒