联盟河南省三门峡市灵宝市第五高级高二物理选修3-1恒定电流《2-5焦耳定律》课件

第二章恒定电流2.5焦耳定律灵宝五高高二物理组2015年10月28日

在日常生活中，经常会用到家用小电器，例如电吹风，它分为几挡，可以吹凉风、暖风和热风。内部有电动机和电热丝，分别送风（电能转化为机械能）和发热（电能转化为内能）。在使用它的同时，你知道如何计算它们消耗的电能吗？可以从电流做功的实质来考虑。1、电功：电场力（或电流）所做的功。（1）实质：静电力移动电荷做功。（2）定义式：W=UIt

推导：W=qU，I=q/t（3）单位：焦耳（J）、千瓦时（kWh）也叫做度。

1kWh=3.6×106J（4）适用范围：适用于所有类型电路的电功。一、电功和电功率2、电功率：电场力（或称电流）做功的快慢。（1）定义式：P=UI

推导：P=W/t和W=UIt（2）单位：瓦特（W）。常用单位还有千瓦（kW），1kW=1×103W（3）适用范围：适用于所有类型电路的电功率。例1、

一根电阻丝，在通过2C的电荷量时电功为8J．若在相同的时间内通过4C的电荷量，求电阻丝上的电流做的功W和所加的电压U分别是（）A．4V,16JB．8V,16JC．4V,32JD．8V,32JD3.额定功率和实际功率

1、在用电器或电器设备上通常会有铭牌，标注其电压和功率，这上边的电压叫做额定电压，对应功率叫做额定功率。即在电器两端加的电压是额定电压情况下，通过的电流为额定电流，用电器能处于额定功率正常工作。2、当两端的电压不是额定电压时候，通过的电流不是额定电流，实际消耗的功率叫做实际功率。例2（多选）不考虑温度对电阻的影响，对一只标注“PZ220V40W”的白炽灯泡，下列说法正确的有（）A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40WBCD1、输入功率：用电器输入端的电压与输入电流之积。

P=U1I12、输出功率：用电器输出端的电压与输出电流之积.P=U2I2由能量守恒易知，输入功率等于输出功率加上热功率4.输入功率和输出功率

想想他们有什么共同点？从能量角度看它们都能用电工作，来发热。什么是电流的热效应？

导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。那么电流产热多少跟什么因素有关系呢，我们通过研究纯电阻发热来进行探究。二、焦耳定律1、电流做功消耗电能，具体产生什么类型的能量，就要看是什么类型的原件，可以分为两类：（a）纯电阻电路，可以把电能全部转化为内能。电热毯，电饭锅之类的。（b）非纯电阻电阻，可以把电能转化为其他形式的能。例如机械能和化学能。分别对应与电动机和电解槽。例3．电功和电热相等吗？在

电路中相等，在

电路中电功W

电热Q.

纯电阻电路非纯电阻电路大于根据能量守恒定律及“功是能量转化的量度”完成例32、对于纯电阻电路而言，比如说电热毯，电能全部转化为内能。则有W=Q

又有W=IUt

由欧姆定律得U=IR

最终得出？？？Q=I2Rt看看你算出来了吗？3、焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R

和通电时间t

三者的乘积．4、热功率：单位时间内的发热量。（1）定义式：P=UI

推导：P=Q/t和Q=UItU=IR（2）单位：瓦特（W）。常用单位还有千瓦（kW），1kW=1×103W（3）适用范围：仅仅适用于纯电阻电路的计算。为了衡量发热的快慢，用热功率来表示注意：1、公式W=UIt和P=UI是电功和电功率的一般表达式，适用于任何用电器，它表示用电器消耗的全部电功和电功率。而W=I2Rt=U2t/R和P=I2R=U2/R则是前面两公式与欧姆定律结合而导出的，它们实际上只适用于纯电阻电路。2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V的时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？课本54例1解：电动机消耗的输入功率一部分转化为了线圈发热的热功率，一部分转化为输出功率。则P电=P热+P机P