第五节焦耳定律

1、第五节 焦耳定律,一、电功和电功率 1电功 (1)定义：电场力对电荷做的功 (2)物理意义：反映电能转化为其他形式能的多少 (3)单位：焦耳，符号为J. (4)表达式： WUIt 即电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积,U,q,R,M,注意：本公式用于计算任何情况下消耗的电能。,电解槽,2电功率 (1)定义：_内电流所做的功 (2)表达式：P _. (3)单位：_，符号为W. (4)物理意义：表示电流做功的_ (5)用电器的额定功率和实际功率 额定功率：用电器长期正常工作时的_，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率 实际功率

2、：用电器_时消耗的电功率为了保证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率,单位时间,UI,瓦特,快慢,最大功率,实际工作,注意：本公式用于计算任何情况下单位时间消耗的电能。,二、焦耳定律 1焦耳定律 (1)内容：电流通过导体（电阻）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_. 2热功率 (1)定义：单位时间内放出的_ (2)表达式：P _.,电流,正比,I2Rt,热量,I2R,注意：本公式是计算热的一般表达式。,三、两种不同的电路,纯电阻电路： 电路中只有电阻元件 非纯电阻电路： 除电阻外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器（电动机）,四、欧姆定律适用

3、于非纯电阻电路吗？,我们可以把一个实际的电动机“分解”为两部分： 理想电动机+线圈内阻 这两部分都要分到一定的“电压”，所以不能用欧姆定律计算通过电动机的电流。,M,r,在什么情况下，U=Ir ？,电阻,理想电动机,实际电动机,1输入功率：即电功率，是电动机的总功率 P入=P总UI. 2输出功率：电动机对外做功的功率 P出Fv (设重物匀速上升) 3热功率：电动机线圈上有电阻，电 流通过线圈时要发热， 热功率 P热I2r. 4功率关系： P总P出P热 5电动机的效率： P出 /P入,五、非纯电阻（电动机）电路中的能量转化,W=P电t=UIt=I2Rt,W=P电 t=UIt=I2rt+P出 t,

4、电能=热,电能=机械能+热,M,r,U,I,I,U,P电=UI=I2R,P电 =UI=I2r+P出,12.如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r1 ，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重20 N，不计摩擦力，求：,(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ (2)电动机输入功率和输出功率各是多少？ (3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？ (4)这台电动机的机械效率是多少？,在研究微型电动机的性能时，可采用如图255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0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电

5、流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V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255,P35 6额定电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的两盏灯，若接在电压是220 V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下图中的(),7(2013郑州外国语学校高二检测)把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使小灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(),AP甲P乙 BP甲3P乙 CP乙3P甲 DP乙3P甲,10、如图所示，两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间，L1和L2的铭牌上分

6、别标有“3 V,6 W”、“6 V,3 W”，求PQ间允许加的最大电压为多少？(假定小灯泡电阻不变) 解析：两灯泡的额定电流，由PUI得,P59 4、有四盏灯，接入如图所示的电路中L1和L2都标有“220 V,100 W”，L3和L4都标有“220 V,40 W”把电路接通后，最暗的灯将是() AL1BL2 CL3 DL4,变式训练2如图256所示，电路电压为60 V，内阻不计，电阻R2 ，电动机的内阻R01.6 ，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率,图256,R2 ,R01.6 ,50 V,在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 ，如果在A、B间的某

7、处发生短路，(若在A地两导线间加以电源，)这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求：发生短路处距A处有多远？,40 km,12(2011年兴义高二检测)A、B两地相距11 km，A地用两根完全相同的导线向B地送电，若两地间某处的树倒了，压在导线上而发生故障为了找出故障所在处，在A地给两根导线加上12 V的电压，此时在B地测得电压是10 V；在B地给两根导线加上12 V的电压，此时在A地测得电压是4 V， 问：故障发生在何处？,12 V,10 V,12 V,4V,8现有半球形导体材料，接成如图所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R甲R乙为() A11 B12 C21 D14,2、一根对称的玻璃管如图置于竖直平面内，管所在的空间有竖直方向的匀强电场