2012高二物理同步课件：2.5《焦耳定律》（新人教版选修3-1）.ppt

1、第二章恒定电流,第5节焦耳定律,课前导读,1所谓电流做功，实质上是导体中的_对自由电荷的_在做功 2电流在一段电路中所做的功等于这段电路_、电路中的_、_三者的乘积，即W_. 3单位时间内电流所做的功叫做电功率电流在一段电路上做功的功率P等于_与这段电路_的乘积，即P_. 4电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为. 5电热Q_，热功率P_. 6若电路中有电动机或电解槽，电能除转化为内能外，还转化为_或_，它们之间遵从能量守恒,1恒定电场静电力 2两端的电压U电流I通电时间tIUt 3电流I两端的电压UIU 4导体的内能 5I2RtI2R 6机械能化学能,知识解惑,一、电动 1电功 (1)电功

2、的定义：电场力对电荷做的功，叫做电功 (2)电功的表达式：WqUUIt. 即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积 (3)单位：焦耳，符号为J.,注意：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电 流做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能可见 电功反映了电能转化为其他形式能的多少电功的表达式 WUIt以及电功率PUI适用于所有电流做功和功率的计算,一根电阻丝，通过2 C电荷量所消耗的电能是8 J若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是() A4 V16 J B8 V16 J C4 V32 J D8 V32 J,答案：D,变

3、式迁移,1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,D,二、焦耳定律和热功率 1焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比 (2)表达式：QI2Rt. (3)适用范围：QI2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量(电热) (4)焦耳定律的微观解释 电流通过导体的时候，做定向移动的自由电子要频繁地跟金属正离子碰撞由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获得的动能，不断传递给金属正

4、离子，使金属正离子的热振动加剧，于是通电导体的内能增加，温度升高 (5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能,一台电动机电阻为0.5 ，正常工作时通过的电流为20 A，在10 s内转化的机械能为4.2104 J，求：在这10 s内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？,解析：先计算电热，QI2Rt2.0103 J，再根据 WQE机，故W2.0103 J4.2104 J4.4104 J.,答案：4.4104 J2.0103 J,变式迁移,2关于电功和焦耳热，下列说法错误的是() A在纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2Rt B在非纯电阻电路中，计算电功可用公式WI2Rt C在非

5、纯电阻电路中，计算焦耳热用QI2Rt D在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用QUItWI2Rt,B,知能演练,基础巩固,1对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是() A通过的电流大的灯泡 B两端电压大的灯泡 C电阻值大的灯泡 D消耗电功率大的灯泡,D,2不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的灯泡，下列说法正确的是() A接在110 V的电路上时的功率为20 W B接在110 V的电路上时的功率为10 W C接在440 V的电路上时的功率为160 W D接在220 V的电路上时的功率为40 W,答案：BD,能力提升,7有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V,60 W

6、”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则() A电解槽消耗的电功率为120 W B电解槽的发热功率为60 W C电解槽消耗的电功率为60 W D电路消耗的总功率为60 W,答案：C,8汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如右图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了() A35.8 W B43.2 W C48.2 W D76.8 W,解析：假设r为电源内阻，R灯为车灯电阻，I1为未启动电动机时流过电流表的电流在没启动电动机时，满足闭合电路的欧姆定律,此时车灯功率为：P灯1120 W.