高中物理 第二章 恒定電流 第五節(jié) 焦耳定律課件1 新人教版選修3-1.ppt

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第二章恒定電流,第五節(jié)焦耳定律,,1．所謂電流做功，實質(zhì)上是導體中的__________對自由電荷的________在做功．2．電流在一段電路中所做的功等于這段電路____________、電路中的______、__________三者的乘積，即W＝________.3．單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率．電流在一段電路上做功的功率P等于________與這段電路____________的乘積，即P＝________.,恒定電場,靜電力,兩端的電壓U,電流I,通電時間t,IUt,電流I,兩端的電壓U,IU,課前預習,4．電流通過純電阻電路做功時，電能全部轉(zhuǎn)化為___________.5．電熱Q＝____________，熱功率P＝________.6．若電路中有電動機或電解槽，電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為________或________，遵從能量守恒定律．,導體的內(nèi)能,I2Rt,I2R,機械能,化學能,課前預習,一、電功和電功率,1．電功．(1)電功的定義：電場力對電荷做的功，叫做電功．(2)電功的表達式：W＝qU＝UIt.即一段電路上的電功就等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間的乘積．(3)單位：焦耳，符號為J.,課堂講解,,,欄目鏈接,,課堂講解,例1一根電阻絲，通過2C電荷量所消耗的電能是8J．若在相同的時間內(nèi)通過4C的電荷量，該電阻絲上所加電壓和消耗的電能分別是()A．4V16JB．8V16JC．4V32JD．8V32J,,欄目鏈接,典例分析,,消耗的電能等于電場力做的功：W=qU,,,,,,,,,,由U=IR計算電壓,,,由W=UIt計算電能,答案：D,1．甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中不正確的是(),,,變式訓練,A．甲燈的實際功率一定總是40WB．將乙燈接入110V電路中，它的額定功率仍為60WC．兩燈均正常發(fā)光時，甲燈絲電阻較大D．兩燈均正常發(fā)光時，甲消耗的電能較少,實際功率由電壓決定，不一定等于額定功率,額定功率是反映元件的本身特性，不隨電壓的變化而變化,由P=I2R計算電阻,由W=Pt計算消耗的電能,答案：A,,二、焦耳定律和熱功率,1．焦耳定律．(1)內(nèi)容：電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比．(2)表達式：Q＝I2Rt.(3)適用范圍：Q＝I2Rt可求任何電路中電流I通過電阻R時產(chǎn)生的熱量(電熱)．,課堂講解,,3．純電阻電路和非純電阻電路的比較,課堂講解,,,課堂講解,常見的用電器,課堂講解,例2家庭用的電吹風中，設(shè)電動機線圈的電阻為R1，它與電阻為R2的電熱絲相串聯(lián)，接到交流電源上．電吹風兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，如圖所示，以下結(jié)論中正確的是（）A.P＞IUB.P＝I2(R1＋R2)C.P＝IUD.P＞I2(R1＋R2),欄目鏈接,典例分析,公式P=IU對于純電阻電路和非純電阻電路都適用,在非純電阻電路中電功大于電熱,2．微型吸塵器的直流電動機的內(nèi)阻一定，為1Ω，當加在它兩端的電壓為2.0V時，電流為0.8A，且能正常工作．求：(1)它的額定輸入功率多大？(2)工作時由導線發(fā)熱損失的功率多大？(3)它的最大輸出功率多大？,,欄目鏈接,變式訓練,公式P=IU對于純電阻電路和非純電阻電路都適用,無論是純電阻電路還是非純電阻電路，都用P=I2R計算熱功率,根據(jù)能量守恒，電動機的輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱功率,,解析：電動機正常工作時是非純電阻電路(1)額定輸入功率P額＝UI＝20.8W＝1.6W(2)電動機發(fā)熱功率P熱＝I2R＝(0.8)21W＝0.64W(3)根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒，電動機的最大輸出功率P出＝P額－P熱＝0.96W.答案：(1)1.6W(2)0.64W(3)0.96W,變式訓練,,課堂練習,2．不考慮溫度對電阻的影響，對一個“220V40W”的燈泡，下列說法正確的是()A．接在110V的電路中時的功率為20WB．接在110V的電路中時的功率為10WC．接在440V的電路中時的功率為160WD．接在220V的電路中時的功率為40W,課堂練習,3.下列各用電器均標有“220V60W”字樣，它們正常工作相同的時間，發(fā)熱最多的用電器是()A.電視機B.電風扇C.電熱毯D.一樣多,課堂練習,4.如圖所示的電路中，電爐電阻R＝10Ω，電動機線圈的電阻r＝1Ω，電路兩端電壓U＝100V，電流表的示數(shù)為30A，問通過電動機的電流強度為多少？通電一分鐘，電動機做的有用功為多少？,課堂練習,,