2.5《 焦耳定律》（課堂PPT）

1、.15 5、焦耳定律、焦耳定律.2電場力對自由電荷做的功電場力對自由電荷做的功W=UItW=UIt在一段電路中電場力所做的功在一段電路中電場力所做的功,也就也就是通常說的電流所做的功是通常說的電流所做的功,簡稱電功簡稱電功.單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功 電功率電功率P=W/t=UI單位：單位：J單位：單位： W kw1kWh=3.6106JkWh(度度).31電功電功UItW （2）表示表示：電流在一段電路上所做的功等于這段電：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓路兩端的電壓U U、電路中的電流、電路中的電流 I I 和通電時(shí)間和通電時(shí)間 t t 三三者的乘積者的乘積

2、（1）公式：）公式： 電功普適公式電功普適公式2電功率電功率WP = UIt （2 2）表示表示：一段電路上的電功率：一段電路上的電功率P P等于這段電路兩等于這段電路兩端的電壓端的電壓U U和電路中電流和電路中電流I I的乘積的乘積（1）公式：）公式： 電功率普適公式電功率普適公式（3 3）意義：電功率表示電流做功的快慢）意義：電功率表示電流做功的快慢第一部分第一部分 電功和電功率電功和電功率.4 用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是額定功率額定功率， 用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率實(shí)際功率 用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定用

3、電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率功率幾種常見家用電器的額定功率幾種常見家用電器的額定功率 用電路用電路29吋彩吋彩電電電熨斗電熨斗電冰箱電冰箱微波爐微波爐臺(tái)燈臺(tái)燈額定電壓額定電壓（V）220220220220220額定功率額定功率（W）15030080010015080012004060額定功率和實(shí)際功率額定功率和實(shí)際功率.51 1、電熱、電熱(2)、公式、公式:推導(dǎo)：推導(dǎo)： 電能電能全部全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：轉(zhuǎn)化為內(nèi)能： Q=W=UIt歐姆定律：歐姆定律：U=IRQ=I2 R t(1)、定義、定義:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量.Q=I2 R t第二部分第二部分 焦耳定

4、律焦耳定律.6(1)內(nèi)容：內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q等于等于電流電流I的二次方、導(dǎo)體的電阻的二次方、導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)和通電時(shí)間間 t 三者的乘積三者的乘積 RtIQ2（3 3）焦耳定律適用條件：）焦耳定律適用條件：適用于純電阻電路，適用于純電阻電路，也適用于非純電阻電路也適用于非純電阻電路 2 2焦耳定律焦耳定律（2）公式：）公式： 電熱普適公式電熱普適公式.7(1)、定義、定義:單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量.3 3、熱功率、熱功率熱功率熱功率P等于通電導(dǎo)體中電流等于通電導(dǎo)體中電流 I 的二次的二次方與導(dǎo)體電阻方與導(dǎo)體電阻R 的乘積的乘積P=Q /

5、t=I2R(2)、公式、公式: 熱功率普適公式熱功率普適公式.8從能量轉(zhuǎn)化的角度思考：從能量轉(zhuǎn)化的角度思考：卡住卡住與與正常運(yùn)轉(zhuǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)有什么區(qū)別有什么區(qū)別.9純電阻電路純電阻電路: 非純電阻電路非純電阻電路:電能電能W 內(nèi)能內(nèi)能Q電能電能W 內(nèi)能內(nèi)能Q+其它形式的能其它形式的能 Q=I2Rt W=UItI=U/R：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R電功率電功率=熱功率：熱功率：P =P熱熱 = UI = I2R = U2/RMW=UItQ + E其其 IU/R電功：電功：W= UIt電熱：電熱：Q=I2Rt電功率：電功率：P=UI熱功率：熱功率：P熱熱=I2R電功電功=電熱電熱電功

6、電功電熱電熱指某段電路指某段電路在某段時(shí)間在某段時(shí)間內(nèi)消耗的全內(nèi)消耗的全部電能部電能! 電熱電熱說明：歐姆說明：歐姆定律不適用定律不適用于非純電阻于非純電阻電路！電路！.10純電阻電路純電阻電路（白熾電燈、電爐、電熱毯、電烙鐵、（白熾電燈、電爐、電熱毯、電烙鐵、轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)）轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)）電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能4 4、非純電阻電路非純電阻電路（電動(dòng)機(jī)、電解槽）（電動(dòng)機(jī)、電解槽）只有只有部分電能部分電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能UIR.11例題：例題：1.1.對計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公對計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是（式是（ ） RIP2RUP2UIP tWP

7、CD.12【例【例2 2】含有下述用電器的電路中，哪些屬含有下述用電器的電路中，哪些屬于純電阻電路于純電阻電路( )( ) A. A.電扇和電吹風(fēng)電扇和電吹風(fēng) B.B.白熾燈和電烙鐵白熾燈和電烙鐵 C.C.電爐和電熨斗電爐和電熨斗 D.D.電解槽電解槽BC.13 【例【例3】一臺(tái)電風(fēng)扇，電阻為一臺(tái)電風(fēng)扇，電阻為2020，接上，接上220V220V電壓后，消耗的功率是電壓后，消耗的功率是66W66W。求：。求：（1 1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度。度。（2 2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的功率，電機(jī)的效率。

8、的功率，電機(jī)的效率。（3 3）如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)）如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)動(dòng)，求這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率消耗的電功率和發(fā)熱功率。0.3AP機(jī)機(jī)64.2W P內(nèi)內(nèi)1.8W97.3%11A P=P內(nèi)內(nèi)=2420W.14【例【例4 4】一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在】一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V3V電壓下工作，電壓下工作，通過它的電流是通過它的電流是0.2A0.2A，用此電動(dòng)機(jī)提升重，用此電動(dòng)機(jī)提升重4N4N的物體時(shí)，在的物體時(shí)，在30s30s內(nèi)可使該物體被勻速提升內(nèi)可使該物體被勻速提升3m3m，若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外的能量

9、損，若不計(jì)除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外的能量損失，求：失，求：(1)(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率；電動(dòng)機(jī)的輸入功率；(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率；電動(dòng)機(jī)的輸出功率；(3)(3)在提升重物的在提升重物的30s30s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量；的熱量；(4)(4)線圈的電阻線圈的電阻. .P入入0.6WP出出0.4WQ6Jr5.151.電功電功: UItW 2.電功率電功率: UItWP 3.電熱電熱: RtIQ2=4.熱功率熱功率: RItQP2對純電阻電路對純電阻電路: 電功電功=電熱電熱電功率電功率=熱功率熱功率對非純電阻電路對非純電阻電路: 電功電功電熱電熱電功率電功率熱功率熱功率電功和電

10、功率、電熱和熱功率電功和電功率、電熱和熱功率.16變式：變式：某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如某一用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖圖 所示重物的質(zhì)量所示重物的質(zhì)量m m50kg50kg，電源電動(dòng)，電源電動(dòng)勢勢 110V110V不計(jì)內(nèi)阻及各處的摩擦，當(dāng)電不計(jì)內(nèi)阻及各處的摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以動(dòng)機(jī)以v v0.90m0.90ms s的恒定速度向上提升重物的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I I5A5A，由此可知電動(dòng)，由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻機(jī)線圈的電阻R R 。 答案：答案：4.17 再 見.18.19（1）區(qū)別：）區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上電功率是指某段

11、電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積；的電流強(qiáng)度的乘積；熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積乘積（2）聯(lián)系：）聯(lián)系：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和能外其他形式的功率之和4電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系 .20例例7、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻內(nèi)阻r1，M為一直流玩具電動(dòng)機(jī)，其電為一直流玩具電動(dòng)機(jī)，其電樞電阻樞電阻R1=2，限流電阻，限流電阻R2=3，電壓表示，電壓表示數(shù)為數(shù)為3.6V，求玩具電動(dòng)機(jī)得到的電功率和轉(zhuǎn)，求玩具電動(dòng)機(jī)得到的電功率和轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率化為機(jī)械能的功率答案：答案：2.16W，1.44W.21【例【例3 3】將三只電燈如圖所