《焦耳定律》課件

《焦耳定律》課件第一頁，共35頁。2.5焦耳定律物理新人教版選修3-1第二頁，共35頁。一、電功和電功率如圖一段電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，在時間t內(nèi)通過這段電路任一橫截的電荷量．則電場力做功即：

第三頁，共35頁。1．電功：在一段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱為電功．

在國際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時（kW·h）.W=UIt1kW·h＝3.6×106Jq=ItW=qU第四頁，共35頁。2．電功率：單位時間內(nèi)電流所做的功（1）電功率表示電流做功的快慢．（2）單位：在國際單位制中是瓦（W），常用單位還有毫瓦（mW），千瓦（kW）．(3)用電器的額定功率與實(shí)際功率。第五頁，共35頁。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比二、焦耳定律熱功率：單位時間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率第六頁，共35頁。電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程

電流做功的實(shí)質(zhì)：純電阻電路非純電阻電路第七頁，共35頁。純電阻電路:

電能→內(nèi)能

QI2Rt

WUIt=I=U/RM非純電阻電路:電能→內(nèi)能+其它形式的能WW

-QQUIt

I2RtI＜U/R說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路?。局改扯坞娐吩谀扯螘r間內(nèi)消耗的全部電能!

指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!第八頁，共35頁。純電阻電路:

非純電阻電路:歐姆定律適用：I=U/R電功=電熱=I2RtW=

Q=UIt=U2t/RUIt＞I2Rt歐姆定律不適用：I＜U/R電功：W=UIt電熱：Q=I2Rt電功率：P=UI熱功率：P熱=I2R第九頁，共35頁。Ｐ電＝Ｐ熱＋Ｐ機(jī)Ｐ電＝ＵＩＰ熱＝Ｉ２Ｒ第十頁，共35頁。例2、微型吸塵器的直流電動機(jī)內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3V的電壓時，通過電流為0.3A，此時電動機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)加在電動機(jī)兩端的電壓為2.0V時，電流為0.8A，這時電動機(jī)正常工作，則吸塵器的效率是多少？解:第十一頁，共35頁。例3．加在某臺電動機(jī)上的電壓是U，電動機(jī)消耗的電功率為P，電動機(jī)線圈的電阻為r，則電動機(jī)線圈上消耗的熱功率為（）

A．P

B．U2/r

C．P2r/U2

D．P-P2r/U2非純電阻電路中計算電功率只能用P=UI，熱功率只能用P熱=I2R所以正確的是（C）第十二頁，共35頁。例題4：對計算任何用電器的電功率都適用的公式是（

）

CD第十三頁，共35頁。小結(jié)與反思：１．電功

３．電功率

４．熱功率

２．焦耳熱

５．純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別６．歐姆定律的適用條件第十四頁，共35頁。第六節(jié)導(dǎo)體的電阻

第十五頁，共35頁。問題：“根據(jù)歐姆定律

導(dǎo)體的電阻R與加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體中的電流I成反比，這種說法對嗎？”不正確第十六頁，共35頁。與長度有關(guān)決定導(dǎo)體電阻大小的因素有哪些？與材料有關(guān)與橫截面積有關(guān)問題的提出第十七頁，共35頁。猜想：電阻R與導(dǎo)線長度L間的定量關(guān)系可能會是怎樣的？電阻R與導(dǎo)線橫截面積S間的定量關(guān)系可能會是怎樣的？第十八頁，共35頁。實(shí)驗(yàn)探究：一、實(shí)驗(yàn)方法的討論1.同種材料，S一定，探究電阻R與L的關(guān)系2.同種材料，L一定，探究電阻R與S的關(guān)系3.不同材料，S、L一定，探究R與材料的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方法--------控制變量法第十九頁，共35頁。V1V2炭鋼絲S2L鎳鉻絲SL鎳鉻絲S2L鎳鉻絲2S2L第二十頁，共35頁。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:綜上所述，有：這樣的關(guān)系具有普遍意義么？同種材料，S一定，電阻R與L成正比

R∝L同種材料，L一定，電阻與S成反比第二十一頁，共35頁。理論探究L1、R1L1、R1L1、R1L1、R1

1.導(dǎo)體的電阻R與長度L的關(guān)系（提示從串并聯(lián)知識去考慮）討論：第二十二頁，共35頁。123nS0R0R=R0/nnS0

2.導(dǎo)體的電阻R與橫截面積S的關(guān)系第二十三頁，共35頁。同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：請求出你實(shí)驗(yàn)中的k值，并分析k有何意義？得出結(jié)論:比例系數(shù)k

有何意義？思考：第二十四頁，共35頁。測電阻R方法:伏安法實(shí)驗(yàn)電路圖:探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系第二十五頁，共35頁。電阻定律1.內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.表達(dá)式:是比例常數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。第二十六頁，共35頁。2、物理意義：電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量。1、電阻率越大

表明在相同長度、相同橫截面積的情況下，導(dǎo)體的電阻越大。4、單位：3、公式：R=ρ—LS歐·米（Ω·m)電阻率()第二十七頁，共35頁。ρ(Ω·m)0℃20℃100℃銀1．48×10－81．6×10－82．07×10－8銅1．43×10－81．7×10－82．07×10－8鋁2．67×10－82．9×10－83．80×10－8鎢4．85×10－85．3×10－87．10×10－8鐵0．89×10－71．0×10－71．44×10－7錳銅合金4．4×10－74．4×10－74．4×10－7鎳銅合金5．0×10－75．0×10－75．0×10－7幾種材料在不同溫度下的電阻率第二十八頁，共35頁。2、電阻率與溫度的關(guān)系金屬：T半導(dǎo)體：T熱敏電阻

光敏電阻合金：有些幾乎不隨t變化標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計超導(dǎo)體:某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時=0R=0半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能具有可控性1、純金屬的電阻率小，合金的電阻率大電阻率()第二十九頁，共35頁。R2R1電流方向材料相同厚度相同上表面是正方形兩個導(dǎo)體R1=R2

思考與討論：P58hh第三十頁，共35頁。有一段導(dǎo)線，電阻是4Ω，把它對折起來作為一條導(dǎo)線用，電阻是多大？

如果把它均勻拉伸，使它長度為原來的兩倍，電阻又是多大？

電阻變?yōu)樵瓉淼?倍課堂訓(xùn)練第三十一頁，共35頁。課堂訓(xùn)練2、同一半圓形金屬片，如圖所示，從不同方向測量其電阻(1)Ra、Rb是否相等？(2)如果不等，Ra、Rb誰大？

Ra、Rb比值是多少？（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又長又“瘦”;Ra