高中物理-25-焦耳定律課件-新人教版選修3-1

5焦耳定律1精品溫故知新2精品1．功W跟完成這些功所用________的比值叫功率，用________表示功率，則有P＝________.功率的單位是________，簡稱________，用符號________表示．“功率”是描述力對物體做功________的物理量．精彩回眸3精品2．鉛蓄電池是太陽能供電系統(tǒng)的器件，它的功能是把太陽能電池板發(fā)的電能及時儲存在電瓶內(nèi)，以供用電設(shè)備使用．某太陽能電池板給一電動勢為15V的鉛蓄電池充電時的電流為4A，充電10小時充滿．該鉛蓄電池儲存了多少電能？答案：2.16×106J4精品一、電功和電功率1．電功(1)定義：電流在__________中所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時間t三者的乘積．(2)公式：W＝qU＝____.(3)單位：在國際單位制中功的單位是_____，符號為J，常用的單位還有：千瓦時(kW·h)，也稱“度”，1kW·h＝3.6×106J.新知梳理一段電路焦耳UIt5精品(4)實質(zhì)：電流通過一段電路所做的功，實質(zhì)是電場力在這段電路中所做的功．(5)意義：電流做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，電流做了多少功，表明就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度．2．電功率(1)定義：單位時間內(nèi)電流所做的功，等于這段電路兩端的電壓U與通過這段導(dǎo)體的_______的乘積．電流I6精品(3)單位是_______，符號為W(國際單位制)，常用的還有千瓦(kW)，1kW＝1000W.(4)意義：電功率表示電流做功的快慢．(5)用電器的額定功率和實際功率①額定功率：用電器__________工作時的最大功率，也就是用電器加上額定電壓(或通以額定電流)時消耗的電功率．②實際功率：用電器的實際工作時消耗的電功率．UI瓦特長期正常7精品二、焦耳定律1．電熱：由于導(dǎo)體的電阻，使電流流過導(dǎo)體時消耗的_____中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分能量叫電熱．2．內(nèi)容：電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量等于電流的平方、導(dǎo)體的電阻和_________的乘積．3．公式：Q＝____.通電時間電能I2Rt8精品合作探究9精品10精品1．串聯(lián)電路

各部分電路電流I相同，根據(jù)P＝I2R，各功率關(guān)系

電阻上的電功率與電阻成正比

總功率P總=UI=(U1+U2+…+Un)I=P1+P2+…+Pn2．并聯(lián)電路

各支路電壓相同，根據(jù)，各支路電功率關(guān)系

阻上的電功率與電阻成反比總功率P總=UI=U(I1+I2+…+In)=P1+P2+…+Pn3．結(jié)論：無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率等于各電阻消耗的功率之和．11精品1．如圖2－5－1所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，現(xiàn)在把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別為P1和P2，并聯(lián)總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1和P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的(

)A．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1<P2B．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1>P2C．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1>P2D．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1<P2圖2－5－112精品答案：C13精品14精品A．第一個公式普遍適用于求電功率，后兩式普遍適用于求熱功率B．在純電阻電路中，三個公式既可適用于求電功率，又可適用于求熱功率C．在非純電阻電路中，第一個公式可適用于求電功率，第二個公式可用于求熱功率，第三個公式?jīng)]有意義D．由U＝IR可知，三個公式?jīng)]有任何區(qū)別，它們表達相同的意義，所求P既是電功率，也是熱功率15精品解析：首先要明確，歐姆定律U＝IR只適用于純電阻電路，因此三個公式在純電阻電路中沒有區(qū)別，但在非純電阻電路中它們互不相同．其次，P＝UI表示電功率，而P＝I2R表示熱功率．因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．答案：BC16精品項目電功電熱電功與電熱的比較電功實質(zhì)是靜電力移動電荷做的功，W＝qU＝UIt電熱是由于電流的熱效應(yīng)，電流通過導(dǎo)體發(fā)熱，Q＝I2Rt17精品18精品19精品3．日常生活用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到的熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干．設(shè)電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，則以下選項正確的是 (

)A．IU>P B．IU＝PC．P>I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)20精品解析：根據(jù)電功率的定義：P＝UI，可知選項B正確；電功率分為三部分：線圈消耗的熱功率、電熱絲消耗的熱功率、電動機工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率．答案：BC21精品典例精析22精品【例1】額定電壓都是110V，額定功率PA＝100W，PB＝40W的電燈兩盞，若接在電壓是220V的電路上，使兩盞電燈均能正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的電路是 (

)純電阻電路中的功率分配及計算23精品思路點撥：24精品對于B電路，由于RB>RA，A燈又并聯(lián)變阻器，并聯(lián)電阻更小于RB，所以UB>U并，B燈燒毀．對于C電路，B燈與變阻器并聯(lián)電阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光．對于D電路，若變阻器的有效電阻等于A、B的并聯(lián)電阻，則UA＝UB＝110V，兩燈可以正常發(fā)光．比較C、D兩個電路，由于C電路中變阻器功率為(IA－IB)×110，而D電路中變阻器功率為(IA＋IB)×110，所以C電路消耗電功率最?。鸢福篊25精品26精品

三個電阻分別標有“100Ω

4W”、“200Ω

2W”、“50Ω

8W”，若將它們并聯(lián)起來，允許消耗的最大功率是多少？答案：14W27精品【例2】規(guī)格為“220V,36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機消耗的功率和發(fā)熱的功率．28精品29精品答案：(1)35W

1W

(2)1210W

1210W30精品31精品

如圖2－5－2所示，是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖．電動機內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V．試求：(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？(g取10m/s2)圖2－5－232精品答案：(1)5A

(2)550W

(3)53kg33精品用電器正常工作分析1．用電器的額定電壓、額定功率和實際功率額定電壓：表示用電器正常工作時的電壓．額定功率：是用電器長期正常工作時的最大功率，也就是用電器加上額定電壓時消耗的功率，例“220V、25W”的白熾燈．實際功率：用電器在工作中實際消耗的電功率．若用電器在額定電壓下工作，則P實＝P額，若用電器工作電壓不等于額定電壓，則P實≠P額．創(chuàng)新拓展34精品2．用電器正常工作的分析方法(1)用電器正常工作的條件U實＝U額，I實＝I額，P實＝P額由于以上三個條件中的任何一個得到滿足時，其余兩個條件必然同時滿足．因此它們是用電器正常工作的等效條件，靈活選用等效條件，往往能夠簡化解題過程．35精品(2)用電器接入電路時的約定①純電阻用電器接入電路中，若無特別說明，應(yīng)認為其電阻不變．②用電器的實際功率超過額定功率時，認為它將被燒毀，不考慮其安全系數(shù)．③沒有注明額定值的用電器(