焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化ppt課件

1、2.6 焦耳定律 電路中的能量轉(zhuǎn)化1;.2一、電功一、電功1. 電功：電流做功的實質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的電場力做功回憶：回憶： 在靜電學(xué)中，電場力做功的特點是什在靜電學(xué)中，電場力做功的特點是什么？表達(dá)式？么？表達(dá)式？（1 1）特點：電場力做功與路徑無關(guān)，只取決于初末位置的電勢差）特點：電場力做功與路徑無關(guān)，只取決于初末位置的電勢差（2 2）利用電勢差求電功）利用電勢差求電功WWABAB = qU = qUABAB32.物理意義：電功率表示電流做功的快慢3.國際單位：瓦（W） 1W=1J/s 常用單位補充：毫瓦（mW），千瓦（kW），兆瓦（MW）1kW103W106mW=10-3MW1

2、.電功率：電流所做的功與做這些功所用時間的比值叫做電功率二、電功率二、電功率 一段電路上的電功率一段電路上的電功率P等于等于這段電路兩端的電壓這段電路兩端的電壓U和電和電路中電流路中電流I的乘積的乘積 適用于適用于一切電路的電一切電路的電功率功率UItWP4 三、焦耳定律三、焦耳定律 熱功率熱功率1.焦耳熱:電流通過電阻而產(chǎn)生的熱量Q3.熱功率:電阻通電所產(chǎn)生的熱量Q與產(chǎn)生這 些熱量所用時間 的比值表達(dá)式：RtIQ2焦耳定律：2.:QIRRItQP2熱5UIt WQ電熱：即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻電路中（白熾燈、電爐等）（白熾燈、電爐等）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱：在非

3、純電阻電路中，（如電動機）電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，但不可避免的一小部分轉(zhuǎn)化為熱能。UItW電功：tRUtUIt22RIQW結(jié)論：tRIQ2電熱：WQUIR（歐姆定律不適用）（歐姆定律不適用）應(yīng)該是應(yīng)該是W=E機機+Q6 問題問題: : 1.燈泡接入電路中時，燈泡和電線中燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱是實際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻覺察不出來？卻覺察不出來？ 2.2.電路中接入大功率的電爐，電線將顯電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起著發(fā)熱，

4、有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？火災(zāi)，這是為什么？家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災(zāi)家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災(zāi)7純電阻和非純電阻電路的區(qū)別純電阻和非純電阻電路的區(qū)別純電阻電路純電阻電路非純電阻電路非純電阻電路元件特點元件特點歐姆定律歐姆定律能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化元件舉例元件舉例電路中只有電阻元件電路中只有電阻元件電路中除電阻元件外，還有將電能轉(zhuǎn)化為其電路中除電阻元件外，還有將電能轉(zhuǎn)化為其他能的用電器他能的用電器項目項目8 I額額=P額額/U額額代入數(shù)據(jù)解得：I額額4.5A 例例1：規(guī)格為：規(guī)格為“220V，1000W”的電爐，求：的電爐，求： （1）電爐正常工

5、作時，通過電阻絲的電流）電爐正常工作時，通過電阻絲的電流 （2）電爐的電阻）電爐的電阻 （2）電爐的電阻：）電爐的電阻： R=U額額2/P額額 解：（解：（1）由）由P=UI知，電爐正常工作時：知，電爐正常工作時：代入數(shù)據(jù)解得：R=48.49例例2.2.一臺電動機，線圈電阻是一臺電動機，線圈電阻是0.4 0.4 ，當(dāng)電動機兩端加，當(dāng)電動機兩端加220V220V電壓時，通過電動機的電流是電壓時，通過電動機的電流是50A50A。 （1 1）這臺電動機每分鐘所做的機械功有多少，效率是多少？）這臺電動機每分鐘所做的機械功有多少，效率是多少？ （2 2）某時電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則此時的電動機消耗

6、的功率為多少？）某時電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則此時的電動機消耗的功率為多少？10 課堂練習(xí)課堂練習(xí)1：一個未知電路，測得它的兩端點：一個未知電路，測得它的兩端點a，b之間的電阻是之間的電阻是R，在，在a，b之間加上電壓之間加上電壓U，測得流過這電路的電流為，測得流過這電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是，則未知電路的電功率一定是( ) A . I2R B .U2/R C. UI D.I2R+UI精講細(xì)練11 課堂練習(xí)課堂練習(xí)2：一根電阻絲在通過：一根電阻絲在通過2C的電量時，消耗電能是的電量時，消耗電能是8J。若在相同時間內(nèi)通過。若在相同時間內(nèi)通過4C的的電量，則該電阻絲兩端所加電壓電

7、量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時間內(nèi)消耗的電能和該電阻絲在這段時間內(nèi)消耗的電能E分別為（分別為（ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J12例例1 1. .關(guān)于電功關(guān)于電功W W和電熱和電熱Q Q的說法正確的是的說法正確的是( ( ) )A A在任何電路中都有在任何電路中都有W WUItUIt、Q QI I2 2RtRt，且，且W WQ QB B在任何電路中都有在任何電路中都有W WUItUIt、Q QI I2 2RtRt，但，但W W不一定等于不一定等于Q QC CW WUItUIt、Q QI I2 2RtRt均只有在純電阻電路中才成立均只有在純電阻電路中才成立D DW WUItUIt在任何電路中成立，在任何電路中成立，Q QI I2 2RtRt只在純電阻電路中成立只在純電阻電路中成立解析：選解析：選B.WB.WUItUIt、Q QI I2 2RtRt適用于一切電路，但在純電阻電路中適用于一切電路，但在純電阻電路中W WQ Q，在非純電阻，在非純電阻電路中電路中W WQ Q，B B對，對，A A、C C、D D錯錯B13例例2 2、加在某臺電動機上的電壓是、加在某臺電動機上的電壓是U U，電動機消耗的電功率為，電動機消耗的電功率為P P，電動機線圈的電阻為，電動機線圈的電阻為r