恒定電流第5節(jié)焦耳定律課件

1、恒定電流第5節(jié)焦耳定律第一頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體(dot)中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功回憶：回憶： 在靜電學(xué)中，電場(chǎng)力在靜電學(xué)中，電場(chǎng)力做功做功(zugng)的特點(diǎn)是什么？的特點(diǎn)是什么？表達(dá)式？表達(dá)式？（1 1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功電場(chǎng)力做功(zugng)(zugng)與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差（2 2）利用電勢(shì)差求電功）利用電勢(shì)差求電功WWABAB = qU = qUABAB第二頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律W=qUq=ItW=UIt一、電功和電功率一、

2、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)(shzh)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位單位(dnwi)(dnwi)：焦耳：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J第三頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流(dinli)做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位單位(dnwi)(dnwi)：焦耳：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J功能功能(gngnng)關(guān)系：關(guān)系：表達(dá)式：表達(dá)式： W=UItW=UIt電場(chǎng)力做

3、多少功即有多少電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電場(chǎng)力做多少功即有多少電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做多少功即有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電流做多少功即有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能第四頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)是導(dǎo)體中的恒定(hngdng)電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位單位(dnwi)(dnwi)：焦耳：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J表達(dá)式：表達(dá)式： W=UItW=UIt物理意義物理意義(yy)(yy)：反映了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能反映了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能

4、 也可以說(shuō)也可以說(shuō)“消耗了多少電能消耗了多少電能”思考：電路中如有白熾燈、電爐、電解槽、電動(dòng)機(jī)等元件，思考：電路中如有白熾燈、電爐、電解槽、電動(dòng)機(jī)等元件， 電功與這些元件的種類有關(guān)嗎？電功與這些元件的種類有關(guān)嗎？結(jié)論：電功結(jié)論：電功W W（消耗了多少電能）只與元件兩端的電壓（消耗了多少電能）只與元件兩端的電壓U U， 通過(guò)的電流通過(guò)的電流I I和通電時(shí)間和通電時(shí)間t t有關(guān)，與元件的種類無(wú)關(guān)。有關(guān)，與元件的種類無(wú)關(guān)。 適用于適用于一切電路做功一切電路做功第五頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律一、電功和電功率一、電功和電功率1. 1. 電功：電流做功的實(shí)質(zhì)電功：電流做功的實(shí)質(zhì)(shzh)(sh

5、zh)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力做功單位單位(dnwi)(dnwi)：焦耳：焦耳(J)(J) 千瓦時(shí)(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J表達(dá)式：表達(dá)式： W=UItW=UIt物理意義：物理意義：反映反映(fnyng)(fnyng)了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能了有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 也可以說(shuō)也可以說(shuō)“消耗了多少電能消耗了多少電能” 適用于適用于一切電路做功一切電路做功2.2.電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率PW/tUI單位：瓦（W） 千瓦kW表達(dá)式：表達(dá)式：

6、適用于適用于一切電路的電一切電路的電功率功率物理意義：反映了電流做功的快慢！物理意義：反映了電流做功的快慢！第六頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律探討幾個(gè)探討幾個(gè)(j )用電器的能量轉(zhuǎn)化情況用電器的能量轉(zhuǎn)化情況a、電流、電流(dinli)流過(guò)電爐流過(guò)電爐b、電流流過(guò)電解槽、電流流過(guò)電解槽c、電流流過(guò)電風(fēng)扇、電流流過(guò)電風(fēng)扇 電能轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化(zhunhu)為熱為熱能。能。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能 電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能 第七頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律UIt WQ電熱：即電能全部轉(zhuǎn)化(zhunhu)為熱能，電功等于電熱在純電阻(dinz)電路中

7、（ ）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱： 二、電熱二、電熱(dinr)和熱功率和熱功率1.電熱:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量RtI2Q 焦耳定律：2.熱功率:單位時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量表達(dá)式表達(dá)式：P P熱熱=I=I2 2R R如：白熾燈的功率越大則越亮如：白熾燈的功率越大則越亮白熾燈、電爐等白熾燈、電爐等第八頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律UIt WQ電熱：即電能全部(qunb)轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻(dinz)電路中（白熾燈、電爐等）（白熾燈、電爐等）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱：在非純電阻(dinz)電路中，（如電動(dòng)機(jī)）電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但不可避免的一小部分轉(zhuǎn)

8、化為熱能。UItW電功：tRUtUIt22RIQW結(jié)論：tRIQ2電熱：WQUIR（歐姆定姆不適用）（歐姆定姆不適用）應(yīng)該是應(yīng)該是W=E機(jī)機(jī)+Q第九頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律1純電阻用電器:電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的(md)如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于(dngy)電熱2非純電阻用電器:電流通過(guò)(tnggu)用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能力為目的,發(fā)熱不是目的,而是難以避免的熱能損失.例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等電能大部分轉(zhuǎn)化為其它能，一小部分轉(zhuǎn)化為熱能電功大于電熱QRtItRUUItW22其它WQW熱電PRURIUI22P其

9、熱電PPP第十頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律例題例題：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈(xinqun)(xinqun)電阻是電阻是0.4 0.4 ，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是50A50A。 （1 1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少? ? 效率為多少？效率為多少？ （2 2）某時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則此時(shí)的電動(dòng)機(jī)消耗）某時(shí)電動(dòng)機(jī)突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則此時(shí)的電動(dòng)機(jī)消耗的功率為多少？的功率為多少？第十一頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律課堂練習(xí)課堂練習(xí)1：圖中虛線框內(nèi)是一

10、個(gè)未知電路，圖中虛線框內(nèi)是一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)測(cè)得它的兩端點(diǎn)a，b之間的電阻之間的電阻(dinz)是是R，在在a，b之間加上電壓之間加上電壓U，測(cè)得流過(guò)這電路的，測(cè)得流過(guò)這電路的電流為電流為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第十二頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律課堂練習(xí)課堂練習(xí)2：一根電阻絲在通過(guò)一根電阻絲在通過(guò)(tnggu)2C的電量的電量時(shí)，消耗電能是時(shí)，消耗電能是8J。若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)。若在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)4C的電量，則該電阻絲兩端所加電壓的電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該和該電阻絲在這

11、段時(shí)間內(nèi)消耗的電能電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為分別為 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J答案答案(d n)：BD第十三頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律課堂練習(xí)課堂練習(xí)3：加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U U，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P P，電動(dòng)機(jī)線圈，電動(dòng)機(jī)線圈(xinqun)(xinqun)的電的電阻為阻為r r，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為（，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為（ ） A AP P B BU U 2 2/ r/ r C CP P 2 2r /U r /U 2 2 D DP P P P 2 2r / U r / U

12、2 2C C第十四頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律1.1.如圖所示，有一臺(tái)提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)如圖所示，有一臺(tái)提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)M M，線圈的，線圈的內(nèi)阻為內(nèi)阻為r r=0.60=0.60，與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的定值電阻阻值為，與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)的定值電阻阻值為R R=10=10，電路的路端為電路的路端為U U=160V=160V圖中理想電壓表的示數(shù)為圖中理想電壓表的示數(shù)為110V110V求：求：通過(guò)通過(guò)(tnggu)(tnggu)電動(dòng)機(jī)的電流電動(dòng)機(jī)的電流I I是多大？電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多大？電動(dòng)機(jī)的輸入功率P P是多是多大？電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率大？電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P P / /是多大？是多大？2 2

13、如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E E=110V=110V，電阻，電阻R R1 1=21=21，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻繞組的電阻R R0 0=0.5=0.5，電鍵，電鍵(dinjin)(dinjin)S S1 1始終閉合。當(dāng)電鍵始終閉合。當(dāng)電鍵S S2 2斷斷開(kāi)時(shí)，電阻開(kāi)時(shí)，電阻R R1 1的電功率是的電功率是525W525W；當(dāng)電鍵；當(dāng)電鍵S S2 2閉合時(shí)，電阻閉合時(shí)，電阻R R1 1的的電功率是電功率是336W336W，求（，求（1 1）電源的內(nèi)電阻；（）電源的內(nèi)電阻；（2 2）當(dāng)電鍵）當(dāng)電鍵S S2 2閉合閉合時(shí)流過(guò)電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率時(shí)流過(guò)電源的電流和電動(dòng)機(jī)的

14、輸出的功率第十五頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定律2 2如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E E=110V=110V，電阻，電阻R R1 1=21=21，電動(dòng)，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻機(jī)繞組的電阻R R0 0=0.5=0.5，電鍵，電鍵S S1 1始終閉合。當(dāng)電鍵始終閉合。當(dāng)電鍵S S2 2斷開(kāi)斷開(kāi)時(shí)，電阻時(shí)，電阻R R1 1的電功率是的電功率是525W525W；當(dāng)電鍵；當(dāng)電鍵S S2 2閉合時(shí)，電阻閉合時(shí)，電阻R R1 1的電功率是的電功率是336W336W，求（，求（1 1）電源的內(nèi)電阻；（）電源的內(nèi)電阻；（2 2）當(dāng)電鍵）當(dāng)電鍵S S2 2閉合時(shí)流過(guò)電源的電流閉合時(shí)流過(guò)電源的電流(dinli)(dinli)和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率和電動(dòng)機(jī)的輸出的功率第十六頁(yè)，共十七頁(yè)。恒定電流第5節(jié)焦耳定