焦耳定律(公開課)課件

焦耳定律精品課件討論幾個用電器的能量轉化情況，并發(fā)現(xiàn)相同點精品課件a、電流流過電爐b、電流流過電解槽c、電流流過電風扇→電能轉化為熱能→電能轉化為化學能和熱能

→電能轉化為機械能和熱能

相同的特點：電能轉換為熱能能量轉換情況：精品課件一、電流的熱效應：

導體中有電流通過時，導體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應精品課件1.純電阻電路：2.非純電阻電路：電路中只有電阻元件，電流做功，電能全部轉化為內能電流做功，電路中電能轉化為內能和其他形式的能量二、兩種電路：如白熾電燈、電爐、電熱毯、電熱棒等如電路中含用電動機、電解槽等精品課件思考：

水流推動水輪機可以做功，電流通過用電器也會做功，那如何計算電流通過用電器所做的功呢？精品課件三、電功：

電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I和通電時間t三者的乘積．

2.單位：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=ＵＩｔW=qUq=It

1kW·h＝3.6×106J1.定義：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．精品課件精品課件四、電功率：單位時間內電流所做的功叫做電功率．（１）一段電路上的電功率P等于這段電路兩端的電壓U和電路中電流I的乘積．（２）物理意義：電功率表示電流做功的快慢．（３）單位：在國際單位制中是瓦（W），常用單位還有毫瓦（mW），千瓦（kW）．

1kW＝103W＝106mW精品課件4．用電器的額定功率和實際功率(1)額定功率：用電器正常工作時所需電壓叫額定電壓，在這個電壓下消耗的功率稱額定功率。(2)實際功率：用電器實際工作時消耗的電功率．為了保證用電器不被損壞，要求實際功率不能大于其額定功率．精品課件例題1.有一個額定電壓為220V的白熾燈，它在額定電壓工作是的電流為0.5A，在白熾燈正常工作8小時的情況下，問：（1）白熾燈的功率是多少？（2）在工作8小時后，電流做功多少？（3）消耗了多少度電？解：（1）P=UI=220×0.5W=110W

（2）W=UIt=220×0.5×8×3.6×103J=3.168×106J

（3）=0.88KW?h精品課件精品課件五、焦耳定律（實驗定律）1、內容：六、熱功率：3、適用于一切電路（純電阻電路、非純電阻電路）中電熱的計算。電流通過導體產(chǎn)生的熱量Q等于電流I的二次方、導體的電阻R

和通電時間t三者的乘積2.電能全部轉化為內能：Q=W=IUt歐姆定律：U=IR

Q=I2Rt精品課件計算熱功率的普適公式為:I2RtQP==例2、對計算任何用電器的熱功率都適用的公式是()

精品課件例3、一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是(

)A、45J

B、220J

C、2700J

D、9900JC精品課件

例3：一根60?的電阻絲接在36v的電源上，在5分鐘內共產(chǎn)生多少熱量？解：分析：先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。精品課件純電阻電路:電能

→內能

QI2Rt

WUIt=I=U/RM非純電阻電路:電能

→內能+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間內消耗的全部電能!指轉化為內能的那部分電能!精品課件純電阻電路:

電能

→內能

QI2Rt

WUIt=I=U/R非純電阻電路:電能

→內能+其它形式的能UIt

I2RtI＜U/R說明：歐姆定律不適用于非純電阻電路?。倦娔?/p>

→內能精品課件電功與電熱1、純電阻電路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非純電阻電路：含有電動機、電解槽的電路，歐姆定律不再適用電功

W＝Q+E其它=UIt≠I2Rt電功率P＝UI≠I2R電熱

Q＝I2Rt≠UIt精品課件例4、一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈電阻為2?，線圈中電流為10A。這臺電動機正常工作1S消耗的電能為W，產(chǎn)生的熱量為Q，則（

）A．W=3800J，Q=200J

B．W=3800J，Q=3800JC．W=72200J，Q=200J

D．W=72200J，Q=3800JA精品課件解:據(jù)能量守恒定律得:

IUt=I2Rt+W故電動機每分鐘所做的機械功為:W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J=6.5×104J針對練習一、一個電動機，線圈電阻是0.4，當它兩端所加的電壓為220V時，通過的電流是5A。這臺電動機每分鐘所做的機械功有多少?精品課件針對練習二：一電動機線圈的電阻為1Ω，線圈兩端所加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作．(1)在求電動機正常工作1min所消耗的電能時，有以下兩種不同的解法：解法一：W＝IUt＝0.8A×2V×60s＝96J解法二：W＝I2Rt＝(0.8A)2×1Ω×60s＝38.4J你認為哪種解法對，請作出判斷并說明理由．(2)求電動機正常工作1min所轉化的機械能是多少？精品課件

解：(1)解法一對．因為電動機工作時電能沒有全部轉化為內能，而大部分轉化為機械能．解法二求出的是電動機工作時產(chǎn)生的電熱，只占所消耗電能的一部分．(2)電動機工作1min消耗的電能為W＝IUt＝0.8A×2V×60s＝96J電動機工作1min產(chǎn)生的電熱為Q＝I2Rt＝(0.8A)2×1Ω×60s＝38.4J電動機工作1min轉化成的機械能為W機械＝W－Q＝96J－38.4J＝57.6J.精品課件純電阻電路：只含有電熱元件的電路（如白熾燈、電爐、電烙鐵；及轉子被卡住的電動機（歐姆定律成立）．非純電阻電路：電路中含有在轉動的電動機或有在發(fā)生化學反應的電解槽的電路（歐姆定律不成立）精品課件1.電功:

IUtW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱:

RtIQ2=4.熱功率:

RItQP2==對純電阻電路:

電功=電熱電功率=熱功率對非純電阻電路:

電功>電熱電功率>熱功率電功和電功率、電熱和熱功率精品課件電功與電熱1、純電阻電路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非純電阻電路：含有電動機、電解槽的電路，歐姆定律不再適用電功

W＝UIt≠I2Rt電功率P＝UI≠I2R電熱

Q＝I2Rt≠UIt精品課件3．純電阻電路和非純電阻電路精品課件精品課件2、下圖所示的電路中，三電阻串聯(lián)，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，電路總電壓為U，各電阻消耗的功率分別為P1、P2、P3，則P1：P2：P3等于()A、2：3：6B、6：3：2C、1：2：3D、3：2：1R1R2R3在串聯(lián)電路中，功率跟電阻成正比。A精品課件在并聯(lián)電路中，功率跟電阻成反比。3、下圖所示的電路中，三電阻并聯(lián)，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，電路總電壓為U，各電阻消耗的功率分別為P1、P2、P3，則P1：P2：P3等于()A、2：3：6B、6：3：2C、1：2：3D、3：2：1D精品課件例2：某電動機上標有“220V,2A”它的線圈電阻為5?，當它正常工作一分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒有其他能量的損失，則得到多少的機械能？解：消耗的電能為:W總=UIt=220V×2A×60S=26400J線圈中產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=(2A)2×5?×60S=120J得到的機械能為：W機=W總－Q=26400J－120J=25200J例題精品課件

【例3】一臺電動機電阻為0.5Ω，正常工作時通過的電流為20A，在10s內轉化的機械能為4.2×104

J，求：在這10s內電流做了多少功？電動機產(chǎn)生的熱量為多少？W＝2.0×103

J＋4.2×104

J＝4.4×104

J.

解：電動機產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝2.0×103

J

根據(jù)W＝Q＋E機，得精品課件【觸類旁通】

3．一臺直流電動機線圈電阻r＝1Ω，與一阻值R＝10Ω的電阻串聯(lián)，當電路兩端加U＝150V的電壓時，電動機正常工作，且電壓表示數(shù)為100V，求電動機消耗的功率及輸出的機械功率．圖2－5－3精品課件解：電阻R

兩端的電壓為UR＝U－UM＝150V－100V＝50V則電路中的電流I＝A＝5A電動機消耗的功率為P＝IUM＝5×100W＝500W電動機線圈電阻r的發(fā)熱功率為P熱＝I2r＝25W則電動機輸出的機械功率為P機＝P－P熱＝500W－25W＝475W.精品課件1、如圖所示為“iPad”的充電器，參數(shù)標有5V2.1A，表示充電電壓是5V，最大輸出