《焦耳定律》PPT課件

1、2.5 焦耳定律,物理新人教版選修3-1,一、電功和電功率,如圖一段電路兩端的電壓為U，通過(guò)的電流為I，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)這段電路任一橫截的電荷量,則電場(chǎng)力做功即：,1電功：在一段電路中電場(chǎng)力所做的功，也就是通常所說(shuō)的電流所做的功，簡(jiǎn)稱(chēng)為電功,在國(guó)際單位制中電功的單位是焦（J），常用單位有千瓦時(shí)（kWh）.,W=UIt,1kWh3.6106J,q=It,W=qU,2電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)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(guó)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。,電流通過(guò)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

2、及通電時(shí)間成正比,二、焦耳定律,熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率,電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程,電流做功的實(shí)質(zhì)：,純電阻電路,非純電阻電路,純電阻電路:,電能 內(nèi)能,Q I2Rt,W UIt,=,I=U/R,M,非純電阻電路:,電能 內(nèi)能+其它形式的能,W,W - Q,Q,UIt,I2Rt,IU/R,說(shuō)明：歐姆定律不適用于非純電阻電路！,指某段電路在某段時(shí)間內(nèi)消耗的全部電能!,指轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那部分電能!,純電阻電路:,非純電阻電路:,歐姆定律適用：I=U/R,電功 = 電熱,=I2Rt,歐姆定律不適用：IU/R,電功：W= UIt,電熱：Q=I2Rt,電功率：P=UI,熱功率：P熱=I2R,電

3、熱機(jī),電,熱,例2、微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí)，通過(guò)電流為0.3A，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2.0V時(shí)，電流為0.8A，這時(shí)電動(dòng)機(jī)正常工作，則吸塵器的效率是多少？,解:,例3加在某臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓是U，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，則電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為（ ） AP BU2/r CP2r/U2 DP-P2r/U2,非純電阻電路中計(jì)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）,例題4：,對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是（ ）,CD,小結(jié)與反思：,電功,電功率,熱功率,焦耳熱,純電阻電路與非純電

4、阻電路的區(qū)別,歐姆定律的適用條件,第六節(jié) 導(dǎo)體的電阻,問(wèn)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(shuō)法對(duì)嗎？”,不正確,與長(zhǎng)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(wèn)題的提出,猜想：,電阻R與導(dǎo)線長(zhǎng)度L間的定量關(guān)系可能會(huì)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(huì)是怎樣的？,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,V1,V2,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,綜上所述，有：,這樣的關(guān)系

5、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,理論探究,L1、R1,1.導(dǎo)體的電阻R與長(zhǎng)度L的關(guān)系,（提示從串并聯(lián)知識(shí)去考慮）,討論：,R=R0/n,nS0,2.導(dǎo)體的電阻R與橫截面積S的關(guān)系,同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)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(qǐng)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：,測(cè)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,電阻定律,1.內(nèi)容：,同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)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)。,

6、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(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱(chēng)為材料的電阻率。,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(zhǎng)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：,歐米（m),電阻率(),幾種材料在不同溫度下的電阻率,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,電阻溫度計(jì),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(),R2,R1,電流方向,材料相同,厚度相同,上表面是正方形,兩個(gè)導(dǎo)體,R1 = R2,思考與討論：P58,h,h,有一段導(dǎo)線，電阻是4， 把它對(duì)折起來(lái)作為一條導(dǎo)線用，電阻是多大？ 如果把它均勻拉伸，使它長(zhǎng)度為原來(lái)的兩倍，電阻又是多大？,電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,課堂訓(xùn)練,課堂訓(xùn)練,2、同一半圓形金屬片，如圖所示，從不同方向測(cè)量其電阻 (1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb誰(shuí)大？ Ra、Rb比值是多少？,（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又長(zhǎng)又