焦耳定律_PPT

1、一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實質(zhì)是導體中的恒定電場對自由電荷的電場力做功回憶：回憶： 在靜電場中，電場力在靜電場中，電場力做功的特點是什么？表做功的特點是什么？表達式？達式？（1 1）特點：）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 = qUABABW=qUq=ItW=UIt一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實質(zhì)是導體中的恒定電場對自由電荷的電場力做功單位：焦耳單位：焦耳(J)(J) 千瓦時(kWh) 1kWh=3.6kWh)

2、 1kWh=3.610106 6J J一、電功和電功率一、電功和電功率2.功能關(guān)系：功能關(guān)系：電場力做多少功即有多少電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電場力做多少功即有多少電勢能轉(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)化為其他形式的能一、電功和電功率一、電功和電功率1. 電功：電流做功的實質(zhì)是導體中的恒定電場對自由電荷的電場力做功單位：焦耳單位：焦耳(J)(J) 千瓦時(kWh) 1kWh=3.6kWh) 1kWh=3.610106 6J J表達式：表達式： W=UItW=UIt物理意義：物理意義：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

3、形式的能 也可以說也可以說“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、電動機等元件，思考：電路中如有白熾燈、電爐、電解槽、電動機等元件， 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， 通過的電流通過的電流I I和通電時間和通電時間t t有關(guān)，與元件的種類無關(guān)。有關(guān)，與元件的種類無關(guān)。 適用于適用于一切電路做功一切電路做功一、電功和電功率一、電功和電功率2.2.電功率：單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率電功率：單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率PW/tUI單位：瓦（

4、W） 千瓦kW表達式：表達式： 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！探討幾個用電器的能量轉(zhuǎn)化情況探討幾個用電器的能量轉(zhuǎn)化情況a、電流流過電爐、電流流過電爐b、電流流過充電電池、電流流過充電電池c、電流流過電風扇、電流流過電風扇 電能轉(zhuǎn)化為熱能電能轉(zhuǎn)化為熱能電能轉(zhuǎn)化為化學能和熱能電能轉(zhuǎn)化為化學能和熱能 電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能電能轉(zhuǎn)化為機械能和熱能 UIt 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（ ）IRU 歐姆定律：RtI2Q 電熱： 二、電熱和熱功率二、電熱和熱功率1.電熱:電流通過導體產(chǎn)生的熱量RtI

5、2Q 焦耳定律：2.熱功率:單位時間內(nèi)電流通過導體產(chǎn)生的熱量表達式表達式：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UIt 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（歐姆定姆不適用）（歐姆定姆不適用）應該是應該是W=E機機+Q1純電阻用電器:電流通過用電器以發(fā)熱為目的如電爐、電熨斗、

6、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱2非純電阻用電器:電流通過用電器是以轉(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.例如電動機、電解槽、給蓄電池充電等電能大部分轉(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其熱電PPP課堂小結(jié)電功電功電熱電熱公式公式W=UItQ=I2Rt物理物理意義意義消耗了多少電能消耗了多少電能電流通過導體時產(chǎn)生電流通過導體時產(chǎn)生了多少熱量了多少熱量純電純電阻阻非純非純電阻電阻W=UItQ=I2RtQRtItRUUItW22例題一臺電動機，線圈電阻是例題一臺電動機，線

7、圈電阻是0.4 0.4 ，當電動機兩端加，當電動機兩端加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）這臺電動機每分鐘所做的機械功有多少? ? 效率為多少？效率為多少？ （2 2）某時電動機突然被卡住而停止轉(zhuǎn)動，則此時的電動）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？機消耗的功率為多少？課堂練習課堂練習1：圖中虛線框內(nèi)是一個未知電路，圖中虛線框內(nèi)是一個未知電路，測得它的兩端點測得它的兩端點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，測得流過這電路的電流為為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+UIC課堂練習課堂練習2：一根電阻絲在通過一根電阻絲在通過2C的電量時，的電量時，消耗電能是消耗電能是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量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻和該電阻絲在這段時間內(nèi)消耗的電能絲在這段時間內(nèi)消耗的電能E分別為分別為 （ ） AU4V BU=8V CE16J DE=32J答案：答案：BD課堂練習課堂練習3：為了使電爐消耗的電功率