高中物理-2.5焦耳定律教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第5節(jié)焦耳定律這些用電器有什么共同點(diǎn)？學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解并掌握電功、電功率的概念與計(jì)算2掌握焦耳定律，學(xué)會(huì)計(jì)算導(dǎo)體的電熱與熱功率3認(rèn)識(shí)純電阻和非純電阻電路的特點(diǎn)探討幾個(gè)用電器的能量轉(zhuǎn)化情況A電流流過(guò)電爐、電熨斗B電流流過(guò)電解槽C電流流過(guò)電風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)、電吹風(fēng)→電能轉(zhuǎn)化為熱能?！娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能

→電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能

電路兩端的電壓為U，電流為I，時(shí)間t電流做功實(shí)質(zhì):電場(chǎng)力對(duì)電荷做功電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電功與電功率電量：

電場(chǎng)力做功：即：

一、電功和電功率思考問(wèn)題：以上的推導(dǎo)和結(jié)論與電路的性質(zhì)有沒(méi)有關(guān)系？結(jié)論：沒(méi)有關(guān)系！適用于任何電路中電功的求解Ｗ＝ＵＩｔ電功與電功率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．單位：在國(guó)際單位制中功的單位是焦耳，符號(hào)是J，常用單位還有：千瓦時(shí)（kwh），也稱(chēng)“度”，1kwh=3.6×106J電功與電功率意義：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，電流做了多少功，表明就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度．2．電功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)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）電功率表示電流做功的快慢．（３）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）．電功與電功率（4）用電器的額定功率和實(shí)際功率①額定功率：用電器長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大功率，也就是用電器加上額定電壓(或通以額定電流)時(shí)消耗的電功率．②實(shí)際功率：用電器的實(shí)際工作時(shí)消耗的電功率．二、焦耳定律1、內(nèi)容：2、公式3、熱功率電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量通常稱(chēng)為熱功率純電阻電路和非純電阻電路電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：白熾燈、電爐、電熨斗電熱毯等只有部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：電路中含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等。純電阻與非純電阻純電阻與非純電阻三、電功與電熱的關(guān)系區(qū)別：歐姆定律是否成立純電阻與非純電阻例題

一個(gè)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓為220V時(shí)，通過(guò)它的電流是5A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少？

解

本題涉及三個(gè)不同的功率：電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電、電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P熱、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率P機(jī)。三者之間遵循能量守恒定律，即P電=P熱+P機(jī)由焦耳定律，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為電動(dòng)機(jī)消耗的電功率，即電流做功的功率P電=UIP熱=I2R因此可得電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率，即電動(dòng)機(jī)所做機(jī)械功的功率P機(jī)

=P電

-P熱=UI-I2R根據(jù)功率與做功的關(guān)系，電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功為W=P機(jī)t=(UI-I2R)t=6.54×104J【變式1】規(guī)格為“220V、36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，求電動(dòng)機(jī)消耗的功率和發(fā)熱的功率．【變式2】

如圖2－5－1所示，是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖．電動(dòng)機(jī)內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V．試求：(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；(2)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率；(3)若電動(dòng)機(jī)以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量？(g取10m/s2)解析

(流程圖)答案

(1)5A

(2)550W

(3)53kg

電熱1.電功W

定義：電場(chǎng)力所做的功,即電流所做的功

公式：W=UIt

2.電功率P

意義：電流做功快慢公式：P==W/t=UI

單位：WkWJ、kWh1kWh=3.6×106J小結(jié)：電功和電功率、電熱和熱功率

3.焦耳定律內(nèi)容：電流通過(guò)某導(dǎo)體，在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量,跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。公式：Q=I2Rt

公式：P熱=Q/t=I2R4.熱功率：P熱

導(dǎo)體在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的熱量5、純電阻電路：W＝QUIt＝I2RtP電＝P熱