焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化課件

2.6焦耳定律電路中的能量轉(zhuǎn)化焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化一、電功1.電功：電流做功的實(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．回憶：

在靜電學(xué)中，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是什么？表達(dá)式？（1）特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于初末位置的電勢(shì)差（2）利用電勢(shì)差求電功——WAB=qUAB焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化2.物理意義：電功率表示電流做功的快慢．3.國(guó)際單位：瓦（W）1W=1J/s

常用單位補(bǔ)充：毫瓦（mW），千瓦（kW），兆瓦（MW）

1kW＝103W＝106mW=10-3MW1.電功率：電流所做的功與做這些功所用時(shí)間的比值叫做電功率．二、電功率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

適用于一切電路的電功率焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化三、焦耳定律熱功率1.焦耳熱:電流通過(guò)電阻而產(chǎn)生的熱量Q3.熱功率:電阻通電所產(chǎn)生的熱量Q與產(chǎn)生這些熱量所用時(shí)間t的比值表達(dá)式：2.焦耳定律:電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量Q跟電流I的二次方成正比，跟電阻值R成正比，跟通電時(shí)間t成正比。焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱在純電阻電路中（白熾燈、電爐等）在非純電阻電路中，（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)化為熱能。結(jié)論：W>QU>IR（歐姆定律不適用）應(yīng)該是W=E機(jī)+Q焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化

問(wèn)題:

1.燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，為什么電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)？

2.電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)，這是為什么？家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi)焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化純電阻和非純電阻電路的區(qū)別純電阻電路非純電阻電路元件特點(diǎn)歐姆定律能量轉(zhuǎn)化元件舉例電路中只有電阻元件電路中除電阻元件外，還有將電能轉(zhuǎn)化為其他能的用電器項(xiàng)目焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化I額=P額/U額代入數(shù)據(jù)解得：I額≈4.5A例1：規(guī)格為“220V，1000W”的電爐，求：

（1）電爐正常工作時(shí)，通過(guò)電阻絲的電流（2）電爐的電阻

（2）電爐的電阻：

R=U額2/P額

解：（1）由P=UI知，電爐正常工作時(shí)：代入數(shù)據(jù)解得：R=48.4Ω焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化例2.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻是0.4

，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是50A。（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功有多少，效率是多少？（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)消耗的功率為多少？焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)1：一個(gè)未知電路，測(cè)得它的兩端點(diǎn)a，b之間的電阻是R，在a，b之間加上電壓U，測(cè)得流過(guò)這電路的電流為I，則未知電路的電功率一定是()A.I2RB.U2/RC.UID.I2R+UI精講細(xì)練焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)2：一根電阻絲在通過(guò)2C的電量時(shí)，消耗電能是8J。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U和該電阻絲在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能E分別為（）A．U＝4VB．U=8VC．E＝16JD．E=32J焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化例1.關(guān)于電功W和電熱Q的說(shuō)法正確的是(

)A．在任何電路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何電路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在純電阻電路中才成立D．W＝UIt在任何電路中成立，Q＝I2Rt只在純電阻電路中成立解析：選B.W＝UIt、Q＝I2Rt適用于一切電路，但在純電阻電路中W＝Q，在非純電阻電路中W＞Q，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．B焦耳定律-電路中的能量轉(zhuǎn)化例2、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（）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為（