《焦耳定律》人教版高二物理选修3-1PPT课件

1、第二章 恒定电流,人教版高中物理选修3-1,课堂导入,生活中的物理 上周六，某同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可是用手一摸电视机后盖后就发现，应该刚看过电视,谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗,电饭锅和电风扇是常见的两种家电，二者的能量转化情况相同吗,课堂导入,情景】：如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在t时间内通过这段电路任一横截面的电荷量,则静电力做功,即,一：电流做功的规律,例如：电炉通电时，电能转化为内能； 电动机通电时，电能转化为机械能； 电池充电时，电能转化为化学能。 电能转化为其他形式的能的过程就是电

2、流做功的过程,一、电功,1.定义：电场力(或电流)所做的功,2.实质：电功是电能转化为其他形式的能的量度,一、电功,电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流I、这段电路两端的电压U、通电时间t三者的乘积,4.单位：焦(J)、千瓦时(kWh,1kWh3.6106 J,3.公式,适用范围：任何电路和元件,一、电功,1.定义：单位时间内电流所做的功,电流在一段电路上做功的功率P等于这段电路上的电流I与这段电路两端的电压U的乘积,4.单位：瓦(W)、千瓦(kW,3.公式,适用范围：任何电路和元件,2.物理意义： 表示电流做功的快慢,1 kW103 W,二、电功率,几种常见家用电器的额定功率,5.

3、额定功率和实际功率 额定功率:用电器在额定电压下工作的功率。 实际功率:用电器在实际电压下工作的功率,用电器,29寸彩电,电熨斗,电冰箱,微波炉,台灯,额定电压（V,220,220,220,220,220,额定功率（W,100150,300800,100150,8001 200,4060,二、电功率,例1.A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时,各自消耗的实际功率相同，则RA:RB:RC为( ) A.1:1:1 B.1:2:2 C.2:1:1 D.1:4:4,D,典型例题,电流的热效应,在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由

4、电子频繁地与离子碰撞，把定向移动的动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能全部转化为内能,定义:电流通过导体产生的热量,电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢,三、电热,猜想：电流的热效应与哪些因素有关呢,电流I的大小,通电时间t的长短,电阻R的大小,探究二：电流热效应规律,1.内容： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比,2.定义式：QI2Rt,4. 适用于一切电路。 （包括纯电阻电路、非纯电阻电路中电热的计算,3.焦耳热单位：焦(J)、千瓦时(kWh,四、焦耳定律（实验定律,1.定义:单位时间内的发热量,2.公式,3.单位：瓦(W)、千瓦(kW,热功率P

5、等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积,适用于一切电路,五、热功率,1.纯电阻电路：电能全部转化为内能；如白炽电灯、电炉、电热毯等，转子被卡住的电动机也是纯电阻器件,规律,电功等于电热,电功率等于热功率,欧姆定律,可见：欧姆定律适用于纯电阻电路,六、纯电阻电路和非纯电阻电路,2.非纯电阻电路：电能转化为内能和其他形式的能量；如电路中含有电动机、电解槽等,规律,电功大于电热,电功率大于热功率,欧姆定律,可见：欧姆定律不适用于非纯电阻电路,六、纯电阻电路和非纯电阻电路,电路中只有电阻元件,电路中除了电阻元件还有把电能转化为内能和其他形式的能的元件,电能全部转化为内能 UIt=I2RtU=I

6、R,电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其他形式的能量： UIt=I2Rt+E其他I2Rt,欧姆定律成立,欧姆定律不成立,规律归纳,例2：一个电动机，线圈电阻是0.4 ，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少,解题关键】注意非纯电阻电路电功与电热的关系,解析】:根据能量守恒定律得: UIt = I2Rt +W 故电动机每分钟所做的机械功为: W=(IU-I2R)t =(5220-520.4) 60J =6.54104 J,答案：6.54104 J,典型例题,电能转化为其他形式能量的总和,电能转化为其他形式能量的快慢,电能转化为内能的多