物理选修人教新课标焦耳定律课件

1、第二章恒定电流第二章恒定电流第五节焦耳定律第五节焦耳定律 1理解电功、电功率、电热、热功率及它们之间的关系 2应用焦耳定律解决相关问题(重点) 3区分电功和电热，会在非纯电阻电路中正确计算电功和电热(重点难点) 一、电功和电功率 1电功 (1)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的 做功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能(电能)减小，其他形式的能 电流做功的过程就是将 转化为 的过程静电力静电力增加增加电能电能其他形式的能其他形式的能 (2)公式的推导 W、I、U、t的单位分别为焦耳(J)、安培(A)、伏特(V)、秒(s) 2电功率 二、焦耳定律 1焦耳定律 (1)理

2、论推导：对白炽灯、电炉等电热元件，电流做功时将电能 转化为导体的 ，所以有QW ，根据欧姆定律得 ，代入上式后有QI2Rt. (2)内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次方成正比，跟 及 成正比全部全部内能内能UItUIR电流电流导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间 2热功率 1发电机与电动机有何区别？ 提示：发电机是把其他形式的能转化为电能的装置，而电动机是把电能转化为其他形式的能的装置 2电流做功与电源做功的区别？ 提示：电流做功是电能转化为其他形式的能的过程，而电源做功是把其他形式的能转化为电能的过程 一、纯电阻电路与非纯电阻电路 1两种电路的比较两种电路比较内容纯电阻电路非纯电阻电路能

3、量转化电流做功全部转化为电热电流做功除转化为内能外还要转化为其他形式的能 2.电功与电热 【温馨提示】不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用WUIt，功率都用PUI，热量都用QI2Rt，热功率都用PI2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路 二、串、并联电路中电功率的分析与计算 1串联电路 2并联电路 3结论：无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和 【温馨提示】(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要确定是正比还是反比关系 (2)当分析用电器的功率问题时，一定要注意用电器的安全，即不要超过用电器的额定电压、额定电流 额

4、定电压都是110 V，额定功率PA100 W，PB40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是 纯电阻电路中的功率分配及计算 对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UAUB110 V，两灯可以正常发光 对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UAUB110 V，两灯可以正常发光 对较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IAIB)110，而D电路中变阻器功率为(IAIB)110，所以C电路消耗电功率最小 答案：C 【针对训练】 1.三个电阻分别标有“100 4 W”、“200 2 W”、“50 8 W

5、”，若将它们并联起来，允许消耗的最大功率是多少？ 规格为“220 V,36 W”的排气扇，线圈电阻为40 ，求： (1)接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率； (2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率 非纯电阻电路的电功率及热功率 【针对训练】 2.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机线圈的电阻 误区：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误 【典型例题】 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2.则有 AU1Q2 DW1W2，Q1IRU1，选项B错误；电流做的功W1U1It，W2U2It，故W1Q2，而错选C项，实际上电动机和电阻两端的电压并不相等，