第五节 y焦耳定律

5、焦耳定律想想他们有什么共同点？1、电灯泡接入电路中，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡、电线的发热却不易察觉,这是为什么?2、假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这又是为什么？？想一想一、电功和电功率W=qUq=ItW=UIt例1、如图表示很小的一段电路，电压为U，电流为I，电子从左向右的定向移动，用时间为t，则电场力做的功是多少？用电器消耗的电能是多少？1．电功：在一段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称为电功．在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）.W=UIt1kW·h＝3.6×106J2．电功率：单位时间内电流所做的功（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积．（２）电功率表示电流做功的快慢．（３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．1kW＝103W＝106mW=10-3MW３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．

用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率．电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关呢？例2：通过灯泡的电流I，灯泡的电阻R，通电时间为t，求t时间内电流做的功？t时间内电流通过灯泡产生的电热是多少？解：电流做功为：W=UIt由欧姆定律得：I=U/R二、焦耳定律1、电路中的能量转化电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程．电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为内能．

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，将电能完全转化为内能．2．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积．焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路中的导体发热．

三．热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．例3、取一个玩具小电机，其内阻R=1.0Ω，把它接在如图电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。使电压表的示数为0.50V，记下电流表的示数为I=0.50A，算出小电机消耗的电功率和热功率。（2）再松开夹子，使小电机转动，使电压表的示数为2.0V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数I=0.40A

，算出小电机消耗的电功率和热功率分组讨论上述计算结果，总结电功率与热功率的区别和联系取一个玩具小电机，其内阻R=1.0Ω，把它接在如图电路中。（1）电机不转时，U=0.50V，I=0.50A（2）电机转动时，U=2.0V，I=0.40A（1）P电=UI=0.50×0.50W=0.25WP热=I2R=0.502×1.0W=0.25WP电=P热（2）P电=UI=2.0×0.40W=0.80WP热=I2R=0.402×1.0W=0.16WP电＞P热纯电阻电路:

电能→内能

QI2Rt

WUIt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WW

-QQUIt

I2RtI＜U/R说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！＞指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!

Q指转化为内能的那部分电能!电功等于电热电功大于电热练习：一台电动机的线圈的电阻为0.4Ω，电压为220V,通过电动机的电流为5A，求电动机每分钟所做的机械功是多少？=6.54×104J解：W机=W电-W热=IUt-I2rt练习：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（

）

CD练习、加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（）

A．P

B．U2/r

C．P2r/U2D．P–P2r/U

C非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI，

热功率只能用P热=I2R练习、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的