焦耳定律(公开课)课件

焦耳定律精品课件讨论几个用电器的能量转化情况，并发现相同点精品课件a、电流流过电炉b、电流流过电解槽c、电流流过电风扇→电能转化为热能→电能转化为化学能和热能

→电能转化为机械能和热能

相同的特点：电能转换为热能能量转换情况：精品课件一、电流的热效应：

导体中有电流通过时，导体要发热，这种现象叫电流的热效应精品课件1.纯电阻电路：2.非纯电阻电路：电路中只有电阻元件，电流做功，电能全部转化为内能电流做功，电路中电能转化为内能和其他形式的能量二、两种电路：如白炽电灯、电炉、电热毯、电热棒等如电路中含用电动机、电解槽等精品课件思考：

水流推动水轮机可以做功，电流通过用电器也会做功，那如何计算电流通过用电器所做的功呢？精品课件三、电功：

电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积．

2.单位：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=ＵＩｔW=qUq=It

1kW·h＝3.6×106J1.定义：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．精品课件精品课件四、电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．（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）物理意义：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精品课件4．用电器的额定功率和实际功率(1)额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。(2)实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率．为了保证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率．精品课件例题1.有一个额定电压为220V的白炽灯，它在额定电压工作是的电流为0.5A，在白炽灯正常工作8小时的情况下，问：（1）白炽灯的功率是多少？（2）在工作8小时后，电流做功多少？（3）消耗了多少度电？解：（1）P=UI=220×0.5W=110W

（2）W=UIt=220×0.5×8×3.6×103J=3.168×106J

（3）=0.88KW•h精品课件精品课件五、焦耳定律（实验定律）1、内容：六、热功率：3、适用于一切电路（纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。电流通过导体产生的热量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2.电能全部转化为内能：Q=W=IUt欧姆定律：U=IR

Q=I2Rt精品课件计算热功率的普适公式为:I2RtQP==例2、对计算任何用电器的热功率都适用的公式是()

精品课件例3、一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是(

)A、45J

B、220J

C、2700J

D、9900JC精品课件

例3：一根60Ω的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共产生多少热量？解：分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。精品课件纯电阻电路: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!指转化为内能的那部分电能!精品课件纯电阻电路:

电能

→内能

QI2Rt

WUIt=I=U/R非纯电阻电路:电能

→内能+其它形式的能UIt

I2RtI＜U/R说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！＞电能

→内能精品课件电功与电热1、纯电阻电路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用电功

W＝Q+E其它=UIt≠I2Rt电功率P＝UI≠I2R电热

Q＝I2Rt≠UIt精品课件例4、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作1S消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（

）A．W=3800J，Q=200J

B．W=3800J，Q=3800JC．W=72200J，Q=200J

D．W=72200J，Q=3800JA精品课件解:据能量守恒定律得:

IUt=I2Rt+W故电动机每分钟所做的机械功为:W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J=6.5×104J针对练习一、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?精品课件针对练习二：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．(1)在求电动机正常工作1min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：解法一：W＝IUt＝0.8A×2V×60s＝96J解法二：W＝I2Rt＝(0.8A)2×1Ω×60s＝38.4J你认为哪种解法对，请作出判断并说明理由．(2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？精品课件

解：(1)解法一对．因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，而大部分转化为机械能．解法二求出的是电动机工作时产生的电热，只占所消耗电能的一部分．(2)电动机工作1min消耗的电能为W＝IUt＝0.8A×2V×60s＝96J电动机工作1min产生的电热为Q＝I2Rt＝(0.8A)2×1Ω×60s＝38.4J电动机工作1min转化成的机械能为W机械＝W－Q＝96J－38.4J＝57.6J.精品课件纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽灯、电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机（欧姆定律成立）．非纯电阻电路：电路中含有在转动的电动机或有在发生化学反应的电解槽的电路（欧姆定律不成立）精品课件1.电功:

IUtW=2.电功率:

IUtWP==3.电热:

RtIQ2=4.热功率:

RItQP2==对纯电阻电路:

电功=电热电功率=热功率对非纯电阻电路:

电功>电热电功率>热功率电功和电功率、电热和热功率精品课件电功与电热1、纯电阻电路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用电功

W＝UIt≠I2Rt电功率P＝UI≠I2R电热

Q＝I2Rt≠UIt精品课件3．纯电阻电路和非纯电阻电路精品课件精品课件2、下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则P1：P2：P3等于()A、2：3：6B、6：3：2C、1：2：3D、3：2：1R1R2R3在串联电路中，功率跟电阻成正比。A精品课件在并联电路中，功率跟电阻成反比。3、下图所示的电路中，三电阻并联，其阻值R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U，各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则P1：P2：P3等于()A、2：3：6B、6：3：2C、1：2：3D、3：2：1D精品课件例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60S=120J得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J例题精品课件

【例3】一台电动机电阻为0.5Ω，正常工作时通过的电流为20A，在10s内转化的机械能为4.2×104

J，求：在这10s内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？W＝2.0×103

J＋4.2×104

J＝4.4×104

J.

解：电动机产生的热量为Q＝I2Rt＝2.0×103

J

根据W＝Q＋E机，得精品课件【触类旁通】

3．一台直流电动机线圈电阻r＝1Ω，与一阻值R＝10Ω的电阻串联，当电路两端加U＝150V的电压时，电动机正常工作，且电压表示数为100V，求电动机消耗的功率及输出的机械功率．图2－5－3精品课件解：电阻R

两端的电压为UR＝U－UM＝150V－100V＝50V则电路中的电流I＝A＝5A电动机消耗的功率为P＝IUM＝5×100W＝500W电动机线圈电阻r的发热功率为P热＝I2r＝25W则电动机输出的机械功率为P机＝P－P热＝500W－25W＝475W.精品课件1、如图所示为“iPad”的充电器，参数标有5V2.1A，表示充电电压是5V，最大输出