物理-焦耳定律

5焦耳定律第1页1.了解电功概念，知道电功是指电场力（或电流）对自由电荷所做功，了解电功公式，能进行相关计算.2.了解电功率概念和公式，能进行相关计算.3.知道电功率和热功率区分和联络.第2页“当骑电动车上八达岭”时电瓶为何会轻易毁坏?第3页

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.电能转化为其它形式能过程就是电流做功过程.一、电功1.定义：电场力(或电流)所做功.电功是电能转化为其它形式能量度.第4页

功是能量转化量度，电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式能.

电流做功实质上是导体中恒定电场对自由电荷电场力做功.电场力对电荷做功，电荷电势能降低，其它形式能增加.第5页电场力做功：W=qU一段电路两端电压为U，经过电流为I，则在时间t内经过这段电路任一横截面电荷量q=ItW=UIt电荷量：q=It第6页

电流在一段电路中所做功W等于这段电路中电流I、这段电路两端电压U、通电时间t三者乘积.3.单位：焦(J)、千瓦时(kW·h).

1kW·h＝3.6×106JW=UIt2.公式:

电功普适公式第7页1.定义：单位时间内电流所做功.

表示电流做功快慢．

电流在一段电路上做功功率P等于这段电路上电流I与这段电路两端电压U乘积．3.单位：瓦(W)、千瓦(kW)．

1kW＝103W二、电功率P=W/t=IU2.公式:

电功率普适公式第8页几个常见家用电器额定功率4.额定功率和实际功率额定功率:用电器在额定电压下工作功率.

实际功率:用电器在实际电压下工作功率.用电器29寸彩电电熨斗电冰箱微波炉台灯额定电压（V）220220220220220额定功率（W）100～150300～800100～150800～120040～60第9页5.输入功率和输出功率输入功率:用电器输入端电压与输入电流之积.输出功率:用电器输出端电压与输出电流之积.第10页电流热效应第11页

在真空中，电场力对电荷做正功时，降低电势能转化为电荷动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动自由电子频繁地与离子碰撞，把定向移动动能传给离子，使离子热运动加剧，将电能全部转化为内能．三、电热1.定义:电流经过导体产生热量.电流经过导体时产生热量与哪些原因相关呢?第12页2.公式:(1)推导：电能全部转化为内能：

Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2Rt(2)试验:第13页焦耳定律探究第14页热量与电流第15页焦耳定律学习第16页Q=I2Rt3.公式:

电热普适公式焦耳定律：电流经过导体产生热量Q等于电流I二次方、导体电阻R和通电时间t三者乘积．第17页焦耳定律适合用于:纯电阻电路,非纯电阻电路．

纯电阻电路：只含有电热元件（如白炽灯、电炉、电烙铁及转子被卡住电动机）电路.非纯电阻电路：电路中含有正在转动电动机或正在发生化学反应电解槽电路．4.单位：焦(J)、千瓦时(kW·h).第18页焦耳定律第19页说明：转子被卡住电动机也是纯电阻器件，满足欧姆定律.第20页1.定义:单位时间内发烧量.四、热功率P=Q/t=I2R2.公式:3.单位：瓦(W)、千瓦(kW)．

热功率普适公式热功率P等于通电导体中电流I二次方与导体电阻R乘积．第21页纯电阻电路:

电能→内能

QI2Rt

WIUt=I=U/RM非纯电阻电路:电能→内能+其他形式能WW其QIUt

I2RtI＜U/R＞指某段电路在某段时间内消耗全部电能!R欧姆定律不适合用于非纯电阻电路！指转化为内能那部分电能!第22页纯电阻电路:

非纯电阻电路:电能→内能电能→内能+其他形式能

QI2Rt

WIUt=I=U/R电功=电热:W=IUt==I2RtU2t/R电功率=热功率：P=

I

U=U2/R=

I2R

=P热

WW其QIUt＞

I2RtI＜U/R电功：W=IUt电热：Q=I2Rt电功率：P=IU热功率：P热=I2RRM=Q第23页CD1.计算任何用电器电功率都适用公式是(

)

第24页R1R2R3在串联电路中，功率跟电阻成正比.A2.如图所表示电路中，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∶1第25页3.如图所表示电路中，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∶1在并联电路中，功率跟电阻成反比.DR2第26页4.如图，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻实际功率之比为_________.1∶2∶6第27页BABCD5.如图所表示，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”字样，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗总功率最小，应使用下面哪个电路（）L2L1L2L1L1L1L2L2第28页6.加在某台电动机上电压是U，电动机消耗电功率为P，电动机线圈电阻为r，则电动机线圈上消耗热功率为()A．P

B．U2/rC．P2r/U2

D．P-P2r/U2C第29页7.一个电动机，线圈电阻是0.4

，当它两端所加电压为220V时，经过电流是5A.这台电动机每分钟所做机械功有多少?第30页解法一:电动机消耗电功率P电.电动机发烧功率P热.转化为机械能功率P机.三者之间遵从能量守恒定律:P电＝P热+P机由焦耳定律:电动机热功率为:P热＝I2R消耗电功率为:P电＝IU所以电动机所做机械功功率:P机＝P电－P热＝IU－I2R依据功率与做功关系，电动机每分钟所做机械功为:W＝P机t=(IU一I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J第31页解法二:根据能量守恒定律得:IUt=I2Rt+W故电动机每分钟所做机械功为:W=(IU-I2R)t=(5×220-52×0.4)×60J≈6.5×104J第32页1.电功W定义：公式：W=IUt

单位：J、kW·h1kW·h=3.6×106J2.电功率P定义：公式：P=W/t=IU

单位：W、kW对纯电阻电路:

电功=电热电功率=热功率对非纯