2.5《焦耳定律》PPT课件(新人教版 选修3-1)
文档属性
| 名称 | 2.5《焦耳定律》PPT课件(新人教版 选修3-1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 57.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-06-05 16:32:13 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-1
2.5《焦耳定律》
教学目标
（一）知识与技能
1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法
通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观
通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
【教学重点】
电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】
电功率和热功率的区别和联系。
【教学方法】
等效法、类比法、比较法、实验法
【教学仪器】
灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量 ．
则电场力做功 即：
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．
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．
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）.
1kW·h＝3.6×106J
2．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=10-3MW
３．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．
几种常见家用电器的额定功率
用电路
29吋彩电
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）
～150
300～800
100～150
800～1200
40～60
二、电功率和热功率
1．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热能．
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，把定向移动的功能传给离子，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．
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．
３．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．
I额=P额/U额
=1000/220A
≈4.5A
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求：
1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流
2. 电炉的电阻
2.电炉的电阻：
R=U额2/P额
=2202/1000Ω
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时：
=48.4Ω
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流
表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工
作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
运
行情况
物理 量
电 压
U
（V） 电 流
I
（A） 电 阻
R
（ Ω） 总功率
[电功率]（UI）（W） 热功率
I2R
（W） 机械功率
UI －I2R
（W）
转动
3
0.08
卡 住
3
0.1
30
0.24
0.192
0.048
0.3
0.3
0
30
纯电阻电路:
电能 → 内能
Q
I2Rt
W
UIt
=
I=U/R
M
非纯电阻电路:
电能 → 内能+其它形式的能
W
W - Q
Q
UIt
I2Rt
I＜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!
纯电阻电路:
非纯电阻电路:
电能 → 内能
电能 → 内能+其它形式的能
Q
I2Rt
W
UIt
=
I=U/R
电功 = 电热
：W=Q
= UIt
=I2Rt
=U2t/R
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
M
W
W - Q
Q
UIt
＞ I2Rt
I＜U/R
电功：W= UIt
电热：Q=I2Rt
电功率：P=UI
热功率：P热=I2R
例2．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/U2 D．P-P2r/U2
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
3．电功率与热功率
（1）区别：
电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积．
（2）联系：
对纯电阻电路，电功率等于热功率；
对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．
例题：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ）
解析：
电功率计算的普通公式为
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）．
只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由
改写电功率的表达式．
所以，正确选项为C、D．
小结：
１．电功
３．电功率
４．热功率
２．焦耳热
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-1
2.5《焦耳定律》
教学目标
（一）知识与技能
1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。3、知道电功率和热功率的区别和联系。
（二）过程与方法
通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。
（三）情感、态度与价值观
通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
【教学重点】
电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。
【教学难点】
电功率和热功率的区别和联系。
【教学方法】
等效法、类比法、比较法、实验法
【教学仪器】
灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量 ．
则电场力做功 即：
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．
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．
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）.
1kW·h＝3.6×106J
2．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=10-3MW
３．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．
几种常见家用电器的额定功率
用电路
29吋彩电
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）
～150
300～800
100～150
800～1200
40～60
二、电功率和热功率
1．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热能．
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，把定向移动的功能传给离子，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．
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．
３．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．
I额=P额/U额
=1000/220A
≈4.5A
例1：规格为“220V，1000W”的电炉，求：
1.电炉正常工作时，通过电阻丝的电流
2. 电炉的电阻
2.电炉的电阻：
R=U额2/P额
=2202/1000Ω
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时：
=48.4Ω
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流
表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工
作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
运
行情况
物理 量
电 压
U
（V） 电 流
I
（A） 电 阻
R
（ Ω） 总功率
[电功率]（UI）（W） 热功率
I2R
（W） 机械功率
UI －I2R
（W）
转动
3
0.08
卡 住
3
0.1
30
0.24
0.192
0.048
0.3
0.3
0
30
纯电阻电路:
电能 → 内能
Q
I2Rt
W
UIt
=
I=U/R
M
非纯电阻电路:
电能 → 内能+其它形式的能
W
W - Q
Q
UIt
I2Rt
I＜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!
纯电阻电路:
非纯电阻电路:
电能 → 内能
电能 → 内能+其它形式的能
Q
I2Rt
W
UIt
=
I=U/R
电功 = 电热
：W=Q
= UIt
=I2Rt
=U2t/R
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
M
W
W - Q
Q
UIt
＞ I2Rt
I＜U/R
电功：W= UIt
电热：Q=I2Rt
电功率：P=UI
热功率：P热=I2R
例2．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/U2 D．P-P2r/U2
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
3．电功率与热功率
（1）区别：
电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积．
（2）联系：
对纯电阻电路，电功率等于热功率；
对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．
例题：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ）
解析：
电功率计算的普通公式为
用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等）有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等）．
只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由
改写电功率的表达式．
所以，正确选项为C、D．
小结：
１．电功
３．电功率
４．热功率
２．焦耳热