课件28张PPT。第二章 恒定电流2.5 焦耳定律 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。电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。一、电功 功是能量转化的量度，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。 电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功。电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，其他形式的能增加。1、定义：电场力(或电流)所做的功.电功是电能转化为其他形式能的量度.电场力做功：W=qU 一、电功如图表示一段很小的电路，两端的电压为U,通过的电流为I,如果电荷从这段电路的左端移动到右段所用的时间为t,则在时间t内通过这段电路的电荷量：
q=I t2、公式: 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、通电时间 t 三者的乘积．3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h). 1kW·h＝3.6×106J一、电功W=IUt2、公式:1、定义：电场力(或电流)所做的功.2、定义：单位时间内电流所做的功.
电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积．4、单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．二、电功率 1W＝10-3KW＝103mW=10-6MW1 、物理意义：表示电流做功的快慢的物理量．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的功率.
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.几种常见家用电器的额定功率 二、电功率5.输入功率和输出功率
输入功率:用电器输入端的电压与输入电流之积.
输出功率:用电器输出端的电压与输出电流之积.例1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( ) C、D例2、一个电炉额定电压为220V，额定功率为800W，如果接入110V电路中，实际消耗的功率为多大?200W 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，将电能全部转化为内能．三、电热1、定义:电流通过导体产生的热量.电流通过导体时产生的热量 与哪些因素有关呢?三、电热2、公式:(1)推导：
电能全部转化为内能：
Q=W=IUt欧姆定律：U=IR(2)实验:1、定义:电流通过导体产生的热量.焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q跟电流I的二次方成正比、跟导体的电阻R 和通电时间 t成正比．焦耳定律适用于:纯电阻电路；非纯电阻电路． 纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽灯、电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机）． 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． Q=I2R t2、公式:三、电热3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h).回答引入课题的问题1、定义:单位时间内的发热量.四、热功率 热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积．3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．例2、对计算任何用电器的热功率都适用的公式是 ( ) AD纯电阻电路: 电能 → 内能 Q
I2Rt W
IUt=I=U/R非纯电阻电路:电能 → 内能+其它形式的能WW其QIUt 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!
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
IUt=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=I2R=Q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) ×60 J
=6.5×104 J例3、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?电功和电功率、电热和热功率三、电热Q
定义: 电流通过导体产生的热量.
公式：Q=I2Rt 单位：J
焦耳定律：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 ．一、电功W
定义：电场力(或电流)所做的功.
公式：W=IUt 单位：J 1kWh=3.6×106J二、电功率P
定义：单位时间内电流所做的功
公式：P=W/t=IU 单位：W kW 四、热功率P热
定义：单位时间内的发热量
公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW小结: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>热功率进入当堂反馈环节作业:P55问题与练习:1 、 2 、 3 、 4、5 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、2：3：6
B、6：3：2
C、1：2：3
D、3：2：1在串联电路中，功率跟电阻成正比。A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、2：3：6
B、6：3：2
C、1：2：3
D、3：2：1D4、如图，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。1∶2∶66、有人用一个“100Ω，4W”的电阻和一个“50Ω，8W”的电阻串联，作为150Ω电阻使用，则该 150Ω电阻允许通过的最大电流为____；能承受的最大电压为_____；额定功率为 。 0.2A;30V;6W7、如图所示，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的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？B
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
所以 正确的是 （C）
9、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 C．P2r/U2 D．P-P2r/U28、电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温,又不会把饭烧焦的家用电器.如图,它的电路由控制部分AB和工作部分BC组成.K1是限温开关,手动闭合,当温度达到1030C时自动断开,不能自动闭合.K2是自动开关,当温度超过800C时自动断开,温度低于700C时自动闭合.R2是限流电阻,阻值2140Ω, R是工作电阻,阻值60Ω.锅中放好适量的米和水,插上电源(220V,50Hz),手动闭合K1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温.
(1)简述手动闭合K1后,电饭锅加热、保温过程的工作原理.
(2)加热过程电饭锅消耗的电功
率P1是多大?K1,K2都断开时电
饭锅消耗的电功率P2是多大?
(3)若插上电源后没有手动闭合
K1,能煮熟饭吗?为什么?K1K2RABCD2.5焦耳定律当堂反馈
1、关于电功和焦耳热,下列说法正确的是( )
A.在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2Rt
B.在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2Rt
C.在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I2Rt
D.在纯电阻电路中,计算焦耳热可以用Q=UIt
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、2：3：6 B、6：3：2 C、1：2：3 D、3：2：1
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、2：3：6 B、6：3：2 C、1：2：3 D、3：2：1
4、如图，已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
5、有人用一个“100Ω，4W”的电阻和一个“50Ω，8W”的电阻串联，作为150Ω电阻使用，则该 150Ω电阻允许通过的最大电流为____；能承受的最大电压为_____；额定功率为 。
6、如图所示，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的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？
7、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
8、电动机的输入功率为5.5 kW,输入电流为50 A,电枢的电阻为0.40 Ω,通电1 s.
(1)电流做的功为__________;
(2)产生的热量为__________;
(3)产生的机械能为__________;
(4)输入电压为__________；
(5)电枢电阻上的电压为__________.
2.5焦耳定律当堂反馈答案
1.ACD 2.A 3.D
4. 1∶2∶6
5. 0.2A;30V;6W
6.B
7.C
8. (1)5.5×103 J
(2)1×103 J
(3)4.5×103 J
(4)1.1×102 V
(5)20 V
