3.3 焦耳定律 课件 (2)

课件38张PPT。3.3 焦耳定律[教材自读]
一、电功和电功率
1．电功
(1)定义： 对电荷做的功．
(2)表达式：W＝qU＝IUt.
即电流在一段电路中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．静电力(3)单位： ，符号为J.
(4)物理意义：反映电能转化为其他形式能的多少．
(5)对电功的理解：电流做功的实质是导体中的恒定电场
对自由电荷的静电力在做功．自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加，即电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能．焦耳2．电功率
(1)定义： 内电流所做的功．
(2)表达式：P＝ ＝ .
(3)单位： ，符号为W.
(4)物理意义：表示电流做功的 ．单位时间UI瓦特快慢(5)用电器的额定功率和实际功率
①额定功率：用电器长期正常工作时的 ，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．
②实际功率：用电器 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．最大功率实际工作二、焦耳定律
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟 的二次方成
正比，跟导体的电阻及通电时间成 ．
(2)表达式：Q＝ .电流正比I2Rt发热量I2R[基础自测]
1．关于电功率的下列说法中，正确的是 (　　)
A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流
有关
B．用电器的实际功率取决于用电器的额定功率
C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率
D．电功率越小，则电流做功越少答案：C解析：用电器的额定功率是它正常工作时的功率，其值是由用电器本身的结构决定的，与实际电流和电压无关，故A错C对，而用电器实际功率是多大，是由加在它两端的电压和通过的电流决定的，故B错，电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与时间有关，故D错．2．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是(　　)
A．通过电流大的灯泡　　B．两端电压大的灯泡
C．电阻阻值大的灯泡 D．消耗电功率大的灯泡答案：D解析：灯泡的亮度是由灯泡实际的电功率决定的，且消耗的电功率越大，灯泡会越亮，故D正确；当两只灯泡并联时，两端的电压相等，电流大的功率大，较亮，当两只灯泡串联时，电流相等，电阻大的电压大，因而电功率也大．综上所述A、B、C均不正确．3．(2011·金坛测试)三个同样的电阻
连接成如图2－5－1所示，它们
的额定功率均为10 W，这个电路
允许消耗的最大功率是 (　　)
A．10 W B．15 W
C．20 W D．30 W图2－5－1答案：B4．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它
们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量 (　　)
A．日光灯最多 B．电烙铁最多
C．电风扇最多 D．一样多答案：B解析：电烙铁是纯电阻电路，电能全转化为内能，故电烙铁产热最多．B项正确．5．一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工
作时通过的电流为I，则 (　　)
A．电动机t秒内产生的热量是Q＝UIt
B．电动机t秒内产生的热量是Q＝I2Rt
C．电动机的功率为P＝I2R
D．电动机的功率为P＝U2/R答案：B解析：电动机工作时，是非纯电阻电路，输入的总电能为UIt，它转化为两部分：一是电动机内阻上产生的热能Q＝I2Rt，二是电动机对外输出的机械能E＝UIt－I2Rt.故选项B正确．2．电路消耗的总功率与各部分功率的关系
无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各电阻消耗的功率之和．[特别关注]
(1)求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会
使问题简化，但一定要找准是正比还是反比关系．
(2)当分析用电器的功率问题时，既要分清用电器的特点，
还要明白求的是总功率还是发热功率．二、纯电阻电路和非纯电阻电路
1．两种电路的比较[特别关注]
(1)在非纯电阻电路中，只能用W＝UIt和P＝UI计算电功
和电功率，表示电路消耗的总功和总功率；Q＝I2Rt及P热＝I2R计算电热和热功率．
(2)对于含有电动机的电路，电动机转动时不是纯电阻电
路，电动机不转时是纯电阻电路．[典例1]　有四盏灯，接入如图2－5
－2所示的电路中．L1和L2都标有
“220 V　100 W”，L3和L4都标有
“220 V　40 W”．把电路接通后，
最暗的灯将是 (　　)
A．L1 B．L2
C．L3 D．L4图2－5－2[答案]　C1．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压UA>UB，
则下列说法正确的是 (　　)
A．两灯正常发光时，灯泡中的电流强度IA>IB
B．两灯电阻RAC．将两灯串联后接入电路中发光时，灯泡的功率
PAD．将两灯并联后接入电路中发光时，灯泡的功率
PA′可采用如图2－5－3所示的实验电路．
当调节滑动变阻器R，使电动机停止
转动时，电流表和电压表的示数分别
为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动 图2－5－3
机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻．[思路点拨]　电动机正常工作时，欧姆定律不再适用，但电动机不转动时，欧姆定律是适用的．[答案]　22.0 W　2 Ω 欧姆定律只有在电能全部转化为导体内能的情况下即纯电阻电路中才适用．
对于含有电动机的电路，当电动机转动时为非纯电阻电路，此时P电＝P机械＋P热；当电动机不转时，是纯电阻电路，此时有P电＝P热．答案：C焦耳定律