河北省新乐市第一中学人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律（课件） (共36张PPT)
文档属性
| 名称 | 河北省新乐市第一中学人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律（课件） (共36张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 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 | 2016-09-21 12:45:00 | ||
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文档简介
课件36张PPT。5 焦耳定律 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力（或电流）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。 “当电动车遇上八达岭”为什么会容易烧掉? 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的能的过程就是电流做功的过程。一、电功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的能的量度. 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。电场力做功：W=qU 一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，则在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量q=It电荷量：q=It 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I、这段电路两端的电压U、通电时间t三者的乘积．3、单位：焦(J)、千瓦时(kW·h). 1kW·h＝3.6×106JW=UIt2、公式: 电功普适公式1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢． 电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路中的电流I与这段电路两端的电压U的乘积．3、单位：瓦(W)、千瓦(kW)． 1kW＝103W二、电功率P =W/t=IU2、公式: 电功率普适公式几种常见家用电器的额定功率 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的功率.
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.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.电流的热效应 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?2、公式:(1)推导：
电能全部转化为内能：
Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2 R t(2)实验:焦耳定律探究探究电热的影响因素热量与电流焦耳定律的学习Q=I2R t3、公式: 电热普适公式焦耳定律：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．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（如白炽灯、电炉、电烙铁及转子被卡住的电动机）的电路. 非纯电阻电路：电路中含有正在转动的电动机或正在发生化学反应的电解槽的电路． 4、单位：焦(J)、千瓦时(kW·h).焦耳定律说明：
转子被卡住的电动机也是纯电阻器件，满足欧姆定律.1、定义:单位时间内的发热量.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的二次方与导体电阻R的
乘积．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+其他形式的能WW其QIUt I2RtI＜U/R＞指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! 欧姆定律不适用于非纯电阻电路！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+其他形式的能 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=QCD1、计算任何用电器的电功率都适用的公式是( ) 在串联电路中，功率跟电阻成正比。A2、如图所示的电路中，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 在并联电路中，功率跟电阻成反比。D3、如图所示的电路中，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、3：2：14、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∶6B5、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
（ ）6、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/U2C7、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?解法一:电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转化为机械能的功率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:电动机的热功率为: P热 ＝I2R
消耗的电功率为: P电＝IU
因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R
根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:
W＝P机t=(IU一I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60J =6.5×104J解法二:根据能量守恒定律得:
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一、电功W
定义、 公式：W=IUt
单位：J、kW·h 1kW·h=3.6×106J二、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
对非纯电阻电路:
电功>电热
电功率>热功率三、电热Q
定义、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 ．四、热功率P热
定义、公式：P热=Q/t=I2R 单位：W、kW生活不相信眼泪，惟有不停地奋斗，才能不断地完美。
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。 “当电动车遇上八达岭”为什么会容易烧掉? 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的能的过程就是电流做功的过程。一、电功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的能的量度. 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。电场力做功：W=qU 一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，则在时间t内通过这段电路任一横截面的电荷量q=It电荷量：q=It 电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I、这段电路两端的电压U、通电时间t三者的乘积．3、单位：焦(J)、千瓦时(kW·h). 1kW·h＝3.6×106JW=UIt2、公式: 电功普适公式1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢． 电流在一段电路中做功的功率P等于这段电路中的电流I与这段电路两端的电压U的乘积．3、单位：瓦(W)、千瓦(kW)． 1kW＝103W二、电功率P =W/t=IU2、公式: 电功率普适公式几种常见家用电器的额定功率 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的功率.
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率.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.电流的热效应 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?2、公式:(1)推导：
电能全部转化为内能：
Q=W=IUt欧姆定律：U=IRQ=I2 R t(2)实验:焦耳定律探究探究电热的影响因素热量与电流焦耳定律的学习Q=I2R t3、公式: 电热普适公式焦耳定律：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．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（如白炽灯、电炉、电烙铁及转子被卡住的电动机）的电路. 非纯电阻电路：电路中含有正在转动的电动机或正在发生化学反应的电解槽的电路． 4、单位：焦(J)、千瓦时(kW·h).焦耳定律说明：
转子被卡住的电动机也是纯电阻器件，满足欧姆定律.1、定义:单位时间内的发热量.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的二次方与导体电阻R的
乘积．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+其他形式的能WW其QIUt I2RtI＜U/R＞指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! 欧姆定律不适用于非纯电阻电路！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+其他形式的能 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=QCD1、计算任何用电器的电功率都适用的公式是( ) 在串联电路中，功率跟电阻成正比。A2、如图所示的电路中，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 在并联电路中，功率跟电阻成反比。D3、如图所示的电路中，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、3：2：14、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∶6B5、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
（ ）6、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/U2C7、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?解法一:电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率P热、转化为机械能的功率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:电动机的热功率为: P热 ＝I2R
消耗的电功率为: P电＝IU
因此电动机所做机械功的功率: P机＝P电－P热＝IU－I2R
根据功率与做功的关系，电动机每分钟所做的机械功为:
W＝P机t=(IU一I2R)t =(5×220-52×0.4) ×60J =6.5×104J解法二:根据能量守恒定律得:
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一、电功W
定义、 公式：W=IUt
单位：J、kW·h 1kW·h=3.6×106J二、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
对非纯电阻电路:
电功>电热
电功率>热功率三、电热Q
定义、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 ．四、热功率P热
定义、公式：P热=Q/t=I2R 单位：W、kW生活不相信眼泪，惟有不停地奋斗，才能不断地完美。