人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件:15张PPT

(共15张PPT)
5、焦耳定律
第二章
恒定电流
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．
　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）电功率表示电流做功的快慢．中
（2）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
以灯泡为例，电功率越大，灯泡越亮。灯泡的亮暗由电功率（实际功率）决定
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：w
=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。
30
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
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：
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）．
所以，正确选项为C、D．
小结：