焦耳定律(公开课)

（kW·h）.
1kW·h＝3.6×106J
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四、电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．
PWt UI
（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）物理意义：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）．
解：（1）P=UI=220×0.5W=110W （2）W=UIt=220×0.5×8×3.6×103 J=3.168×106J
（3）n=
W 1KW
h
=0.88KW •h
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五、焦耳定律（实验定律）
1、内容：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
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
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针对练习二：一电动机线圈的电阻为 1 Ω，线圈两端所加电压
为 2 V时，电流为 0.8 A，电动机正常工作．
(1)在求电动机正常工作 1 min 所消耗的电能时，有以下两种
(2)电动机工作 1 min 消耗的电能为 W＝IUt＝0.8 A×2 V×60 s＝96 J 电动机工作 1 min 产生的电热为 Q＝I2Rt＝(0.8 A)2×1 Ω×60 s＝38.4 J 电动机工作 1 min 转化成的机械能为 W机械＝W－Q＝96 J－38.4 J＝57.6 J.
解：
I U36V0.6A R 60
Q I2Rt0 .6 2 6 0 30 60480J
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纯电阻电路:
电能 → 内能
W
Q
指转化为
内能的那 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
内消耗的全
部电能!
非来自百度文库电阻电路: 电能
=
I2Rt I=U/R
说明：欧姆
M
定律不适用
→ 内能+其它形于非电式纯路的电！能阻
焦耳定律
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讨论几个用电器的能量转化情况，并发现相同点
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能量转换情况：
a、电流流过电炉
•→电能转化为热能
b、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
c、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和热能
相同的特点：电能转换为热能
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一、电流的热效应：
导体中有电流通过时，导体要发热，这种 现象叫电流的热效应
W
Q
W-Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
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纯电阻电路:
电能 → 内能
W
Q
UIt
=
I2Rt
电能 → 内能
非纯电阻电路:
I=U/R
说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻
电路！
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
电能 →精选文本内能+其它形式的能
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电功与电热
1、纯电阻电路： W＝UIt＝I2Rt
P＝UI＝I2R
2. 电能全部转化为内能：
Q=W=IUt Q=I2 R t
欧姆定律：U=IR
3、 适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
六、热功率：P Q I2R
t
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例2、对计算任何用电器的热功率都适用的
公式是 (
Ａ． PI2R
)
Ｂ．P U2 R
Ｃ． PUI D . P = Q
Q＝I2Rt＝UIt＝W
2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不 再适用
电功 W＝Q+E其它 =电U热It≠I2QR＝t I2Rt≠UIt
电功率 P＝UI≠I2R
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例4、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线 圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作1S
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二、两种电路：
1.纯电阻电路：
电路中只有电阻元件，电流做功，电能全部转化为内能 如白炽电灯、电炉、电热毯、电热棒等
2.非纯电阻电路：
电流做功，电路中电能转化为内能和其他形式的 能量
如电路中含用电动机、电解槽等
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思考：
水流推动水轮机可以做功，电流通过用电器也会做 功， 那如何计算电流通过用电器所做的功呢？
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三、电功：
1. 定义：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．
W=qU q=I t W=ＵＩｔ
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．
2. 单位：在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时
消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（ A）
A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J
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针对练习一、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?
不同的解法： 解法一：W＝IUt＝0.8 A×2 V×60 s＝96 J 解法二：W＝I2Rt＝(0.8 A)2×1 Ω×60 s＝38.4 J 你认为哪种解法对，请作出判断并说明理由． (2)求电动机正常工作 1 min 所转化的机械能是多少？
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解：(1)解法一对．因为电动机工作时电能没有全部转化为 内能，而大部分转化为机械能．解法二求出的是电动机工作时 产生的电热，只占所消耗电能的一部分．
1kW＝103W＝106mW
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4．用电器的额定功率和实际功率
(1)额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在 这个电压下消耗的功率称额定功率。 (2)实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率．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．
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例题1. 有一个额定电压为220V的白炽灯，它在额定电压工作 是的电流为0.5A，在白炽灯正常工作8小时的情况下，问： （1）白炽灯的功率是多少？ （2）在工作8小时后，电流做功多少？ （3）消耗了多少度电？
t
计算热功率的普适公式为:P Q I2R
t
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例3、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使 用，每分钟产生的热量C是( )
A、45J B、220J C、2700J D、9900J
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例3：一根60Ω 的电阻丝接在36v的电源上，在 5分钟内共产生多少热量？
分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流， 再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。