高中物理选修3-1-焦耳定律

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示.重物的质量m=50kg,电源电动势ε=
110V.不计内阻(nèi zǔ)及各处的摩擦,当电动
机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电
路中的电流强度I=5A,由此可知电动机线圈的电
阻 R=

答案(dáàn): 4Ω
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消耗的电功率为: P电=IU 因此(yīncǐ)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
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2、某一用直流电动机提升重物的装置如图所
热功率:P热=I2R
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例题、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(tōngguò)的电流是5A。这台电动机每分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所 做的机械功有多少?
解: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
2.焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ):电流通过导体产生的热量跟电流 的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。
热功普适公式
焦耳35定、、律热公适功式用率条:公件Q式:=:适I2用R于t 纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.
4.热功率:单位时间内的发热量。
P热
Q t
I
2R
热功率普适公式
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W

内消耗的全 部电能!
UIt
=
2.非纯电阻(diànzǔ)电路: M
电能 →
→内
Q I2Rt
指转化为内 能的那部分
电能!
I=U/R
说明:欧姆 定律不适用 于非纯电阻
电路!
内能+其它形式的能
W
E其 + Q
UIt >
Q=I2Rt
I<U/R
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纯电阻 (diànzǔ)电路:电能(diànnéng)
W
→ 内能 Q
UIt
=
I2Rt
电功 = 电热 :W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
电功率=热功率:P =P热 = UI = I2R = U2/R
非纯电阻(diànzǔ)
M
电路:
电能 → 内能+其它形式的能
W
E其 + Q
UIt > I2Rt
W>Q
电功:W= UIt
电热:Q=I2Rt
P > P热 电功率:P=UI
三、电路中的能量(néngliàng)转化
纯电阻电路 非纯电阻电路
电流做功全 电流做功除转化为内
能量转化 部转化为导 能外还要转化为其他
体的内能
形式的能
元件举例
电阻 (diànzǔ)、 电炉丝、白
炽灯等
电动机、电解槽等
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1.纯电阻
(diànzǔ)电路: 电能(diànnéng)
指某段电路 在某段时间
2.电功率
1kw﹒h=3.6×106J
(1)物理意义:表示电流做功的快慢
(2)电功率:单位时间内电流所做的功
(3)公式: P W UI t
电功率普适公式
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二、焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
1. 电流通过导体时,导体要发热,这种现象叫做电流的热效 应。产生的热量(rèliàng)叫焦耳热,也叫电热。
恒定电流
§2.5 焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
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一.电功和电功率
1.电功 (1) 定义:电流通过(tōngguò)电路所做的功,也就是通常所说的 电流所做的功,简称为电功.
(2)实质(shízhì):电场力对定向移动的电荷所做的功.
(3)公式(gōngshì): 电功普适公式 W=UIt
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