2.5 人教版焦耳定律
合集下载
高中物理人教版选修3-1 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)[优质实用版课件]
![高中物理人教版选修3-1 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)[优质实用版课件]](https://img.taocdn.com/s3/m/9d3c8ce3caaedd3382c4d33e.png)
(3)用电器的额定功率与实际功率。
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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
热功率：单位时间内导体的发热功率
P Q I2R t
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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
热功率：单位时间内导体的发热功率
P Q I2R t
电流做功的实质：
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
物理：2.5《焦耳定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
非纯电阻电路 电流做功除转化为内 能外还要转化为其他 形式的能 电动机、 电动机、电解槽等
元件举例
3．电功率和热功率 ． (1)对纯电阻元件， 电功率和热功率相等 ． 故电阻 对纯电阻元件，电功率和热功率相等． 对纯电阻元件 上的功率可用P＝ 计算 也可以用P＝ 计算 计算， 计算， 上的功率可用 ＝UI计算，也可以用 ＝I2R计算，还可 以根据欧姆定律推出 .
第五节 焦耳定律
学习目标： 从电能向其他形式能的转化来理解 学习目标 ： 1.从电能向其他形式能的转化来理解 电功及电功率， 电功及电功率，理解电功和能量转化 的关系． 的关系． 2．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别，知道 ．掌握焦耳定律，明确电功和电热的区别， 纯电阻和非纯电阻电路． 纯电阻和非纯电阻电路．
二、电功、电热和电能的关系 电功、 1．电流做功的过程，就是把电能转化为其他形式 ．电流做功的过程， 能的过程．但有些电路元件，只将电能转化为内能， 能的过程．但有些电路元件，只将电能转化为内能，有 些电路元件，电流做功将电能一部分转化为内能，还有 些电路元件，电流做功将电能一部分转化为内能， 一部分转化为其他形式的能，如机械能或化学能等． 一部分转化为其他形式的能，如机械能或化学能等．
(2)对非纯电阻电路， 电功率大于热功率 ， 电阻上 对非纯电阻电路，电功率大于热功率， 对非纯电阻电路 的电功率只能用P＝ 计算 而热功率只能用P＝ 计 计算， 的电功率只能用 ＝IU计算，而热功率只能用 ＝I2R计 算．
1．注意根据不同的电路选择不同的公式计算，即 ．注意根据不同的电路选择不同的公式计算， 要注意公式的适用范围． 要注意公式的适用范围． 2．对于纯电阻电路，电功和电热相等；对于非纯 ．对于纯电阻电路，电功和电热相等； 电阻电路，电功要大于电热． 电阻电路，电功要大于电热．
高中物理《焦耳定律》新人教版选修3-1
2．如图所示，直流电动机M的电枢电阻一定， 当电源电压U=0.3V时电动机不转动，电流表 的示数为0.3A．当U=2V时，电动机正常运转， 电流表的示数为0.8A． （1）求电动机正常工作时输出的机械功率． （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被 卡住，电动机的热功率多大．
（1）0.96 W ，（2）4W（转 子不动时的电动机电路是纯 电阻电路）．
小结：
１．电功 W UIt ２．焦耳热 Q I 2 Rt
W ３．电功率 P UI t
Q ４．热功率P I 2 R t
小结：焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中（电路中只含有电阻） W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2Rt＝Q； P电＝UI 大于P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它
2.5《焦耳定律》
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截 的电荷量 q It ．
则电场力做功 W qU 即： W UIt
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．
（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）． 1kW＝103W＝106mW=10-3MW
３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标 称的功率是额定功率，用电器在实际电压下 工作的功率是实际功率． 用电器只有在额定电压下工作实际功率才 等于额定功率．
几种常见家用电器的额定功率
Q 2 P I R t
纯电阻电路:
电能
人教版高中物理选修31：第二章 2.5焦耳定律 课件
1、电流通过导体时，导体要发热，在此过程中产生的 热量如何计算？电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么？怎样表示？
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为：Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
◆由部分电路欧姆定律可知： Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功？
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流？电流强度是
多少？ 存在，电流强度为：I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么？
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
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．
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长， 使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段， 再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一 壶同样的水，则需时间 １２t 秒.
解析：由电阻定律可知，此电阻丝阻值变为原来的12 倍，在电压不变的情况下，功率变为原来的1/12，烧 沸同一壶水，需要电功相同，则时间变为原来的12倍， 故，答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
（1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、 白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
下一页
非纯电阻电路中，电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
物理：2.5《焦耳定律》课件(新人教版选修3-1)
2
U （4）对纯电阻元件而言： P P I （5）对非纯电阻元件而言：P总
总
P热
热
P其他
UI
UI I
2
2R
P R 其他
R
U
2
R
I
2
R
（6）对纯电阻元件而言： I U U IR
（7）对非纯电阻元件而言：U
R
IR
I
U
R
举例：实际电动机
U
UM
UR
引言：在现代社会里，人们离不开电 。各种各样的用电器减轻了人们的劳 动强度、提高了人们的生活质量。我 们在享受电给我们带来方便的同时， 也应思考——电能是如何转化为其他 形式能的呢？电能在转化过程中应遵 从怎样的规律呢？……这些便是本次 课我们必须要搞清楚的问题。
§5、焦耳定律
引言：闭合电路中，自由电荷在电场力的作用下 定向移动形成了电流，该过程中电场力对电荷做 的功就是电功。那么，电功如何计算？电流做功 的快慢与哪些因素有关呢？这是我们必须先要搞 清楚的问题。
I 中产生的电热。 Q 2 Rt 既适用于纯电阻电路， I 也适用于非纯电阻电路。
I （4）对交流电而言，公式 Q 2 Rt 中的 I 为交
流电的有效值。
六、单位时间内发热的功率叫做热功率．热功率即电能转化为
内能的功率，P热
Q t
I
2
R
（1） P UI与 P I 2 R 中的“P P ”的含义不同， UI
C、若U S U N，则PS PN。
引言：电流通过电阻器会使电阻器发热， 电能转化为内能；电流通过电动机会使电 动机转动，电能转化为机械能……电功、 电热及转化得到的其他形式能如何计算呢 ？它们之间有什么关系呢？
高中物理人教版课件选修3-1 2.5焦耳定律
P3=P1-P2=1.6 W-0.64 W=0.96 W，所以吸尘器的效率
答案：60%
P3 100% 0.96 100% 60%。
P1
1.6
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
总功率P总＝U2I2＝2 W，则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W。 (2)若电动机在正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看 做纯电阻电路，此时的电热功率为 答案：(1)1.5 W (2)8 W
P热＝
U22 R
＝
22 0.5
W＝8 W。
【规律方法】纯电阻电路和非纯电阻电路的解题思路 (1)对于纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,有效的办法是从能 量转化的角度区分,而不能简单地认为只要有电动机的电路就 是非纯电阻电路,如当电动机不转时,消耗的电能全部转化为内 能,此时它就是一个纯电阻电路,当电动机转动时,消耗的电能 转化为机械能和内能,此时电路才是非纯电阻电路。 (2)不论是哪种电路，计算电功用公式W=UIt,计算电热用公式 Q=I2Rt都是对的。在非纯电阻电路中,无论计算电功还是计算 电热,用 都是不对的。
【误区警示】好多同学往往对纯电阻电路和非纯电阻电路的电功率和热功率 区分不清，应指导学生明确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 的平方与这段电路电阻的乘积。对于纯电阻电路，电功率等于热功率；对于 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能的功率之和。
【思路点拨】解答本题应把握以下两点： (1)明确电动机转与不转的区别。 (2)知道效率与输入功率和输出功率的关系。
答案：60%
P3 100% 0.96 100% 60%。
P1
1.6
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
总功率P总＝U2I2＝2 W，则输出功率P出＝P总－P热＝1.5 W。 (2)若电动机在正常工作时被卡住，电动机无机械能输出，看 做纯电阻电路，此时的电热功率为 答案：(1)1.5 W (2)8 W
P热＝
U22 R
＝
22 0.5
W＝8 W。
【规律方法】纯电阻电路和非纯电阻电路的解题思路 (1)对于纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,有效的办法是从能 量转化的角度区分,而不能简单地认为只要有电动机的电路就 是非纯电阻电路,如当电动机不转时,消耗的电能全部转化为内 能,此时它就是一个纯电阻电路,当电动机转动时,消耗的电能 转化为机械能和内能,此时电路才是非纯电阻电路。 (2)不论是哪种电路，计算电功用公式W=UIt,计算电热用公式 Q=I2Rt都是对的。在非纯电阻电路中,无论计算电功还是计算 电热,用 都是不对的。
【误区警示】好多同学往往对纯电阻电路和非纯电阻电路的电功率和热功率 区分不清，应指导学生明确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 的平方与这段电路电阻的乘积。对于纯电阻电路，电功率等于热功率；对于 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能的功率之和。
【思路点拨】解答本题应把握以下两点： (1)明确电动机转与不转的区别。 (2)知道效率与输入功率和输出功率的关系。
新人教版物理课件：2.5 焦耳定律
电热
3. 焦耳定律 内容：电流通过某导体，在时间t内产生的热量, 跟 电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比 。 公式：Q=I2Rt 导体在单位时间内发出的热量 4. 热功率：P热 公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW
纯电阻电路: 电能 →
W
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
内能
Q I2Rt
运 行情况
物理 量
电压
电流
电阻
总功率 热功率 机械功率
[电功率]
U
（V）
I
R
（A） （ Ω）
（UI） （W）
I2 R
（W）
UI －I2R
（W）
转 动
3
0.08
30
0.24
0.192
0.048
卡 住
3
0.1
30
0.30.30ຫໍສະໝຸດ 卡住：电能→
内能
卡住：
电能
→
内能
运转：
电能
M
→
机械能+内能
非纯电阻电路:
电功大于电热
电能 → 内能 + 其它形式的能
W
M
UIt ＞ 电功：W= UIt 电功率：P=UI
W-Q Q I2Rt I＜U/R 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
课堂训练
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
4.5A
48.4Ω
课堂训练
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（ ） C A．P B．U 2/ r C．P 2r /U 2 D．P – P 2r / U 2 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
高中物理第二章恒定电流2.5焦耳定律课件新人教版选修31
算公式及相关单位。
1.电流(diànliú)做功的实质是什么?实现了什么能量的转化?
答案:实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流
(diànliú)做功把电能转化为其他形式的能。
2.什么是电功率?
答案:单位时间内电流(diànliú)所做的功叫作电功率。
3.怎样计算电功率?电功和电功率的单位是什么?
5
焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
第一页，共21页。
学 习 目 标
1.理解电功、电功率的概
念,并能利用公式进行有
关计算
2.弄清电功与电热、电功
率与热功率的区别和联
系
3.知道纯电阻电路和非
纯电阻电路的特点和区
别
思 维 导 图
第二页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
一、电功和电功率
阅读教材第53页“电功和电功率”部分,知道电功和电功率的计
关。
答案:×
第五页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)电流(diànliú)做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。
(
)
解析:功是能量转化的量度,电流(diànliú)做多少功就有多少电能转化为
其他形式的能量。
答案:√
(4)电功率越大,表示电流(diànliú)做功越多。 (
)
解析:电功率表示电流(diànliú)做功的快慢,电功率大,表示电流(diànliú)做
(4)串联电路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成正比;并联电
路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成反比。
(5)无论是串联还是并联电路上消耗的总功率等于各个电阻上消耗的总功率
之和。
1.电流(diànliú)做功的实质是什么?实现了什么能量的转化?
答案:实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流
(diànliú)做功把电能转化为其他形式的能。
2.什么是电功率?
答案:单位时间内电流(diànliú)所做的功叫作电功率。
3.怎样计算电功率?电功和电功率的单位是什么?
5
焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
第一页，共21页。
学 习 目 标
1.理解电功、电功率的概
念,并能利用公式进行有
关计算
2.弄清电功与电热、电功
率与热功率的区别和联
系
3.知道纯电阻电路和非
纯电阻电路的特点和区
别
思 维 导 图
第二页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
一、电功和电功率
阅读教材第53页“电功和电功率”部分,知道电功和电功率的计
关。
答案:×
第五页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)电流(diànliú)做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。
(
)
解析:功是能量转化的量度,电流(diànliú)做多少功就有多少电能转化为
其他形式的能量。
答案:√
(4)电功率越大,表示电流(diànliú)做功越多。 (
)
解析:电功率表示电流(diànliú)做功的快慢,电功率大,表示电流(diànliú)做
(4)串联电路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成正比;并联电
路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成反比。
(5)无论是串联还是并联电路上消耗的总功率等于各个电阻上消耗的总功率
之和。
高中物理 2.5焦耳定律 新人教版选修3-1
精品课件
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
迁移训练 1 下列关于电功 W 和电热 Q 的说法正确的
是( ) A.在任何电路中都有 W=UIt、Q=I2Rt,且 W=Q B.在任何电路中都有 W=UIt、Q=I2Rt,但 W 不一定等于 Q C.W=UIt、Q=I2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立 D.W=UIt 在任何电路中都成立,Q=I2Rt 只在纯电阻电路中才成立 答案:B 解析:W=UIt、Q=I2Rt 适用于一切电路,但在纯电阻电路中 W=Q,在
精品课件
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
2.电功的实质是什么?设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为 R,通过的电流为 I,试以此为模型探究焦耳定律的表达式。试推导电热 功率的表达式。
答案:电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做 了多少功,表明有多少电能转化为其他形式的能。在转化过程中,能量守 恒,所以电功实质上是能量转化与守恒定律在电路中的具体体现。
例题微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为 1 Ω,当加在
它两端的电压为 2.0 V 时,电流为 0.8 A,且能正常工作。求: (1)它的额定输入功率多大? (2)工作时由导线发热损失的功率多大? (3)它的最大输出功率多大? 解析:电动机正常工作时是非纯电阻电路。 (1)额定输入功率 P 额=UI=2.0×0.8 W=1.6 W (2)电动机热功率 P 热=I2R=0.82×1 W=0.64 W (3)根据能量的转化与守恒,电动机的最大输出功率 P 出=P 额-P 热
人教版物理选修3-1 2.5 焦耳定律
度 计
度 计
2 1
10Ω
20Ω
电路图1
当电流I相等，时间t 相同，电阻R不同， 来研究放出的热量Q 与电阻R的关系，而 Q=CmΔt，所以，
当液体相同，质量 相等时，Q与Δt成正 比，也就能得出R与 Δt的关系。
实验电路图
10Ω
2 1
温
温 度
度 计
计
10Ω
10Ω
电路图2
当电阻相等，时间t 相同，电流I不同， 来研究放出的热量Q 与电流I的关系，而 Q=CmΔt，所以，
16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。
17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
2、定义式： Q＝I2Rt
3、 适用范围：
适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
什么是纯电阻电路？
电能全部转化为内能如
白炽电灯、电炉、电热毯等
只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。
对于纯电阻电路 电功与电热的关系： 电功=电热 即：ＵＩｔ＝Ｉ2ＲQ与Δt成正
比，也就能得出电 流与Δt的关系或者 电流的平方与Δt的 关系。
实验数据展示
实验结论
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟 导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
高中物理 2.5 焦耳定律课件 新人教版选修31
(1)在非纯电阻电路中，只能用 W＝UIt，P＝ UI 计算电功和电功率；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，电动机转动时是非纯电阻电 路，电动机不转时是纯电阻电路．
2－1：(2014·襄阳调研)在研究微型电动机的性能时，应用
如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器 R 并控制电动机停止
如图所示电路中，R1＝R3＜R2＝R4，在 a、b 两端接 上电源后，设每个电阻所消耗的电功率分别为 P1、P2、P3、P4， 则它们的大小关系是( )
A．P1＝P3＜P2＝P4 B．P2＞P1＞P3＞P4 C．P2＞P1＞P4＞P3 D．P1＞P2＞P3＞P4
解析： 根据并联电阻的特点，R3、R4 两电阻的并联值 R34 要小于 R3，所以根据串联电路中功率分配关系可知 P2＞P1 ＞P34.再根据并联电路中功率分配关系可知 P3＞P4，故选项 B 正确．
特点 阻元件
他形式能的用电器
欧姆 服从欧姆定律
定律
I＝UR
不服从欧姆定律
U>IR
或
U I<R
能量 电流做功全部 电流做功除转化为内能外，还要转化
转化 转化为内能 为其他形式的能
电阻、电炉丝、
元件举例
电动机、电解槽、日光灯
白炽灯
功能关系直 观图
2.电功与电热的计算公式比较
纯电阻电路
电功
W＝IUt＝I2Rt＝UR2t
焦耳定律 1．焦耳定律 (1)理论推导：对白炽灯、电炉等电热元件，电流做功时将 电能__全__部___转化为导体的__内__能___，所以有 Q＝W＝__U_I_t_，根 据欧姆定律得__U_＝__I_R__，代入上式后有 Q＝I2Rt. (2)内容：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． (3)表达式：__Q_＝__I_2_R_t_____.
人教版高中物理选修3-1 2.5焦耳定律课件(共23张PPT)
电势差U已知，那么电量q怎么办呢？
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的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这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，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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。
P机=P电-P热=UI-I2R
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的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
在这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，简称电功。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）物理意义：反映了有多少电能转化为其他形式的能 也可以说“消耗了多少电能”
2、电功率
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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。
P机=P电-P热=UI-I2R
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
220 40～60
～150
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.
三、电热
1、定义:电流通过导体产生的热量.
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．
2、5 焦耳定律
焦耳
问题
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什 么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机 部分有什么感觉？为什么？
答案: 发烫.是电流的热效应.
烫手
不烫手
why ？
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电 流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得 发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW· h).
1kW· h＝3.6×106J
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
2、公式:
P =W/t=IU
电功率普适公式
电流在一段电路上做功的功率 P 等于电流 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
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能的量度.
电能转化为其他形式能的过程就是电流做功 的过程。 电流做功实质: 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。 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。
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．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
纯电阻电路:
R
I=U/R
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
电能
→
内能
W IUt
电能
Q
=
M
I2Rt
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！
→ Q
内能+其它形式的能
二、电功率
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.
几种常见家用电器的额定功率
用电器 29寸彩 电 220 电熨斗 电冰箱 微波炉 台灯
额定电压 （V） 额定功率 （W）
220 300～ 800
220 100～ 150
220 800～ 1200
电流通过导体时产生的热量与哪些 因素有关呢?
三、电热
1、定义:电流通过导体产生的热量.
2、公式:
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt 欧姆定律：U=IR
2 Rt Q=I
三、电热
2、公式:
Q=I2R t
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 ．
why ？
着火了！
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾， 这又是为什么？
烫 手
不烫 手
灯泡接入电路中时， 灯泡和电线中流过相 同的电流，灯泡和电 线都要发热，可是实 际上灯泡热得发光， 电线的发热却觉察不 出来。
家庭电路中使 用功率过大的 用电器可能引 起火灾。
要解释上述两个现象，我们必须研究 电流产生的热量与哪些因素有关.
一、电功
2、公式:
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的 电荷量： q=I t 电场力做功：
W=qU
W=IUt
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
2、公式:
W=IUt
电功普适公式
电流在一段电路中所做的功W等于这段电 路中的电流 ห้องสมุดไป่ตู้ 、电路两端的电压U、通电时间 t 三者的乘积．
W其
W
IUt
＞
电功：W= IUt
电功率：P = IU
I2Rt 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
电功和电功率、电热和热功率
一、电功W 定义：电场力(或电流)所做的功. 公式：W=IUt 单位：J 1kWh=3.6×106J 二、电功率P 定义：单位时间内电流所做的功 公式：P=W/t=IU 单位：W 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
W IUt
2
W其
＞ I Rt
指转化为 内能的那 部分电能!
纯电阻电路:
R
I=U/R
电能
W
→
内能
Q
I2Rt IUt = 电功 = 电热: W= IUt = U2t/R =I2Rt =Q 电功率=热功率：P = I U = U2/R = I2R =P热
非纯电阻电路: 电能
M
I＜U/R
→Q 内能+其它形式的能
kW
三、电热Q 定义: 电流通过导体产生的热量. 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：单位时间内的发热量 公式：P热=Q/t=I2R 单位：W kW
例、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?
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW· h).
焦耳定律适用于:纯电阻电路；非纯电阻电路．
纯电阻电路：只含有电热元件的电路（如白炽 灯、电炉、电烙铁；及转子被卡住的电动机）． 非纯电阻电路：电路中含有在转动的电动机或 有在发生化学反应的电解槽的电路．
四、热功率
1、定义:单位时间内的发热量.
P=Q /t=I2R 2、公式:
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 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