人教版高中物理选修31课件 25 焦耳定律(共18张PPT)[可修改版ppt]

答案： (1)1 200 W (2)100 W (3)1 100 W
人教版高中物理选修31课 件 25 焦耳定律(共18张
PPT)
学习目标
1 理解并掌握电功、电功率的概念与计算
2 掌握焦耳定律，学会计算导体的电热与热 动率
3 认识纯电阻和非纯电阻电路的特点
这些用电器有什么共同点？
用电器是用电来工作的器具，它们的共同特点是要消耗电能， 靠电流做功来工作。 Zxxk
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。
探讨几个用电器的能量转化情况
A 电流流过电炉、电熨斗 →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、电动机、电吹风
→电能转化为机械能和热能
一、电功和电功率
一段电路两端的电压为U ，由于这段电路两端有电势差，
电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下
发生定向移动，形成电流I 。 在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 为：
q=It
在这个过程中电场力做的功为：
W=qU 将q 代入得：W=UIt
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。
5
1．（1）电功定义：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．
非纯电阻电路：W Q W=UIt Q I 2Rt
例1. 如图所示，有一提升重物用的直流 电动机，内阻RM＝0.6 Ω，R＝10 Ω，U ＝160 V，电压表的读数为110 V．则： (1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ (3)电动机工作1 h所产生的热量是多少？
例2. 一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V的电源上．当电
阻元件
化为其他形式的能的用
电流、电压、 遵循欧姆定律
电阻三者的 I＝U/R
关系
例. 对计算任何用电器的电功率都适用的公式
是（ CD）
A. P = I2R C. P =UI
B. P = U2/R D. P = W/ t
W=UIt P=W/t=UI Q = I2Rt P = I2R
纯电阻电路：W Q UIt I 2Rt U 2 t Pt R
Q I 2 Rt
这个关系最初是物理学家焦耳用实 验得到的，叫焦耳定律。
2. 热功率 ：一段电路因发热而消耗的功率称为热功率。
P＝Q I 2 Rt I 2 R P I 2 R tt
1.一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内 共产生多少热量?
I U 36 / 60A 0.6A R
电压时消耗的功率(用电器铭牌上所标称的功率是额定功率)，
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率。
用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
为了使用电器不被烧坏，要求其实际功率不能大于额定功率
二、焦耳定律
1. 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，即：
纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路
电能W
UIt =
内能Q I2Rt
I = U/R
非纯电阻电路
M
电能W
内能Q +其 E
欧姆定律不适 用于非纯电阻
电路！
I ＜ U/R
3．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
元件特点
电路中只有电 除电阻外还包括能把电
（2）公式 W＝UIt
（3）单位：焦（J） 常用单位有千瓦时（kW·h） 千瓦时，俗称“度”，.
1kW·h＝3.6×106J
2.（1）电功率：单位时间 内电流所做的功
（3）电功率表示电流做功 的快慢．
（4）单位：瓦（W） 常用单位：千瓦（kW）．
1kW＝103W
3. 额定功率和实际功率
额定功率:是用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定
Q I 2Rt 0.62 60 5 60 J 6480 J
对于这些常见的电器，它们 的共同特征是什么？
——电能转化为内能
• 非纯电阻电路和纯电阻电路？
纯 电
电能全部转化为内能：白炽
阻 灯、电炉、电熨斗、电热毯等
与
非
纯 只有部分电能转化为内能：
电 阻
电路中含有电动机、电风扇等。
注： 对于含有电动机的电路，电动机转时是非纯电阻电路，电动机不 转时是纯电阻电路．
动机工作时，电流为10 A．问： (1)电动机输入功率是多少？
由输入电压和输入电流 可计算输入功率
发热功率等于I2R
(2)电动机发热功率是多少？
输出功率等于输入
(3)输出的机械功率是多少？
电流减去发热功率
解析： (1)输入功率P电＝UI＝120×10 W＝1 200 W. (2)发热功率P热＝I2r＝102×1 W＝100 W. (3)机械功率P机＝P电－P热＝1 200 W－100 W＝1 100 W.