〖2021年整理〗《焦耳定律》完整版教学课件PPT
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Q I2Rt
W>Q 应该是W=E机Q
U>IR
（欧姆定姆不适用）
1．纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的 如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I2R U 2 R
P热
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而
33焦耳定律
一、电能
电功和电功率
1电功:自由电荷在电场力的作用下定向运 动而形成电流，这时电场力对自由电荷做 了功，这就是我们常说的电功。 2电功的表达式:W=IUt
电场力对自由电荷做功使得电荷做定向 移动（ W=q U），而电荷的定向移动 形成电流（I=q /t）
W=qU q=It W=UIt
解： 电功率gh=50 ×10 ×9=4500 内能 Q=W － E=t － E=（550 × 10 － 4500 ）=1000
由焦耳定律Q
I 2Rt，得R
Q I 2t
1000 52 10
4
课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电 路，测得它的两端点a，b之间的电阻 是R，在a，b之间加上电压U，测得流 过这电路的电流为I，则未知电路的电 功率一定是C
【解析】 电动机正常工作时是非纯电阻电路， 计算只能根据定义式：
1额定输入功率额＝UI＝2×08 W＝16 W
2电动机发热功率热＝I2R＝082×1 W＝064 W
3根据能的转化与守恒，电动机的最大输出功率 出＝额－热＝096 W
【答案】 116 W 2064 W 3096 W
课堂练习4：为了使电炉消耗的电功率减 小到原来的一半，应该采用的措施是 （）
表达式： ＝W/t＝UI
单位：瓦（W） 千瓦W
适用于一切电路的 电功率
物理意义：反映了电流做功的快慢！
二、焦耳定律
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，跟通电时 间成正比。这就是焦耳定律。
焦耳定律：Q I 2Rt
电热:电流通过导体产生的热量
热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量 表达式：热=I2R
纯电阻电路 中，P＝UI＝ I2R＝U2
非纯电阻电路中电流通过
导体时，不仅发热，而且
还有其他形式的能产生，
在非纯电阻电路中电功大
于电热，即 W＞Q，UIt＞
I2Rt
非纯电阻电路中 UI＞I2R，
U2 Rt
既不能表示电功，也不
一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流 为5A。该电动机在10内把一个质量为50g的物 体匀速提高了9m，求电动机的电功率和电动机 线圈的电阻。
单位：焦耳 千瓦时Wh 1Wh=36×106
电功和电功率
1 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场
对自由电荷的电场力做功 适用于一切
表达式： W=UIt
电路做功
单位：焦耳 千瓦时Wh 1Wh=36×106 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：单位时间内电流做的功叫电功率
A I2R B U2/R
C UI UI
课堂练习2：一根电阻丝在通过2C的电 量时，消耗电能是8。若在相同时间内 通过4C的电量，则该电阻丝两端所加 电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的 电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16 D．E=32
答案：BD
课堂练习3
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20 V时，电 流为08 A，且恰能正常工作． 1求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？
常见的非纯电阻电路：电动机、电解槽、给蓄电池充电、 日光灯等
在纯电阻电路中（白炽灯 热得快） 电能全部转化为热 能，电功等于电热
即 电热：Q W UIt
电热：Q I 2Rt
欧姆定律：U IR
结论：W Q UIt I2Rt U 2 t
R
在非纯电阻电路中（如电动机，日光灯）
电能大部分转化为机械能， 但不可避免的一小部分转化为热能。
A使电流减半
B电压减半
C使电炉的电阻减半
D使电压和电炉的电阻各减一半。
纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路就是通电后电能全部转化为热能，没 有机械能等。
换句话说，就是只接电阻的电路，叫纯电阻电路，电 阻是电路中唯一的用电器。
常见的纯电阻电路：比如常见的电烙铁，电饭锅等，电 能全部转化为热能。
非纯电阻电路就是在通电的状态下，有放热也有对 外面做除热能外的其他形式的能量。
是难以避免的热能损失例如电动机、电解槽、给 蓄电池充电、日光灯等
电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能
电功大于电热
W Q W其它
P电 P热 P其
探讨几个用电器的能量转化情况
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、电流流过电动机
→电能转化为机械能和热能
二、电功和电热及电热和热功率间的关系
项目
电功
电热
电功与电热的 比较
电功是恒定电 场移动电荷做 的功，W＝qU ＝UIt
电热是由于电流的热效 应，电流通过导体发热， Q＝I2Rt
电功与电热的 联系与区别
电功率与电热 功率的关系
纯电阻电路 中，U＝IR， UIt＝I2Rt＝ U2t/R 电功等 于电热
W>Q 应该是W=E机Q
U>IR
（欧姆定姆不适用）
1．纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的 如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I2R U 2 R
P热
2．非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而
33焦耳定律
一、电能
电功和电功率
1电功:自由电荷在电场力的作用下定向运 动而形成电流，这时电场力对自由电荷做 了功，这就是我们常说的电功。 2电功的表达式:W=IUt
电场力对自由电荷做功使得电荷做定向 移动（ W=q U），而电荷的定向移动 形成电流（I=q /t）
W=qU q=It W=UIt
解： 电功率gh=50 ×10 ×9=4500 内能 Q=W － E=t － E=（550 × 10 － 4500 ）=1000
由焦耳定律Q
I 2Rt，得R
Q I 2t
1000 52 10
4
课堂练习1：图中虚线框内是一个未知电 路，测得它的两端点a，b之间的电阻 是R，在a，b之间加上电压U，测得流 过这电路的电流为I，则未知电路的电 功率一定是C
【解析】 电动机正常工作时是非纯电阻电路， 计算只能根据定义式：
1额定输入功率额＝UI＝2×08 W＝16 W
2电动机发热功率热＝I2R＝082×1 W＝064 W
3根据能的转化与守恒，电动机的最大输出功率 出＝额－热＝096 W
【答案】 116 W 2064 W 3096 W
课堂练习4：为了使电炉消耗的电功率减 小到原来的一半，应该采用的措施是 （）
表达式： ＝W/t＝UI
单位：瓦（W） 千瓦W
适用于一切电路的 电功率
物理意义：反映了电流做功的快慢！
二、焦耳定律
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，跟通电时 间成正比。这就是焦耳定律。
焦耳定律：Q I 2Rt
电热:电流通过导体产生的热量
热功率:单位时间内电流通过导体产生的热量 表达式：热=I2R
纯电阻电路 中，P＝UI＝ I2R＝U2
非纯电阻电路中电流通过
导体时，不仅发热，而且
还有其他形式的能产生，
在非纯电阻电路中电功大
于电热，即 W＞Q，UIt＞
I2Rt
非纯电阻电路中 UI＞I2R，
U2 Rt
既不能表示电功，也不
一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流 为5A。该电动机在10内把一个质量为50g的物 体匀速提高了9m，求电动机的电功率和电动机 线圈的电阻。
单位：焦耳 千瓦时Wh 1Wh=36×106
电功和电功率
1 电功：电流做功的实质是导体中的恒定电场
对自由电荷的电场力做功 适用于一切
表达式： W=UIt
电路做功
单位：焦耳 千瓦时Wh 1Wh=36×106 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：单位时间内电流做的功叫电功率
A I2R B U2/R
C UI UI
课堂练习2：一根电阻丝在通过2C的电 量时，消耗电能是8。若在相同时间内 通过4C的电量，则该电阻丝两端所加 电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的 电能E分别为 （ ） A．U＝4V B．U=8V C．E＝16 D．E=32
答案：BD
课堂练习3
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20 V时，电 流为08 A，且恰能正常工作． 1求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？
常见的非纯电阻电路：电动机、电解槽、给蓄电池充电、 日光灯等
在纯电阻电路中（白炽灯 热得快） 电能全部转化为热 能，电功等于电热
即 电热：Q W UIt
电热：Q I 2Rt
欧姆定律：U IR
结论：W Q UIt I2Rt U 2 t
R
在非纯电阻电路中（如电动机，日光灯）
电能大部分转化为机械能， 但不可避免的一小部分转化为热能。
A使电流减半
B电压减半
C使电炉的电阻减半
D使电压和电炉的电阻各减一半。
纯电阻电路与非纯电阻电路
纯电阻电路就是通电后电能全部转化为热能，没 有机械能等。
换句话说，就是只接电阻的电路，叫纯电阻电路，电 阻是电路中唯一的用电器。
常见的纯电阻电路：比如常见的电烙铁，电饭锅等，电 能全部转化为热能。
非纯电阻电路就是在通电的状态下，有放热也有对 外面做除热能外的其他形式的能量。
是难以避免的热能损失例如电动机、电解槽、给 蓄电池充电、日光灯等
电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能
电功大于电热
W Q W其它
P电 P热 P其
探讨几个用电器的能量转化情况
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、电流流过电动机
→电能转化为机械能和热能
二、电功和电热及电热和热功率间的关系
项目
电功
电热
电功与电热的 比较
电功是恒定电 场移动电荷做 的功，W＝qU ＝UIt
电热是由于电流的热效 应，电流通过导体发热， Q＝I2Rt
电功与电热的 联系与区别
电功率与电热 功率的关系
纯电阻电路 中，U＝IR， UIt＝I2Rt＝ U2t/R 电功等 于电热