经典:焦耳定律(公开课)

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(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? 解:(1)P=UI=220×0.5W=110W
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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.
(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.
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?
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
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 → 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
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=UIt≠I2Rt 电功率 P=UI≠I2R 电热 Q=I2Rt≠UIt
(2)W=UIt=220×0.5×8×3.6×103 J=3.168×106J
(3)n= W =0.88KW •h
1KW 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
2. 电能全部转化为内能:
Q=W=IUt Q=I2 R t
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
(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.
(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).
1kW=103W=106mW
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4.用电器的额定功率和实际功率
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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 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?
焦耳定律
1
讨论几个用电器的能量转化情况,并发现相同点
2
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Fra Baidu bibliotek能
相同的特点:电能转换为热能 3
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
4
二、两种电路:
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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
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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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:
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.P I2R
)
B.P U2 R
C.P UI D.P= Q
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。 解: I U 36V 0.6A
R 60
Q I 2Rt 0.62 60 300 6480J
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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!
非纯电阻电路: 电能
=
I2Rt I=U/R
说明:欧姆
M
定律不适用
→ 内能+其它形于电非式路纯的!电能阻
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:
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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(欧姆定律成立).
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