焦耳定律 PPT
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焦耳定律PPT【16页】
答案：BD
课堂练习3：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（ D ）
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。
课堂练习4：课后习题
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
例题:一台电动机，线圈电阻是0.4 ，当电动机两端加 220V电压时，通过电动机的电流是50A。
（1）这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 效率为多少？
（2）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动 机消耗的功率为多少？
W>Q
U>IR （欧姆定律不适用）
应该是W=E机+Q
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
I 2R
U2
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 是难以避免的热能损失.例如电动机、给蓄电池充 电等
（1）特点： 电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电势差 （2）利用电势差求电功——WAB = qUAB
一、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
W=qU W=UIt
q=It
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
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、电流流过充电电池
课堂练习3：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（ D ）
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。
课堂练习4：课后习题
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
例题:一台电动机，线圈电阻是0.4 ，当电动机两端加 220V电压时，通过电动机的电流是50A。
（1）这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 效率为多少？
（2）某时电动机突然被卡住而停止转动，则此时的电动 机消耗的功率为多少？
W>Q
U>IR （欧姆定律不适用）
应该是W=E机+Q
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
I 2R
U2
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 是难以避免的热能损失.例如电动机、给蓄电池充 电等
（1）特点： 电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电势差 （2）利用电势差求电功——WAB = qUAB
一、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
W=qU W=UIt
q=It
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
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、电流流过充电电池
《焦耳定律》PPT教学课件
第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
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新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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3-1《焦耳定律》PPT课件
非纯电阻电路: 电能
W
UIt 电功：W= UIt 电功率：P=UI
M
→Q 内能+其它形式的能 W-Q
＞ I2Rt
I＜U/R 电热：Q=I2Rt 热功率：P热=I2R
2.5《焦耳定律》
一、电功
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．
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． 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
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!
→
指转化为 内能的那 内能 部分电能! Q I2Rt I=U/R
UIt
=
M
非纯电阻电路: 电能
W
→
说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻 内能+其它形式的能 电路！
W-Q I＜U/R
Q UIt ＞ I2Rt
纯电阻电路: 电能
W
→
内能
Q
2Rt I=U/R UIt I = 电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2于欧姆定律
所以
U IR
2
Q I Rt
（焦耳定律）
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
单位时间内导体的发热功率叫做热功率．
2.5 焦耳定律 ppt
电动机消耗的电功率P 电动机的发热功率P 解:电动机消耗的电功率 电、电动机的发热功率 热、转 电动机消耗的电功率 化为机械能的功率P 三者之间遵从能量守恒定律 能量守恒定律: 化为机械能的功率 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 电动机的热功率为: 由焦耳定律 电动机的热功率为 P热 ＝I2R 消耗的电功率为: 消耗的电功率为 P电＝IU 因此电动机所做机械功的功率: 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: 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 ＝ 一 =(5×220-52×0.4) ×60J =6.5×104J -
三、电热
1、定义 电流通过导体产生的热量 、定义:电流通过导体产生的热量 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， 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； 减少的电势能转化为电荷的动能；在金 属导体中， 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， 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， 移动的动能传给离子，使离子热运动加 电能全部转化为内能． 全部转化为内能 剧，将电能全部转化为内能．
纯电阻电路: 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! 部电能!
电能
→
内能
W IUt
电能
Q I2Rt
=
M
非纯电阻电路: 非纯电阻电路
I＜U/R
说明： 说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻 电路！ 电路！
→ 内能 其它形式的能 内能+其它形式的能
三、电热
1、定义 电流通过导体产生的热量 、定义:电流通过导体产生的热量 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， 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； 减少的电势能转化为电荷的动能；在金 属导体中， 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， 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， 移动的动能传给离子，使离子热运动加 电能全部转化为内能． 全部转化为内能 剧，将电能全部转化为内能．
纯电阻电路: 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! 部电能!
电能
→
内能
W IUt
电能
Q I2Rt
=
M
非纯电阻电路: 非纯电阻电路
I＜U/R
说明： 说明：欧姆 定律不适用 于非纯电阻 电路！ 电路！
→ 内能 其它形式的能 内能+其它形式的能
第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)
知识要点
1. 电流的热效应：电能转化为内能。 2. 焦耳定律：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与 导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
公式：Q I 2Rt 。
电热的影响因素：通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能：Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热，而其他用电器仍正常工作，请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下，产生这一现象的原因是（ C ）。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等，由 Q I 2Rt可知，电源线很热，说明电源线
电阻产生的热量多，电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关，电饭锅电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为 电源线横截面积太小，电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一：电流的热效应 定义：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。 影响因素：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量 越多；在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 电热的利用与控制 （1）电热器原理：由于电流通过导体，导体对电流的阻碍作用，而电流 要克服导体的阻力要做功，因为能的转化是靠做功来量度的，所以电流 做多少功，就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等
，即I电炉丝 =I导线 ，通电时间t相同，根据Q I 2 Rt ，因为R电炉丝 R导线 ，
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。
焦耳定律ppt课件
授 新
导线却几乎不发热？电流通过导体时产生热量的多少跟什
课 么因素有关？
电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?
讲
授
新
电热毯和导线通过
课
电流相同，为什么
电热毯很热，而导
线却不那么热?
猜想：可能与电阻有关。电阻越大，电流产生的热量越多。
电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?
讲
授
新
课
为什么插座上插的
控制变量法
新
I
课
I1 R =10Ω
保持电阻、通电时间相同
A
电路图
实验器材
转换法
观察U型管中液面高度的变化
注意：右侧U型管中液面高度的变 化是由右侧密封在容器内的电阻丝 引起的。
进行实验 讲 授 新 课
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻 的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
实验：电流通过导体产生热量与通电时间的关系 讲 授 新 课
C．同样多
D．无法判断
随 3.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A 的电流 堂 时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和
练 电阻丝工作时的电阻。
习
解： P =
W t
=
Q t
=
6.6×104J 60s
= 1.1×103J
R= P = 1.1×103J = 44 Ω
学习
手机发 热、甚至 烫手
用手 机玩 游戏
工作时间 长了，手 机什么感 觉？
讲
电流的热效应
授 新
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
课
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
2.5 焦耳定律 ppt
3．电功率与热功率 （1）区别： 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和这 段电路电阻的乘积． （2）联系： 对纯电阻电路，电功率等于热功率； 对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化 为除热能外其他形式的功率之和．
5、如图所示，两只灯泡L1、L2分别标有“110V， 60W”和“110V，100W”字样，另外有一只 滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中， 要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总 功率最小，应使用下面哪个电路？ L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2
小结：
１．电功 W UIt ２．焦耳热 Q I Rt
所以，正确选项为C、D．
1、一个电炉额定电压为220V，额定功率为 800W，如果接入110V电路中，实际消耗的功率 为多大？
2、下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值 R1=2Ω，R２=3Ω，R３=6Ω，电路总电压为U， 各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3，则 P1： P2：P3等于（ ） A． 2： 3： 6 R3 R2 R1 B． 6： 3： 2 C． 1： 2： 3 D． 3： 2： 1 在串联电路中，功率
例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
解：1.由P=UI知，电炉正常工作时： I额=P额/U额 =1000/220A ≈4.5A 2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
例2：对计算任何用电器的电功率都适用的 公式是（ ）
用电器 额定电压 （ V） 额定功率 （W） 29寸彩 电 220 ～150 电熨斗 220 300～ 800 电冰箱 220 100～ 150 微波炉 220 800～ 1200 台灯 220 40～60
焦耳定律ppt课件
一 焦耳定律的基础练习——实验
1、如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关的实验 装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验用______
反映密闭空气温度的变化；
（2）图甲中，通过两个电阻丝的电流______；
该实验探究的是电流通过导体产生的热量与______的 关系，通电一段时间后，______（选填“左”或“右） 侧容器中电阻产生的热量多；
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
二 通电导体放出的热量跟哪些因素有关
通电导体放出的热量跟哪些因素有关
可能跟电阻有关 可能跟通过导体的电流有关 可能跟通电时间有关
控制变量法
二 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 控制变量法 探究通电导体放出的热量与电阻的关系
？ 怎样判断通电导体放出的热量大小
2．公式： Q = I2Rt
电热（焦）
通电时间（秒） 电流（安） 电阻（欧姆）
3．适用范围：适用于所有电路电热的计算
三 焦耳定律 例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?
三 焦耳定律
例2： 一电动机的线圈电阻是4.4Ω，当它接在220V的电压下 工作时，通过线圈的电流是5 A，求在1s内：
。
2、并联时，相同时间中产生的热量之比Q1:Q2=
。
3、相同时间内产生热量较多的是 或“并联”）。
电路 （填“串联”
串并联电路中，电路放出的总热量与各通电导体 放出的热量有什么关系？
多挡位问题
多挡位问题
加热挡 保温挡
电源电压不变
多挡位问题
1.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，
《焦耳定律》PPT课件
W UIt
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．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q=It
W=qU
W=U I t
单位是焦（J） 常用单位有千瓦时（kW· h）.俗称“度”
1 kW ·h＝3.6×106J
电功率：单位时间内电流所做的功
（1）电功率表示电流做功的快慢． （2）单位：在国际单位制中是瓦（W），
常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）．
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，
跟导体的电阻及通电时间成正比
热功率：单位时间内导体的发热量
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：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．
热功率为（
A．P
）
B．U2/r C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
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 正确的是 （C）
W 电＝ W 热＋ W 机
其中W电＝ＵＩt W热＝Ｉ２Ｒ t
例3、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V
的电压时，通过电流为0.3A，此时电动机不转，当加在
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
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ． P I R
2
Ｃ．P UI
U Ｂ．P R W Ｄ．P t
2
例 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
《焦耳定律》课件(29张ppt)
电流通过导体时电能转化为内能，这种现象 叫做电流的热效应.
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。这是为什么？
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。
2
电热的利用和防止 1、电热的利用： 电热水器、电 饭锅、电熨斗、 电孵化器等等.
2、电热的防 止：电视机 后盖的散热 窗、电脑主 机里面的小 电风扇等等.
练习
1．将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上，若 R1=5 Ω >R2，通电后问那根火柴先被点燃 （ A ） A. R1在上的火柴 B. 在R2上的火柴 C. 同时点燃 D. 无法确定 2．要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应 使 （ D ） A. 通过它的电流减小一半 B. 它两端的电压减小一半 C. 它的电阻减小一半 D. 电压和电阻均减小一半
2 2
Q I Rt 0.6 A 60 300s 6480J
例题
例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，当 它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热 量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为: W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
实验1：研究电热与电阻关系
R2 10
R1 5
电阻丝 大 的电阻产生的热量多.
在电流、通电时间相同时，阻值
焦耳定律通用课件
电源
12V直流电源
导线
用于连接电源和实验装置
电阻丝
不同阻值的电阻丝，用于模拟不 同导体的电阻
支架
用于固定电阻丝和温度计
计时器
用于测量加热时间
温度计
用于测量电阻丝的温度
实验步骤
步骤1
准备实验器材，检查电源、导线 、电阻丝、温度计和计时器是否
完好。
步骤2
将电阻丝固定在支架上，连接电源 和导线，确保电路连接正确无误。
在此添加您的文本16字
分析影响电熨斗能耗的因素，如加热元件的功率、工作时 间和熨烫负荷等。
在此添加您的文本16字
探讨如何通过优化加热元件的功率和工作时间来降低电熨 斗的能耗。
在此添加您的文本16字
提供实际案例，如不同品牌和型号的电熨斗，说明如何应 用焦耳定律降低其能耗。
感谢您的观看
THANKS
的转换关系，进一步证明了热力学第一定律和能量守恒定律的正确性。
03 焦耳定律的应用
电热器
总结词
电热器是焦耳定律的重要应用之一， 通过电能转化为热能，实现加热和保 温效果。
详细描述
电热器利用电阻丝发热，将电能转化 为热能，通过散热片将热量散发到空 气中。电热器具有加热速度快、温度 可调、使用方便等特点，广泛应用于 家庭、办公室等场所。
焦耳定律通用课件
目录
CONTENTS
• 焦耳定律简介 • 焦耳定律的原理 • 焦耳定律的应用 • 焦耳定律的实验 • 焦耳定律的扩展知识 • 焦耳定律的习题与解答
01 焦耳定律简介
焦耳定律的发现
01
焦耳定律是由英国物理学家詹姆 斯·焦耳在19世纪初通过实验发现 的。
02
焦耳通过研究电阻中产生的热量 与电流、电阻和时间的关系，得 出了焦耳定律的基本原理。
《焦耳定律》课件
《焦耳定律》课件ppt xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•引言•焦耳定律基本概念•焦耳定律的数学表述及性质•焦耳定律实验及应用•热力学第一定律与焦耳定律的关系•课程总结与展望01引言焦耳定律是物理学中的一个基本原理，涉及能量转换和传导的过程。
原理的起源、发展和应用是物理学史和科技应用中的重要内容。
课程背景帮助学生了解焦耳定律的基本原理和重要意义。
掌握能量转换和传导的基本规律及焦耳定律的应用。
课程目的课程安排第一部分第二部分Array焦耳定律的基本原理和公式焦耳定律的起源、发展和意义第三部分第四部分焦耳定律的应用实例实验操作与演示02焦耳定律基本概念焦耳定律数学表达式焦耳定律可以用数学表达式进行表示，即Q=I^2Rt，其中Q表示热量，I表示电流强度，R表示电阻，t表示时间。
焦耳定律的简化表达式在纯电阻电路中，焦耳定律可以简化为Q=I^2Rt=U^2t/R，其中U表示电压。
焦耳定律的定义焦耳定律反映了电能转化为热能的过程，即电流通过电阻时，电能被转换成热能。
热量与电流强度、电阻和时间的关系焦耳定律指出了热量与电流强度、电阻和时间之间的关系，即电流强度越大、电阻越大、时间越长，产生的热量就越多。
物理学史背景焦耳定律的发现与电磁学的发展密切相关。
19世纪初，人们对电磁学的研究表明，电流通过电阻时会发热。
焦耳的实验研究19世纪中期，英国物理学家焦耳进行了大量的实验研究，通过测量电流通过电阻时产生的热量，发现了焦耳定律。
后续发展焦耳定律是电路中能量转化和传递的基本规律，是电路分析和设计的基础。
后续的物理学研究也对焦耳定律进行了验证和完善。
03焦耳定律的数学表述及性质焦耳定律的数学表述是电路中产生的热量等于电流的平方乘以电阻乘以时间。
数学表达式为$Q = I^{2}Rt$焦耳定律的数学表述焦耳定律表明，电路中产生的热量与电流的平方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比。
焦耳定律揭示了电路中能量的转化和传递规律，是电路分析和设计的重要基础。
焦耳定律ppt课件
A.洗衣机
B.电暖气
C.电风扇
D.电视机
2.关于电流通过导体时产生的热量,下列说法正确的是( D )
2
A.根据 Q=I Rt 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
B.根据 Q= t 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少
C.根据 Q=UIt 可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关
2
D.根据 Q=I Rt 可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
C.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同
D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管内的液面高度差大
焦耳定律及应用
[典例2](2021天门)如图所示,电源电压为6 V,定值电阻R1、R2 的阻值分别为12 Ω、18 Ω,
闭合开关S。求:
(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流。
因可能是 透明容器密闭性不好(或透明容器漏气或对应电阻丝短路) 。
[针对训练1]小远同学利用如图所示装置完成“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有
关”的探究实验。
(1)通电后观察甲、乙两个实验装置,可以得出结论:在
时, 电阻 越大,产生热量越多。
电流和通电时间
一定
(2)若要探究电流对电热的影响,应选择观察 甲、丙 两个实验装置。
示。求:
(1)小灯泡的额定功率。
甲
解析:(1)由图象可知,当灯泡电压为额定电压2.5 V时,其电流为0.3 A,
故灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
答案:(1)0.75 W
乙
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
解析:(2)当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为 UR=U-UL=4 V-2.5 V=1.5 V,
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1.电动机消耗的电功率P电是多？ 2.电动机发热的热功率P热是多少？
类比例1、例2题可知：
纯电阻电路:
电能 W IUt
R
内能 Q
I 2Rt
非纯电阻
M
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
电路:
电能 → 内能+其他形式的能
W
W其
Q IUt ＞ I 2Rt
１．电功 W=UIt
一、电功和电功率
1．电功：在一段电路中电场力(电流)所做的功.
W=UIt
单位: 焦耳（J） 常用单位： 1度=1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P＝W/t＝UI
电流做功 的快慢．
单位：瓦特Байду номын сангаасW）
常用单位： 1MW=103kW＝106W
３．额定功率和实际功率
二二、、焦焦耳耳定定律律
对纯电阻电路: 电功=电热
电功率=热功率
２．焦耳热 Q = I2Rt
对非纯电阻电路: 电功>电热
电功率>热功率
３．电功率 P＝W/t＝UI
４．热功率 P Q / t I 2R
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
实验3：研究电热与电流关系学科网
R=5Ω I
R=5Ω I1
I > I1
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热 得发红，而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
实验1：研究电热与时间关系
R1 = 5 Ω
在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间 越大，这个电阻产生的热量越多。
实验2：研究电热与电阻关系
人教版选修3—1
第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律
生活中，许多用电器通电后，都伴有热量产生 。
想一想：是什么做功？能量如何转化的？
那么电流做功的实质是什么呢？我们可以通过下面 一段电路来研究。
设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
焦耳
1、焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 二次方成正比，跟导体的电阻成正 比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt 3．单位：焦耳（J） 注意： Q = I2Rt 求任何电路的热量（电热）。
2、热功率 1．热功率：单位时间内导体的发热功率叫做
热功率． 热功率等于通电导体中电流I 的二次方与
导体电阻R 的乘积．
P Q/t I2R
【例题1】 某同学家中有一个火炉，电阻 是50Ω，当它两端所加的电压为220V时， 通过的电流是,4.4A。
• 1. 火炉消耗的电功率P电是多？ • 2. 火炉发热的热功率P热是多少？
【例题2】 一个电动机，线圈电阻是 0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时， 通过的电流是5A。
类比例1、例2题可知：
纯电阻电路:
电能 W IUt
R
内能 Q
I 2Rt
非纯电阻
M
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
电路:
电能 → 内能+其他形式的能
W
W其
Q IUt ＞ I 2Rt
１．电功 W=UIt
一、电功和电功率
1．电功：在一段电路中电场力(电流)所做的功.
W=UIt
单位: 焦耳（J） 常用单位： 1度=1kW·h＝3.6×106J
2．电功率：单位时间内电流所做的功
P＝W/t＝UI
电流做功 的快慢．
单位：瓦特Байду номын сангаасW）
常用单位： 1MW=103kW＝106W
３．额定功率和实际功率
二二、、焦焦耳耳定定律律
对纯电阻电路: 电功=电热
电功率=热功率
２．焦耳热 Q = I2Rt
对非纯电阻电路: 电功>电热
电功率>热功率
３．电功率 P＝W/t＝UI
４．热功率 P Q / t I 2R
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
实验3：研究电热与电流关系学科网
R=5Ω I
R=5Ω I1
I > I1
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热 得发红，而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
实验1：研究电热与时间关系
R1 = 5 Ω
在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间 越大，这个电阻产生的热量越多。
实验2：研究电热与电阻关系
人教版选修3—1
第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律
生活中，许多用电器通电后，都伴有热量产生 。
想一想：是什么做功？能量如何转化的？
那么电流做功的实质是什么呢？我们可以通过下面 一段电路来研究。
设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
焦耳
1、焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的 二次方成正比，跟导体的电阻成正 比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt 3．单位：焦耳（J） 注意： Q = I2Rt 求任何电路的热量（电热）。
2、热功率 1．热功率：单位时间内导体的发热功率叫做
热功率． 热功率等于通电导体中电流I 的二次方与
导体电阻R 的乘积．
P Q/t I2R
【例题1】 某同学家中有一个火炉，电阻 是50Ω，当它两端所加的电压为220V时， 通过的电流是,4.4A。
• 1. 火炉消耗的电功率P电是多？ • 2. 火炉发热的热功率P热是多少？
【例题2】 一个电动机，线圈电阻是 0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时， 通过的电流是5A。