最新人教版高二物理选修3-1第二章第五节-焦耳定律(27ppt)-(1)教学讲义PPT

应用2、下图所示的电路中，三电阻并联， 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( D )
A、2：3：6
B、6：3：2
C、1：2：3
D、3：2：1
在并联电路中，功率 跟电阻成反比。
例1：对计算任何用电器的电功率
都适用的公式是(
（2）公式： Q I 2Rt 电热普适公式
（3）焦耳定律适用条件：适用于纯电阻电路，也适用 于非纯电阻电路．
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等
电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯 电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽
在发生化学反应的电路．
3、热功率 (1)、定义:单位时间内的发热量.
(2)、公式:P=Q /t=I2R 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)．
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
离子热运动加剧，将电能完全转化为内能．
1、电热
(1)、定义:电流通过导体产生的热量.
(2)、公式: Q=I2R t
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
Q=I2R t
欧姆定律：U=IR
2．焦耳定律 (1)内容：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 ．
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:
Q
=
I2Rt
指转化为 内能的那 部分电能!
I=U/R
说明：欧姆
定律不适用
于非纯电阻
M
电路！
→ 内能+其它形式的能
E其 + Q
UIt ＞ I2Rt=Q I＜U/R
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt I=U/R
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R
非纯电阻电路: 电能
M
→ 内能+其它形式的能
W
E其 + Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
电功：W= UIt
电热：Q=I2Rt
电功率：P=UI
热功率：P热=I2R
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
动机线圈上消耗的热功率为（ C ）
A．P B．U2/r
人教版高二物理选修31第二章第五节-焦耳定
律(27ppt)-(1)
学习目标
1、掌握四个概念：电功、电热、电功率、 电热率
2、能够区分电功和电热、电功率和热 功率 3、会利用所学知识计算电功和电功率、电 热和电热率
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
都适用的公式是 ( A )
ＡP ． I2R Ｂ．P U 2
R
Ｃ． PUI Ｄ ． P Q
计算热功率的普适公式为:P Q
t
I2R
t
例3、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: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:
4.热功率: P Q I2R t
应用1、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 )
A、2：3：6 B、6：3：2
R1
R2
R3
C、1：2：3
D、3：2：1
在串联电路中，功率 跟电阻成正比。
2.电炉的电阻： R=U额2/P额 =2202/1000Ω =48.4Ω
探究实验：
给你玩具电风扇1台、干电池2节、电压表和电流 表各 1 只、导线若干。
请你设法测出电风扇的直流电阻，以及电风扇工 作时总功率(电功率）和输出的机械功率。
物理 电 压
量 运
U
行情况 （V）
电流 电阻
I
R
（A） （ Ω）
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
4．电功率和热功率的区别与联系
（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：
)
ＡP ． I2R Ｂ．P U 2
R
Ｃ． PUIＤ．P W
t
解析： 计算电功率的普适公式为:P
W
IU
tLeabharlann Baidu
用电器有的是纯电阻用电器(例电炉、电烙铁等)
有的是非纯电阻用电器(例电动机、电解槽等)．
只有在纯电阻用电器的前提下，才可由 I U
改写电功率的表达式．
R
所以，正确选项为C、D．
例2、对计算任何用电器的热功率
总功率 热功率 机械功率
[电功率]
（UI）
（W）
I2R （W）
UI －I2R
（W）
转动 3 0.08 30 0.24 0.192 0.048
卡 住 3 0.1 30 0.3 0.3
0
卡住：
电能 → 内能
纯电阻电路:
指某段电路 在某段时间 内消耗的全 部电能!
电能
W
UIt
非纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
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．
小结: 电功和电功率、电热和热功率
1.电功: W IUt 对纯电阻电路:
2.电功率:
P W IU
电功=电热 电功率=热功率
t
对非纯电阻电路:
= 3.电热: Q
I 2 Rt
电功>电热 电功率>热功率
的电荷量 q It．
则电场力做功 W qU 即：WUIt
二、电热和热功率
电流做功的过程，是电能转化为其他形式 能量的过程．
电动机把电能转化为机械能；电解槽把电 能转化为化学能；电热器把电能转化为热能．
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，把定向移动的功能传给离子，使