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
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高中物理人教版选修3-1 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)[优质实用版课件]
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(3)用电器的额定功率与实际功率。
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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功率
P Q I2R t
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
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
二、焦耳定律
Q I 2Rt
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功率
P Q I2R t
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
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W
指转化为 → 内能 内能的那
Q 部分电能!
指某段电路 在某段时间
UIt
=
I2Rt I=U/R
内消耗的全 部电能!
说明：欧
非纯电阻电路:
M
姆定律不 适用于非
电能 → 内能+其它形式纯的电能阻电
W
W-Q
路！
Q
UIt ＞ I2Rt
I＜U/R
纯电阻电路:
欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热
W= Q = UIt =U2t/R =I2Rt
６．欧姆定律的适用条件
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某月醒过来，飞过一片时间海，我们也常在爱情里受伤害。1、 只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。人生就像奔腾的江水，没有岛屿与暗礁，就难以激起美丽的浪花。别人能做到的事，我一定也能做到。不 要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。逆境中，力挽狂澜使强者更强，随波逐流使弱者更弱。凉风把枫叶吹红，冷言让强者成熟。努力不不一定成 功，不努力一定不成功。永远不抱怨，一切靠自己。人生最大的改变就是去做自己害怕的事情。每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的 路。社会上要想分出层次，只有一个办法，那就是竞争，你必须努力，否则结局就是被压在社会的底层。后悔是一种耗费精神的情绪后悔是比损失更大的 损失，比错误更大的错误所以不要后悔。每个人都有潜在的能量，只是很容易:被习惯所掩盖，被时间所迷离,被惰性所消磨。与其临渊羡鱼，不如退而结网。 生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。世界会向那些有目标和远见的人让路。不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。骐骥一跃，不 能十步；驽马十驾，功在不舍。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金石可镂。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。赚钱之道很多，但是 找不到赚钱的种子，便成不了事业家。最有效的资本是我们的信誉，它小时不停为我们工作。销售世界上第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成
高中物理选修3-1课件 第二章 第5节 焦耳定律
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结束
对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可 能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电 阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－ IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，
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[即时应用]
结束
1．在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过
的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生
的热量Q1∶Q2为
()
A．1∶1
B．2∶1
C．4∶1
D．8∶1
解析：两个导体的电阻阻值之比是2∶1，通过的电流之比是
2∶1，通电时间t相同，则产生的热量之比
常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗？
提示：不同。“220 V 40 W”的白炽灯通电时将电能全部
转化为内能，而“220 V 40 W”的电动机，通电后消耗的
电能大部分转化为机械能，剩余的小部分才转化为内能。
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结束
知识点一 串、并联电路中电功率的分析与计算
1．串联电路 各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比
(2)滑动变阻器消耗的功率最小时电路总 R
，可知：RA＜RB，对于A电
路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110 V，B灯被烧 毁，A错误。
对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电 阻更小于RB，所以UB＞U并，B灯被烧毁，B错误。
物理：2.5《焦耳定律》课件(新人教版选修3-1)
2
U （4）对纯电阻元件而言： P P I （5）对非纯电阻元件而言：P总
总
P热
热
P其他
UI
UI I
2
2R
P R 其他
R
U
2
R
I
2
R
（6）对纯电阻元件而言： I U U IR
（7）对非纯电阻元件而言：U
R
IR
I
U
R
举例：实际电动机
U
UM
UR
引言：在现代社会里，人们离不开电 。各种各样的用电器减轻了人们的劳 动强度、提高了人们的生活质量。我 们在享受电给我们带来方便的同时， 也应思考——电能是如何转化为其他 形式能的呢？电能在转化过程中应遵 从怎样的规律呢？……这些便是本次 课我们必须要搞清楚的问题。
§5、焦耳定律
引言：闭合电路中，自由电荷在电场力的作用下 定向移动形成了电流，该过程中电场力对电荷做 的功就是电功。那么，电功如何计算？电流做功 的快慢与哪些因素有关呢？这是我们必须先要搞 清楚的问题。
I 中产生的电热。 Q 2 Rt 既适用于纯电阻电路， I 也适用于非纯电阻电路。
I （4）对交流电而言，公式 Q 2 Rt 中的 I 为交
流电的有效值。
六、单位时间内发热的功率叫做热功率．热功率即电能转化为
内能的功率，P热
Q t
I
2
R
（1） P UI与 P I 2 R 中的“P P ”的含义不同， UI
C、若U S U N，则PS PN。
引言：电流通过电阻器会使电阻器发热， 电能转化为内能；电流通过电动机会使电 动机转动，电能转化为机械能……电功、 电热及转化得到的其他形式能如何计算呢 ？它们之间有什么关系呢？
人教版物理选修3-1 2.5 焦耳定律(共20张PPT)(1)(完美版下载)
2、定义式： Q＝I2Rt
3、 适用范围：
适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
什么是纯电阻电路？
电能全部转化为内能如
白炽电灯、电炉、电热毯等
只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。
对于纯电阻电路 电功与电热的关系： 电功=电热 即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ 对于非纯电阻电路
二、焦耳定律（实验定律）
1、电流通过导体产生的热量可能与什么因素有关：
电流I、电阻R和通电时间t三个量有关系
2、存在什么关系？ 控制变量法：
当电流I，时间t一定时，研究Q与R的关系， 当电阻R一定，时间t一定时，研究Q与I或者与I2的关系。
3、实验电路图的设计
学生展示实验电路图
温
温
3、实验电路图
电功=电热+其它形式的能量
即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他
热功率
公 式 ： P热=Q/t=I2R
单 位 ： 瓦特，W ，常用单位 kW
小结：电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W
定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常Biblioteka 说的电流所做的功,简称电功.
公式：W=UIt
单位：J
kWh 1kWh=3.6×106J
当液体相同，质量 相等时，Q与Δt成正
比，也就能得出电 流与Δt的关系或者 电流的平方与Δt的 关系。
实验数据展示
实验结论
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，跟通电的时间成正比。
二、焦耳定律（实验定律）
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 电的时间成正比。
1kW·h＝3.6×106J
3、 适用范围：
适用于一切电路 （纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。
什么是纯电阻电路？
电能全部转化为内能如
白炽电灯、电炉、电热毯等
只有部分电能转化为内能。 电路中含用电动机、电解槽等。
对于纯电阻电路 电功与电热的关系： 电功=电热 即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ 对于非纯电阻电路
二、焦耳定律（实验定律）
1、电流通过导体产生的热量可能与什么因素有关：
电流I、电阻R和通电时间t三个量有关系
2、存在什么关系？ 控制变量法：
当电流I，时间t一定时，研究Q与R的关系， 当电阻R一定，时间t一定时，研究Q与I或者与I2的关系。
3、实验电路图的设计
学生展示实验电路图
温
温
3、实验电路图
电功=电热+其它形式的能量
即：ＵＩｔ＝Ｉ2Ｒｔ＋Ｅ其他
热功率
公 式 ： P热=Q/t=I2R
单 位 ： 瓦特，W ，常用单位 kW
小结：电功和电功率、电热和热功率
1. 电功W
定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常Biblioteka 说的电流所做的功,简称电功.
公式：W=UIt
单位：J
kWh 1kWh=3.6×106J
当液体相同，质量 相等时，Q与Δt成正
比，也就能得出电 流与Δt的关系或者 电流的平方与Δt的 关系。
实验数据展示
实验结论
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，跟通电的时间成正比。
二、焦耳定律（实验定律）
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 电的时间成正比。
1kW·h＝3.6×106J
(人教版)选修3-1物理：2.5《焦耳定律》ppt课件
第二章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量 的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？ 答案： 通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的 电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻要大得 多。由焦耳定律 Q＝I2Rt知在相等的时间内导线产生的热量比 电炉丝产生的热量要少得多。
第二章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
解析：判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定 电压，或电流是否是额定电流。 U2 由 P＝ R 和已知条件可知，RA<RB。 对于 A 电路，由于 RA<RB，所以 UB>110V，B 灯被烧毁， 两灯不能正常发光。 对于 B 电路，由于 RB>RA，A 灯又并联变阻器，并联电阻 要小于 RB，所以 UB>U 并，B 灯烧毁。
第二章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
[特别提醒]不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电 功时都可以用 W＝UIt，功率都可以用 P＝UI，热量都可以用Q ＝I2Rt，热功率都可以用 P＝I2R，若用变形式时，就要考虑是
否是纯电阻电路。
第二章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
P入＝UI＝5×1W＝5W 电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据 P入＝P出＋P热得P出＝P入－P热＝5W－1W＝4W。
第二章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件(25张)
同学用这个公式计算了它所消耗的电功率。根 据这个功率表达式的推导过程，你能说明这位 同学错在那里吗？
当堂检测
对计算任何用电器的电功率都适
用的公式是（ C D ）
Ａ． P = I 2R
Ｂ． P = U 2 R
Ｃ． P = UI Ｄ． P = W
t
当堂检测
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
当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A， 这时电动机正常工作，则吸尘器的机械功率是多少？
解: R = U = 0.3 Ω = 1Ω I 0.3
P电 = UI = 1.6W
P热 = I 2 R = 0.64W P机 = P电- P热 = 0.96W
课
电功 W= UIt 电功率 P=UI
堂
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
旧知识：功你是能能量做转怎化样的量的度分。类？
能量转化的过程中是什么力在做功？ 旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
自主学习 电场力对自由电荷做的功
W=qU 又 q=It
W=UIt
在一段电路中电场力所做的功,也就 是通常说的电流所做的功,简称电功.
合作探究 电动机中的电功与电热
为什么呢 ？
从能量转化的角度思考： 卡住与正常运转有什么区别
纯电阻电路 （I=U/R）电能W
W=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
卡住
焦耳定律
电热
非纯电根阻据电这一路关: 系，你能得M出I和U、R有什么关系？运转
（I＜U/R） 电能W
当堂检测
对计算任何用电器的电功率都适
用的公式是（ C D ）
Ａ． P = I 2R
Ｂ． P = U 2 R
Ｃ． P = UI Ｄ． P = W
t
当堂检测
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
当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A， 这时电动机正常工作，则吸尘器的机械功率是多少？
解: R = U = 0.3 Ω = 1Ω I 0.3
P电 = UI = 1.6W
P热 = I 2 R = 0.64W P机 = P电- P热 = 0.96W
课
电功 W= UIt 电功率 P=UI
堂
当电动车遇到八达岭…… 没辙了！ 歇菜了！ 烧掉了!
为什么呢？
旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
旧知识：功你是能能量做转怎化样的量的度分。类？
能量转化的过程中是什么力在做功？ 旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？
自主学习 电场力对自由电荷做的功
W=qU 又 q=It
W=UIt
在一段电路中电场力所做的功,也就 是通常说的电流所做的功,简称电功.
合作探究 电动机中的电功与电热
为什么呢 ？
从能量转化的角度思考： 卡住与正常运转有什么区别
纯电阻电路 （I=U/R）电能W
W=UIt
内能Q
Q=I2Rt
电功等于电热
卡住
焦耳定律
电热
非纯电根阻据电这一路关: 系，你能得M出I和U、R有什么关系？运转
（I＜U/R） 电能W
高中物理选修3-1：2.5焦耳定律 课件 (共31张PPT)
问题
• 1.电功与电热是相同的概念吗？ • 2.电功和电热的数值总是相等吗？ 3 一根电阻丝，通过 2 C 电荷量所消耗的电 能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷 量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分 别是( ) • A．4 V 16 J B．8 V 16 J • C．4 V 32 J D．8 V 32
• （二）过程与方法 • 通过有关实例，让学生理解电流做功的过
程就是电能转化为其他形式能的过程。 • （三）情感态度与价值观 • 通过学习进一步体会能量守恒定律的普 遍性。
重点与难点：
重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转 化关系缺乏感性认识，接受起来比较 困难。
上节课内容
• (2)热功率：单位时间内的发热量，即P＝ Q/t＝I2R。 • 思考并讨论：电路中电流对导体做的功是 否等于导体内产生的热量呢？
出现结果
• 一般认为，W＝IUt，又由欧姆定律，U＝ IR，所以得出W＝I2Rt，电流做这么多功， 所以，放流做功全部转化为内能增量？ 有无可能同时转化为其他形式能？ • ●什么电路中Q＝W？什么电路中W≠Q？ (W＞Q)？为什么？举实例 • ●欧姆定律I＝U/R及变形公式适用条件是 什么？为什么？
答案
• • • • 1 D 2(1) 5A (2)55ow (3)53kg
本节小结
• 比较UIt和I2Rt的区别和联系，从能的转化 与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻 电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路 中，电能全部转化为电热，故电功W等于电 热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转 化为电热，另一部分转化为其他形式的能 (如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。
• • • •
特别提示
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 课件 (共24张PPT)
q U 分析：利用W＝qU可求出电压U1，再由I＝ t ＝ R 可以求出U2，然 后利用W＝qU求W2. 解析：设电阻丝电阻为R，开始所加电压U1，则 W1＝q1U1 即8＝2U1 ∴U1＝4 V 设后来所加电压为U2，产生的热量为W2，则 q2 U2 q1 U1 I2＝ t ＝ R ，又I1＝ t ＝ R q2 4 解得U2＝q U1＝2×4 V＝8 V， 1 W2＝q2U2＝4×8 J＝32 J.
变式迁移 2．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( B ) A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt＝W＝I2Rt
知能演练
基础巩固 D ( 1．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是 A．通过的电流大的灯泡 B．两端电压大的灯泡 C．电阻值大的灯泡 D．消耗电功率大的灯泡 )
2．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V,40 W”的 灯泡，下列说法正确的是( ) A．接在110 V的电路上时的功率为20 W B．接在110 V的电路上时的功率为10 W C．接在440 V的电路上时的功率为160 W D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
U2 0 解析：先求出R，R＝ P U2 U2· P P实＝ R ＝ U2 . 0
答案：D
变式迁移 1．下列关于电功的说法中，错误的是( D ) A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功 B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程 C．电流做功消耗的能量，由电源来供给 D．电功就是电能
二、焦耳定律和热功率 1．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比． (2)表达式：Q＝I2Rt. (3) 适用范围： Q ＝ I2Rt 是电热的定义式，可求任何电路中电 流I通过电阻R时产生的热量(电热)． (4)焦耳定律的微观解释 电流通过导体的时候，做定向移动的自由电子要频繁地跟金 属正离子碰撞．由于这种碰撞，电子在电场力的加速作用下获 得的动能，不断传递给金属正离子，使金属正离子的热振动加 剧，于是通电导体的内能增加，温度升高． (5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能．
人教版高中物理选修3-1 2.5焦耳定律课件(共23张PPT)
电势差U已知，那么电量q怎么办呢？
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,
则在时间t内通过这段电路任一横截的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
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。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）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
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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，把定向移动的动能传给离子，使离 子热运动加剧，将电能全部转化为内能。
P机=P电-P热=UI-I2R
一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,
则在时间t内通过这段电路任一横截的
电荷量：
q=I t（P42） W=UIt
电场力做功：W=qU
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。
1、电功
（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流 所做的功，简称电功。
取暖器通电后，取暖器丝热得发红，而 与取暖器丝相连的导线却不怎么热，为什么？
因为，取暖器丝，电阻非常大。
电流通过导体时产生的热量与哪
些因素有关呢?
二、焦耳定律
电热：电流通过导体产生的热量。
电流通过白炽灯，电炉等电 热元件做功时电能全部转化为热 能，电功等于电热。
推导： 电能全部转化为内能： Q=W=IUt
（2）定义式：WIUt 适用于一切电路
（3）单位：焦耳，简称焦，符号是 J。 千瓦时，俗称“度”，符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
（4）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
（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。
电热水壶
电流（静电力）做功时，消耗的是电能。但电 能转化为那种形式的能呢？
电能转化为热能。 电能转化为机械能和热能
为什么用电器通电后会发热呢？
电烙铁
电熨斗
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，把定向移动的动能传给离子，使离 子热运动加剧，将电能全部转化为内能。
P机=P电-P热=UI-I2R
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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。
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:
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
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
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 ．
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(
)
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
t
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
（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.
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：
(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
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
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
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
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（ Ω）
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:
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