《焦耳定律》 ppt课件

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《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
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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
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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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《焦耳定律》ppt课件

在误差允许范围内，纯电阻电路中P电=P热；非纯电阻电路中P电>P热。
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么？问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段电路两端的电势差为 U ，电荷从电路一端定向移动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路

焦耳定律_ppt课件

例2:一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω ，把它接在如图所示的电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为 0.50 V，记下电流表的示数0.50 A，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。
解析: （1）电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A， P电=UI=0.50×0.50 W=0.25 W P热=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W P电=P热
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？
在纯电阻电路中（白炽灯、电炉等）
电能全部转化为热能，电功等于电热
即
电热：Q W UIt 欧姆定律：U IR
电热：Q I 2 Rt
二、电热和热功率
1.电热:电流通过导体产生的热量
焦耳定律：Q I 2 Rt
电功：W UIt 电热：Q I 2 Rt
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
U2 W UIt t I 2 Rt Q R
2 U P电 UI I 2 R P热 R
一切电路做功
单位：焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
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适用于表达式： P＝W/t＝UI 一切电路的电功率单位：瓦（W）千瓦kW 物理意义：反映了电流做功的快慢！
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、给蓄电池充电等电能大部分转化为其它能，一小部分转化为热能

焦耳定律ppt课件

Q I2R t
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．
纯电阻电路: 电能
W
UIt
→ 内能
Q
=
I2Rt
I=U/R
非纯电阻电路:
M
电能 → 内能+其它形式的能
W
Q+W其他
UIt ＞ I2Rt
欧姆定律不适用于非纯电阻电路
I＜U/R
纯电阻电路:
电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积．
Q I 2 Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
纯电阻电路：只含有电热元件（电炉、电烙铁、白炽灯、转子被卡住的电动机）的电路(电能全部转化为内能)．
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（只有部分电能转化为内能）．
（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=10-3MW
３．额定功率和实际功率：额定功率：用电器在额定电压下工作的功率实际功率：用电器在实际电压下工作的功率
几种常见家用电器的额定功率
二、焦耳定律
1. 在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转
电能
W
→ 内能
Q
I=U/R
UIt
=
I2Rt
电功 = 电热：W=Q = UIt =I2Rt
电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R =
非纯电阻电路:
M
电能 → 内能+其它形式的能
W
UIt ＞
电功：W= UIt
电功率：P=UI
Q+W其他 I2Rt

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

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ppt课件优秀课件

91.机会永远只眷顾有准备的头脑，努力是通往成功的唯一钥匙，越是努力奋斗的人，越是幸运！
内容
电热的利用和危害
56.信心源于实力,实力源于不断的努力。 2.成功与否，我们赌的是坚持。在你坚持的时候别人也许就放弃了。你坚持的越久你就越容易成功。 3.别说不读书没钱，你长得丑以后对象都没有。 52.勤奋求学，熬墨蓄势。 73.世上所有美好的感情加在一起，也抵不上一桩高尚的行动。 41.梦想是最纯粹的东西，实现它需要耐力和坚持。 56.时间应分配得精密，使每年每月每天和每小时都有它的特殊任务。 32.只要站起来的次数比倒下去的次数多，那就是成功。 41.灵魂在求知中净化，信念在事业中升腾。 66.只有经历地狱般的磨练，才能炼出创造天堂的力量。 16.人，穷时简单，富了复杂；落魄时简单，得势了复杂。 6.开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人才容易成功！ 77.把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍昼夜。 44.日出东海落西山，愁也一天，喜也一天；遇事不钻牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。 71.在攀登人生阶梯的旅途中，我们不怕慢，只怕停。只要不停止，再慢的速度也能达到顶峰。 83.世界上有二十岁的朽木，也有八十岁的常青树。 91.一百个目标不如一个实际的行动，我们每天还应多多反省得失之原由。每天询问自己收获了什么，进步了多少。那么，我们每天都是充实的，快乐的。
焦耳
二、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）
三、电能和电热关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即

《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,

2.5《焦耳定律》课件(19张)

二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功
2、定义式： P W IU t
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 3、物理意义：反映电流做功的快慢程度 4、单位：国际单位制：瓦（W）
常用单位：千瓦（kW） 1 kW＝103 W
三、额定功率和实际功率
1、额定功率：用电器在额定电压下工作的功率 2、实际功率：用电器在实际电压下工作的功率
电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功，电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，其他形式的能增加
在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量为： q=It
在这个过程中电场力做的功为： W=qU
将q 代入得：W=UIt
3
一、电功
1、定义：在一段电路中电场力所做的功
2、定义式： W IUt
5 焦耳定律
生活中有着功能多样的各种用电器，你能试着说出它们的共同点和不同点吗？
用电器是用电来工作的器具，它们的共同特点是要消耗电能，靠电流做功来工作，将电能转化为其他形式的能，那么电流做功是怎样的一个过程？
一、电功
如图所示，一段电路两端的电压为U ，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流 I。
欧姆定律适用
2、非纯电阻电路：电能大于热能，电功率大于热功率
M
电能W
其他形式能＋内能Q UIt = W其他＋I2Rt
电功率P电
其他功率＋热功率P热 UI = P其他＋I2R
I ＜ U/R
欧姆定律不适用
纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路
电能W
UIt =
内能Q I2Rt