人教版高中物理选修焦耳定律
人教版高中物理选修31：第二章 2.5焦耳定律 课件
1、电流通过导体时，导体要发热，在此过程中产生的 热量如何计算？电流产生的热量用焦耳定律来计算
2、焦耳定律的内容是什么？怎样表示？
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平 方、导体电阻和通电时间成正比。 用公式表示为：Q=I2Rt
焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路．
◆由部分电路欧姆定律可知： Q I 2Rt UIt U 2 t R
q
q
q
多少功？
电场力做的功:W=qU
◆在上面所述的导体中是否存在电流？电流强度是
多少？ 存在，电流强度为：I=q/t
◆若用电流和电压来表示电流所做的功可表示成什么？
电场力做的功:W=qU=UIt 这就是电路中电场力做功即电功的表达式.
评
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．
例2.把一根长为L的电炉丝接到220V的电路中用它来烧 沸一壶水，需时间t秒钟，若将此电炉丝均匀的拉长， 使半径减小为原来的一半，而后再剪掉长为L的一段， 再将余下的电炉丝接到同样的电路中，仍用 它烧沸一 壶同样的水，则需时间 １２t 秒.
解析：由电阻定律可知，此电阻丝阻值变为原来的12 倍，在电压不变的情况下，功率变为原来的1/12，烧 沸同一壶水，需要电功相同，则时间变为原来的12倍， 故，答案为12t.
W=Q =UIt=I2Rt=U2/Rt P电=P热=UI=I2R=U2/R
（1）纯电阻电路——只含有纯电阻的电路，如电炉、 白炽灯等，像演示中电动机不转时的电路.
W电
Q热
电流做的功全部转化为内能W电= Q内 即 P电= P热
下一页
非纯电阻电路中，电能不但有一部分转化为内能还有 一部分转化为其他形式的能量。所以电功不等于电热。
2.5 ——上课用——焦耳定律
2、公式: (1)推导：电热元件中电能（电流做的功） 全部转化为内能：Q=W=IUt Q=I2 R t 欧姆定律：U=IR
(2)实验:
I、t相同时Q与R的关系 R、t相同时Q与I的关系
I、R相同时Q与t的关系(观察一个装置中 的温度随时间的变化情况）
3 、 焦 耳 定 律 ：电流通过导体产生的热量Q跟电
流I的二次方成正比、跟导体的电阻R 和通电时
间 t成正比．
定律公式：Q=I2 R t
电热公式
4、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h).
5、焦耳定律适用于:纯电阻电路与非纯电阻电路．
1）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）．特点：电功全转化成电热W＝Q
2）非纯电阻电路：电路中含有电热元件以外的转化能量元件的
电流在一段电路中所做的功W等于这段电路两端的 电压U、电路中的电流 I 、通电时间 t 三者的乘积．
6、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h). 1J＝1V·A·S=1V·C
二、电功率
1kW·h＝3.6×106J
1 、物理意义： 表示电流做功的快慢的物理量．
2、定义： 单位时间内电流所做的功.
3、定义式: P =W/t=UI 电功率普适公式
电路，如：正在转动的电动机或正在发生化学反应的电解槽等电
路．特点：电功只有部分转化成电热 W>Q
返回课题的问题：
电炉通电时电流做的功全转
化成电热；电动机通电时电流做的功一部分转化成机械
能，另一部分转化成电热；电池充电时电流做的功一部
分转化成化学能，另一部分转化成电热。
四、热功率 1、定义: 电流在单位时间内发出的热量.
高中物理 第2章 第5节 焦耳定律课件 新人教版选修31课件
为了更清楚地看出各概念之间区别与联系，列表如下：
栏 目 链 接
►尝试应用 3．家庭用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转 动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电 阻为R1，它与电阻为R2的电热丝相串联，接到交流电源上．电吹风 两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，如图所示，有 以下结论：
栏 目 链 接
①P＞IU ③P＝IU
②P＝I2(R1＋R2) ④P＞I2(R1＋R2)
栏 目 链 接
以上结论正确的是(D) A．只有① B．只有③ C．只有②③ D．只有③④ 解析：因电吹风属非纯电阻用电器，故电功率 P＝IU＞I2(R1＋ R2)，选 D.
题型一
电功和电功率
例1 电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝60 W的灯泡 两盏，若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且 消耗功率最小的电路是( )
U2 越大；并联电路中：由P＝ 知P1R1＝P2R2＝…＝U2，电阻越小， R 功率越大．
注意：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能过程，电流做 了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能．可见电功反映了电 能转化为其他形式的能的多少． 电功的表达式 W＝UIt 以及电功率 P ＝UI 适用于所有电流做功和功率的计算．
►变式训练 2．某一电动机，当电压U1＝10 V时带不动负载，因此不转动， 这时电流为I1＝2 A．当电压为U2＝36 V时能带动负载正常运转，这 时电流为I2＝1 A．求这时电动机的机械功率是多大？ U1 解析：电动机不转时可视为纯电阻，由欧姆定律得，R＝ ＝5 I1 Ω，这个电阻可认为是不变的．电动机正常转动时，输入的电功率 为P电＝U2I2＝36 W，内部消耗的热功率P热＝I2 2R＝5 W，所以机械功 率P＝31 W. 答案：31W
焦耳定律教材中两个公式推导的修正
“焦耳定律”教材中两个公式推导的修正浙江省玉环县教育局教研室郑青岳在人教版高中物理选修3-1第二章第5节“焦耳定律”教材中，有关于电功公式和焦耳定律表达式的推导，由于这两个推导过程存在着一些缺陷，学生理解起来较为困难。
本文对这两个推导过程进行简单的剖析，并提出两个公式推导教学的修正意见。
1．关于电功公式W=IUt的推导关于电功公式的推导，教材这样写道：所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加。
图1（原书图2.5-1）表示很小一段电路。
电荷在做从左向右的定向移动，它们从这段电路的左端移到右端所用的时图1间记为t。
根据第一节的分析，在这段时间内通过学习这段电路的电荷总量为q=It如果这段电路左右两端的电势差是U，在电荷q从左端移到右端的过程中，静电力做的功是W=qU。
把q=It代入，得W=IUt对上述推导过程，学生学习时会产生许多疑惑，如（1）为什么推导电功公式时，所取的是“很小一段电路”？（2）针对“很小一段电路”推出的结果能适用实际（并非很小）的电路吗？（3）在以前的学习中，我们知道公式q=It中的q是指时间t内通过“某一横截面”的电荷量，为什么这里却是指通过“这段电路”的电荷量？（4）公式q=It中的时间t（即在某个横截面观察的时间）为什么刚好取作电荷从左端移到右端所需要的时间呢？（5）在时间t内，该段电路的电场力不但对进入其内的电荷做功，而且也对原来在其内所有自由电荷都做功。
对所有这些电荷所做的总功为什么刚才等于W=qU呢？以上这些疑惑，作为教师想弄个清楚也比较困难。
教师即使弄明白了，也很难对学生进行解析。
其实，作为推导电功的公式，完全没有取“很小一段电路”的要求。
作为教学，应当以最为清晰的思路和用最通俗易懂的语言，引导学生进行有逻辑严谨的推导。
鉴于此，我们对焦耳定律的推导方法作了如下的修正：图1表示一段电路。
高中物理人教版选修3-1 第二章 第五节 焦耳定律
这些用电器有什么共同点？ 电能全部转化为内能
电流通过导体产生的热量，即电热应该如何计算？
焦耳定律
知道并理解电流热效应 理解并掌握焦耳定律 理解并掌握热功率
焦耳定律
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
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 最初是焦耳用实验直接得到的
电炉通电时，电能转化为内能
电动机通电时，电能转化为机械能
蓄电池充电时，电能转化为化学能
功是能量转化的量度，电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程 电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的数量 那么，电流做功如何计算？
电功率
理解额定功率和实际功率 会计算电路中的总功率 理解并掌握电功和电功率
阻
，求电炉A上的电压和它消耗的功率。
电功的实质
电流做功的实质 导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功
自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移 动，结果电荷的电势能减小，其他形式的能增加
电功的实质
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，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?
单位： 焦，符号：J 常用单位有千瓦时（kW·h)
物理意义：反映了“多少电能转化为其他形式的能”
电功的反思
电路中如有白炽灯、电炉、电动机等元件，电功与这些元件的种类有关吗？ 电功W（消耗了多少电能）只与元件两端的电压U，通过的电流I和通电时间 t有关，与元件的种类无关。
不同的用电器电流做功的快慢不同
高中物理第二章恒定电流2.5焦耳定律课件新人教版选修31
1.电流(diànliú)做功的实质是什么?实现了什么能量的转化?
答案:实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流
(diànliú)做功把电能转化为其他形式的能。
2.什么是电功率?
答案:单位时间内电流(diànliú)所做的功叫作电功率。
3.怎样计算电功率?电功和电功率的单位是什么?
5
焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
第一页，共21页。
学 习 目 标
1.理解电功、电功率的概
念,并能利用公式进行有
关计算
2.弄清电功与电热、电功
率与热功率的区别和联
系
3.知道纯电阻电路和非
纯电阻电路的特点和区
别
思 维 导 图
第二页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
一、电功和电功率
阅读教材第53页“电功和电功率”部分,知道电功和电功率的计
关。
答案:×
第五页，共21页。
读一读·思一思
辨一辨·议一议
(3)电流(diànliú)做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。
(
)
解析:功是能量转化的量度,电流(diànliú)做多少功就有多少电能转化为
其他形式的能量。
答案:√
(4)电功率越大,表示电流(diànliú)做功越多。 (
)
解析:电功率表示电流(diànliú)做功的快慢,电功率大,表示电流(diànliú)做
(4)串联电路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成正比;并联电
路各个电阻消耗的电功率与它们的电阻成反比。
(5)无论是串联还是并联电路上消耗的总功率等于各个电阻上消耗的总功率
之和。
教材分析_高中物理_焦耳定律
焦耳定律是高二物理人教版选修3-1第二章第五节的内容，是电学中重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中的地位举足轻重。
在初中电学中，学生已经接触了影响电热的因素，这为过渡到本节起到了铺垫作用，本节内容是从电功、电功率，热功、热功率和焦耳定律出发，从电场力做功和能量转化这个更高的视角来理解焦耳定律，本节知识紧密联系生活实际，如利用电流热效应制造家用电器，如电烙铁，电烤箱等。
短路时，电源释放的能量全部在内电路中转化成为内能，可能造成电源损坏甚至引起火灾，所以，这不仅是物理知识的传授，更是体现了“物理来源于生活，应用于生活”的本质。
高中物理课件-人教版选修3-焦耳定律(共17张PPT)
两种电路 比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把
元件特点 电路中只有电阻元件 电能转化为其他形式
能的用电器
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝UR
不服从欧姆定律：
U>IR
或
U I<R
电流做功全部转化为电 电流做功除转化为内
能量转化 热即电能全部转化为导 能外还要转化为其他
体的内能
形式的能
元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
M R
V
U
小
结 电功和电功率、电热和热功率
1.电功: W=IUt
2.电功率:
P
W t
=IU
3.电热: Q=I2Rt
4.热功率:
P=
Q t
=I2R
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
p U 2 (纯电阻) R
3、热功率 (1)定义:单位时间内的发热量.
(2)公式: P=Q /t=I2R
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． 电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
满足欧姆定律
非纯电阻电路
纯电阻电路与非纯电阻电路
电功 电热 电功率 热功率
纯电阻电路 W＝IUt＝I2Rt＝UR2t Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t
P＝IU＝I2R＝UR2 P＝IU＝I2R＝UR2
非纯电阻电路 W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R
高中物理《焦耳定律》ppt
所以 正确的是 （C）
例题4：
对计算任何用电器的电功率都适用的公 式是（ CD ）
Ａ．P I 2R
Ｂ．P U 2 R
Ｃ．P UI
Ｄ．P W t
小结与反思：
１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI
４．热功率P Qt I 2R ５．纯电阻电路t与非纯电阻电路的区别
６．欧姆定律的适用条件
(3)用电器的额定功率与实际功率。
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功率
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WBiblioteka 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
非纯电阻电路:
欧姆定律不适用：I＜U/R
解:
R U 0.3 1
I 0.3
P UI 1.6W
P热 I 2R 0.64W P P热 60%
P
例3．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
人教版高中物理选修3-1第2章第5节焦耳定律(14张PPT)
P55. 2 、 3、 4
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导学 思议 展评 检评 作业 首页
R为5Ω，电热水器A的电阻RA为30 Ω。求电热水器A上的电思议 压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40Ω的电热展评 水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？ 检评
作业
首页
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练“大习1小20：的V 顺四4W序个”排定，列值R这电B四、阻个R连D定的成值规图电格所阻为示，“并的1说0电V明路2理。W由”R。A。、请R按C 的消规耗格功为思 展 检 导率议 评 评 学
作业 首页
菜单
练习3：电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的导学
加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图是电饭锅思议
的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电阻丝。
展评
（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？检评
说明理由。
作业
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1与首页 R2的比值是多少？
菜单
电功表达式：
导学 思议
W qU
展评 检评
作业
q It
首页
电流在一段电路中所做的功，等于这段电路 两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三 者的乘积。
菜单
电功率表达式：
导学 思议
PW
展评 检评
t
作业
首页
电流在一段电路中做功的功率 P 等于这段 电路两端的电压 U 与电流 I 的乘积。
第二章 恒定电流
作业
2020.10.02
主讲： 娄员俊
检评 展评
高二物理组
思议
导学
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人教版选修3《焦耳定律》说课稿
人教版选修3《焦耳定律》说课稿一、教学背景人教版选修3《焦耳定律》是高中物理课程中的一部分，主要介绍了焦耳定律的概念、公式及应用。
通过学习本节内容，学生将深入了解热量与功的关系，并学会运用焦耳定律进行实际问题的求解。
二、教学目标1.知识目标：•了解焦耳定律的基本概念；•掌握焦耳定律的公式和计算方法；•理解焦耳定律在实际问题中的应用。
2.能力目标：•运用焦耳定律解决实际问题；•培养学生的实验观察能力。
3.情感目标：•培养学生的观察力和分析问题的能力；•培养学生的合作意识和团队合作精神。
三、教学重点和难点1.教学重点：•理解焦耳定律的概念和公式；•掌握焦耳定律的应用方法。
2.教学难点：•运用焦耳定律解决实际问题；•提高学生的实验观察能力。
四、教学过程1. 导入新知识为了激发学生的兴趣，我将在导入环节引入一个生活实例。
火锅中的电磁炉：同学们是否注意到，在烹调食物的过程中，电磁炉会放出大量的热量。
那么，这些热量是从哪里来的呢？我们是否可以用物理知识解释这一现象呢？通过与学生的互动交流，激发学生对焦耳定律的兴趣。
2. 焦耳定律的定义在导入环节的基础上，我将引入焦耳定律的定义。
焦耳定律是热力学的基本定律之一，它描述了电阻中电流通过时，电能转化为热能的关系。
简单来说，当电流通过一个电阻时，电能会转化为热能，并产生热量。
3. 焦耳定律的公式及计算方法在理解焦耳定律的基本概念后，我将引入焦耳定律的公式及计算方法。
根据焦耳定律，当电流I通过电阻R时，电阻内部会产生热量Q，且热量与电流强度和电阻的关系可以用公式Q = I^2 * R * t来表示。
其中，I为电流强度，R为电阻的电阻值，t为通过电阻的时间。
计算示例：假设一个电热水壶的电阻为20欧姆，电流通过电阻的时间为10秒，请计算电热水壶在这段时间内产生的热量。
解答步骤： 1. 根据公式，将电流强度I设为2安培。
2. 将电阻R设为20欧姆。
3. 将通过电阻的时间t设为10秒。
人教版高中物理选修3-1：焦耳定律(教案)
焦耳定律学案【教学目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。
了解实际功率和额定功率。
2．了解电功和电热的关系。
了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。
3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为W= 。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为P= 。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
5.表达式Q= 。
6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。
7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )．．A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2 C的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 JC ．4 V,32 JD ．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】 一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V ，电流为0.3 A ．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量m=50kg ，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A 。
2014版高中物理 2-5焦耳定律课件 新人教版选修3-1
⇓
步骤7：完成“探究3”重在讲解【规律总结】技巧 ⇐ 步骤6：师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”相同 ⇐ 步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评 ⇐ 步骤4：教师通过例题讲解总结纯电阻电路与非纯电阻电路的区别 ⇓ 步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况 ⇒
步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课时作业】
W 功率公式P＝ t 知，电功率越大，表示电流做功越快．对于一段
P P 电路，有P＝IU，I＝ U ，焦耳热Q＝ U 2Rt，可见Q与P、t都有
关．所以，P越大，Q不一定越大，选项A错误．W＝UIt是电功 U 的定义式，适用于任何电路，而I＝ R 只适用于纯电阻电路，选 项B正确．在非纯电阻电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形 式的能，所以W>Q，即UI>I2R，选项C正确．Q＝I2Rt是焦耳热 的定义式，适用于任何电路产生的焦耳热，选项D正确．
1．两种电路的比较
两种电路 比较内容 纯电阻电路 电路中只有电阻元 元件特点 非纯电阻电路 除电阻外还包括能把
件，只能把电能转化 电能转化为其他形式 为内能 服从欧姆定律 能的用电器 不服从欧姆定律：U U ＞IR或I＜R
欧姆定律
U I＝ R
两种电路 比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路 电流做功电能除转化 为内能外还要转化为 其他形式的能 电动机、电解槽等
通电时间
成正比．
(2)热功率
2．思考判断 (1)根据电功的公式和欧姆定律可以推导出电热的公式，因此 电功和电热是完全相同的．( × ) (2)在不是纯电阻的电路中 UI>I2R.( √ ) (3) 在电动机、电解槽等这些非纯电阻电路中，电功大于电 热．( √ )
《焦耳定律》课件2
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
例1 将两个定值电阻R1、R2 解析
R1
焦耳定律
R1
R2
并联在电压为U的电源两端， R1消耗的功率为P1，R2消耗的 功率为3P1，当把它们串联在 电压为4U的电源两端时，下
U
R2
4U
列说法正确的是(
D
)
A．R1两端的电压为U B．R2消耗的功率变小
U2 I1 ＝ I2 4U U P I 1 R1 3R2 R2 R2 R1＝3R2 U2 3P 2R 1 P ＝ I 2 2 2 R2
焦耳定律
非纯电阻电路的特点及有关计算 解析 3. 如图所示是一直流电动机工 (1) 电阻R的分压 作时的电路图.电动机内阻r＝ UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V 0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω， 通过电阻R的电流 直流电压U＝160V，电压表示 U R 50 数UV＝110V．试求： A＝5 A IR ＝ R 10 串联 (1)通过电动机的 通过电动机的电流IM＝IR＝5 A 电流； (2)电动机的分压UM＝UV＝110V (2)输入电动机的 P入＝IM· UM＝550W 电功率； (3) 热功率：P ＝I2r＝20 W (3)电动机输出的 热 机械功率． P ＝P －P ＝530 W
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
电功和电热 2．通过电阻R的电流为I时，在t
焦耳定律
？
Q＝I2Rt
I 2R 2
时间内产生的热量为Q，若电阻
为2R，电流为I/2，则在时间t内 产生的热量为( A．4Q C ．Q/2
不变
C
)
B．2Q D. Q/4
高中物理 第二章 恒定电流 第5节 焦耳定律(含解析)
第5节焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W ＝UIt 。
2．电功率是指单位时间内电流所做的功，表达式为P ＝Wt。
3．焦耳定律的表达式为Q ＝I 2Rt ，此式适用于任何电路。
4．非纯电阻电路中，由于产热不可避免，所以非纯电阻电路的效率不可能达到100%。
一、电功和电功率 1．电功(1)定义：电流在一段电路中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)公式：W ＝IUt 。
(3)国际单位：焦，符号为J 。
(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
即电功是电能转化为其他形式的能的量度。
2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。
(2)公式：P ＝W t＝IU 。
(3)单位：瓦，符号：W 。
(4)意义：表示电流做功的快慢。
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，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：Q ＝I 2Rt 。
3．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。
(2)公式：P 热＝Q t＝I 2R ，单位：瓦特(W)。
(3)意义：表示电流发热快慢的物理量。
1．自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。
(×) (2)电功率越大，电功越大。
(×) (3)1千瓦时＝3.6×106J 。
(√)(4)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q ＝I 2Rt 。
(√) (5)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。
(×)(6)根据I ＝U R 可导出P ＝U 2R，该公式用于任何用电器。
(×)2．合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？提示：不对。
电流做功一方面与实际功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有实际功率与时间乘积大时，电流做功才多。