人教版高中物理选修3-1第二章2.5焦耳定律课件(共22张ppt)
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人教版高中物理选修31课件 25 焦耳定律(共18张PPT)[可修改版ppt]
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答案： (1)1 200 W (2)100 W (3)1 100 W
人教版高中物理选修31课 件 25 焦耳定律(共18张
PPT)
学习目标
1 理解并掌握电功、电功率的概念与计算
2 掌握焦耳定律，学会计算导体的电热与热 动率
3 认识纯电阻和非纯电阻电路的特点
这些用电器有什么共同点？
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。 Zxxk
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。
探讨几个用电器的能量转化情况
A 电流流过电炉、电熨斗 →电能转化为热能。
B 电流流过电解槽
→电能转化为化学能和热能
C 电流流过电风扇、电动机、电吹风
→电能转化为机械能和热能
一、电功和电功率
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 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
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。
5
1．（1）电功定义：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．
非纯电阻电路：W Q W=UIt Q I 2Rt
例1. 如图所示，有一提升重物用的直流 电动机，内阻RM＝0.6 Ω，R＝10 Ω，U ＝160 V，电压表的读数为110 V．则： (1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ (3)电动机工作1 h所产生的热量是多少？
例2. 一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V的电源上．当电
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。
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
人教版选修3-1 2.5 焦耳定律 (共29张PPT)
功是能量转化的量度，电流做了多少功就有 多少电能转化为其他形式的能。
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第二章 恒定电流
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动动脑
1个房间里有3盏灯，另一个房间有分别 控制灯的3个开关，只可进开关室1次， 再进入灯室1次，如何确定3个开关各管 哪个灯 ?
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二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
2、公式: P =W/t=IU 电功率普适公式
电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
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1kW＝103W
二、电功率 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版选修3－1 2.5焦耳定律 (共29张PPT)
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.
1、定义：电场力(度.
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；电池充电时，电能转 化为化学能。电能转化为其他形式能的过程就 是电流做功的过程。
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第二章 恒定电流
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动动脑
1个房间里有3盏灯，另一个房间有分别 控制灯的3个开关，只可进开关室1次， 再进入灯室1次，如何确定3个开关各管 哪个灯 ?
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二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
2、公式: P =W/t=IU 电功率普适公式
电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
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1kW＝103W
二、电功率 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版选修3－1 2.5焦耳定律 (共29张PPT)
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.
1、定义：电场力(度.
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；电池充电时，电能转 化为化学能。电能转化为其他形式能的过程就 是电流做功的过程。
物理人教版选修3-1课件：2.5 焦耳定律(26张)
UR 50 通过电阻 R 的电流 IR＝ ＝ A＝5 A R 10
即通过电动机的电流IM＝IR＝5 A. 答案 5 A
解析答
1 2 3 4
(2)输入电动机的总功率； 解析 电动机的分压UM＝UV＝110 V 输入电动机的总功率P总＝IM· UM＝550 W. 答案 550 W (3)电动机输出的机械功率.
；C、D电阻为 ________ Ω.现将四盏灯泡接成如图1所示电路
，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD ，则实际功率的大小顺序是________.
图1
总结提
解析答
返回
二、焦耳定律
知识梳理
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 ，跟导体的 及 成正比. 电阻 通电时间 (2)表达式：Q＝ . 2 I Rt (3)适用条件： 电路. 任何 2.热功率 (1)定义： 时间内的发热量. . 单位 (2)表达式： P＝ 成正比
解析答
1 2 3 4
4.(非纯电阻电路的特点及有关计算)如图4所示是一 直流电动机工作时的电路图.电动机内阻r＝0.8 Ω， 电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电 压表示数UV＝110 V.试求：
(1)通过电动机的电流；
解析 由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝ 图4
U－UV＝(160－110) V＝50 V
.
答案
【深度思考】
(1)两个电阻串联，功率和电阻存在什么关系？ 答案 由P＝I2R知，串联电阻的功率与电阻成正比. (2)两个电阻并联，功率和电阻存在什么关系？
2 U 答案 由P＝ 知，并联电阻的功率与电阻成反比. R
答案
典例精析
25焦耳定律课件(人教选修3-1)2
电路
非纯电阻电路
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝ 不服从欧姆定律
U R
U>IR 或 I<UR
电流做功全部转化 电流做功除转化为
能量转化 为电热即电能全部 内能外还要转化为
转化为导体的内能 其他形式的能
元件举例
电阻、电炉丝、白 炽灯等
电动机、电解槽等
栏目 导引
第二章 恒定电流
2．电功与电热 (1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝UR2t P 电＝P 热＝UI＝I2R＝UR2. (2)非纯电阻电路：电功 W＝UIt，电热 Q＝I2Rt， W>Q； 电功率 P 电＝UI，热功率 P 热＝I2R，P 电>P 热．
栏目 导引
第二章 恒定电流
(5)物理意义：反映电能转化为其他形式能的 多少． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)表达式：P＝__I_U__. (3)大小：电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积． (4)单位：_瓦__特__，符号为W. (5)物理意义：表示电流做功的_快__慢__．
栏目 导引
第二章 恒定电流
【答案】 6.75 V 【名师点评】 抓住串联电路电流相等的特 性，保证不超过允许通过的最大电流的较小 者I，I即为电路中允许通过的最大电流，这 是串联电路允许加最大电压、消耗最大功率 的条件．
栏目 导引
第二章 恒定电流
变式训练
1.如图2－5－2所示电路中，
R1、R2都是4 W、100 Ω的电 阻，R3是1 W、100 Ω的电阻， 图2－5－2
栏目 导引
第二章 恒定电流
特别提醒：(1)计算电功和电功率，公式W＝ UIt、P＝UI对任何电路都适用． (2) 计 算 电 热 和 热 功 率 ， 公 式 Q ＝ I2Rt 、 P 热 ＝ I2R对任何电器都适用.注意区分电功和电热．
非纯电阻电路
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝ 不服从欧姆定律
U R
U>IR 或 I<UR
电流做功全部转化 电流做功除转化为
能量转化 为电热即电能全部 内能外还要转化为
转化为导体的内能 其他形式的能
元件举例
电阻、电炉丝、白 炽灯等
电动机、电解槽等
栏目 导引
第二章 恒定电流
2．电功与电热 (1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝UR2t P 电＝P 热＝UI＝I2R＝UR2. (2)非纯电阻电路：电功 W＝UIt，电热 Q＝I2Rt， W>Q； 电功率 P 电＝UI，热功率 P 热＝I2R，P 电>P 热．
栏目 导引
第二章 恒定电流
(5)物理意义：反映电能转化为其他形式能的 多少． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)表达式：P＝__I_U__. (3)大小：电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积． (4)单位：_瓦__特__，符号为W. (5)物理意义：表示电流做功的_快__慢__．
栏目 导引
第二章 恒定电流
【答案】 6.75 V 【名师点评】 抓住串联电路电流相等的特 性，保证不超过允许通过的最大电流的较小 者I，I即为电路中允许通过的最大电流，这 是串联电路允许加最大电压、消耗最大功率 的条件．
栏目 导引
第二章 恒定电流
变式训练
1.如图2－5－2所示电路中，
R1、R2都是4 W、100 Ω的电 阻，R3是1 W、100 Ω的电阻， 图2－5－2
栏目 导引
第二章 恒定电流
特别提醒：(1)计算电功和电功率，公式W＝ UIt、P＝UI对任何电路都适用． (2) 计 算 电 热 和 热 功 率 ， 公 式 Q ＝ I2Rt 、 P 热 ＝ I2R对任何电器都适用.注意区分电功和电热．
高中物理选修3-1：2.5焦耳定律 (共18张PPT)
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW· h).
1kW· h＝3.6×106J
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．
2、公式:
P =W/t=IU
电功率普适公式
电流在一段电路上做功的功率P等于 电流I与这段电路两端的电压U的乘积．
3、单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
1kW＝103W
W Q W其它
课堂小结
作业布置
• 课本P55练习
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 2 W UIt t I Rt Q R
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、电解槽、 给蓄电池充电等 电能一部分转化为热能,一部分转化为其它能 电功大于电热
第二章第5节
鹤山一中
第二章第5节
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
问题：一段电路两端的电压为U,通过的电 流为I,则在时间t内，电场力做功为多少？
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
2、公式:
W=IUt 电功普适公式
电流在一段电路中所做的功W等于这 段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、 通电时间 t 三者的乘积．
白炽灯、电饭煲是如何利用电能的呢？
问题：一段电路两端通过的电流为I, 则在时间t内，这段电路发出的热量Q 为多少？
三、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、公式: 3、热功率
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】选修(3-1)2.5《焦耳定律》ppt课件
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑 思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识， 主要叙述事实方面的知识； 原理知识（know--why）：知道为什么的知识， 主 要是自然原理和规律方面的知识； 技能知识（know--how）：知道怎么做的知识， 主要是对某些事物的技能和能力； 人力知识（know--who）：知道是谁的知识， 主 要是谁知道以及谁知道如何做某些事的能力；
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（ ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
解析： 电功率计算的普通公式为P W UI 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
电能 → 内能+其它于形非式纯的电阻能
电路！
W
W内 +Q
Q
UIt ＞ I2Rt
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
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
1第一遍知道大概说了什么就行；
2第二遍知道哪块是重点；
3第三遍可以做出一些判断。
高效学习逻辑 思维
事实知识（know--what）：知道是什么的知识， 主要叙述事实方面的知识； 原理知识（know--why）：知道为什么的知识， 主 要是自然原理和规律方面的知识； 技能知识（know--how）：知道怎么做的知识， 主要是对某些事物的技能和能力； 人力知识（know--who）：知道是谁的知识， 主 要是谁知道以及谁知道如何做某些事的能力；
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（ ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
解析： 电功率计算的普通公式为P W UI 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
电能 → 内能+其它于形非式纯的电阻能
电路！
W
W内 +Q
Q
UIt ＞ I2Rt
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
人教版高二物理选修3-1第二章 2.5 焦耳定律(共24张PPT)
2、度量方式：电势能减小量在数值上等于电功。
WE1E2
3、决定因素：电功与通过用电器的电量（通过用电
器的电流和通电时间）和用电器两端的电压成正比。
WqUUIt
任意电路
IU R
WI2RtU2t R
纯电阻电路
4、矢量标量：标量
5、单位换算： J 1kWh=3.6×106J
6、测量方法：电能表、伏安法等。
（2）公式表述。 QI2Rt
4、适用条件：任何用电器。
六、实验：探究电功率与热功率的区别和联系
1.器材：玩具电机1台、干电池2节、电压表和 电流表各 1 只、导线若干。
2.实验目的：请设法测出电风扇的直流电阻，
以及电动机工作时总功率(电功率）和输出的机
械功率。
3.实验步骤：取一个玩具小电
AM
机，其内阻R=1.0Ω，把它接
学习目标
1 理解并掌握电功、电功率的概念与计算
2 掌握焦耳定律，学会计算导体的电热与热 动率
3 认识纯电阻和非纯电阻电路的特点
物理来自生活 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?
假如在照明电路中接入大功率的电炉， 电线将显著发热，有可能烧坏它Байду номын сангаас绝缘皮， 甚至引起火灾。这又是为什么？
四、怎样学好电功率这个物理量？
1、引入目的：反映电流（静电力）做功的快慢程度。
2、度量方式： P W
t
3、决定因素：电功率与通过用电器的电流和用电器
两端的电压成正比。
PUI
任意电路
IU R
PI2RU2 纯电阻电路R
4、矢量标量：标量 5、单位换算： W 1kW=103W
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• C．P乙=3P甲
D．P乙>3P甲
B
• 三个阻值相等的电阻R1、R2、R3，允许消耗的最大功率分别 为10W,10W,4W,此电路中允许消耗的最大功率是（ ）
• A、 24W B、 16W C、 12W D、15W
D
R3
R1 R2
P1=4P2
• 1．一台电风扇的电动机，它的额定电压为220V，内阻为 2Ω，当这台电动机接上额定电压后，通过的电流强度为 0.5A，如果通电lmin，产生多少电热？有多少电能转化成 机械能？
六、串并联电路中的功率计算 ——结论：
无论是串联电路还是并联电路中， 电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和
• 练习1：把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，
调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分
别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是 (
)
• A．P甲=P乙
B．P甲=3P乙
UI
I 2R
U2
R
非 纯
电功：W= UIt 大于 电热：Q=I2Rt
电
阻
电 路
电功率：P=UI 大于 热功率：P热=I2R
• 例1：规格为“220V，1100W”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 ③2s内产生的热量
• 例2：规格为“220V，36W”的排气扇， 线圈的电阻为40Ω,求接上220V电压后， 排气扇转化为机械能的功率和发热功率 分别为多少?
功快，但做功不一定多；
• 2.W = qU= UIt是电功的普适式，P = UI是电功率的普适式，适 用于任何电路。
• 3.这里W =IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所 转化的其他形式能量的总和
二．焦耳定律——电流热效应
1、焦耳定律
(1)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。
（1）0.96W ，（2）4W（转 子不动时的电动机电路是纯 电阻电路）．
样
、
计 • d、电动机
算
→电能转化为机械能和内能
电 • e、电磁炉
功
→电能转化为机械能和内能
和
电 热
→电能转化为电磁能和内能
两个名词
纯电阻电路：只含有电阻的电路，把电能全 部转化为内能，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，把电能转 化为内能和其它形式的能．
电流做功不仅有多少，而且还有快慢
2、电功率 P （ P电）
①定义：单位时间内电流所做的功
❖②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）②
表明：电流在一段电路上做功的功率P等于电流I跟这段 电路两端电压U的乘积。
③单位： 瓦特（W）。1W=1J/s 千瓦（kW） 1kW＝103W＝106W
• ［说明］ • 1.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做
第5节 焦耳定律
一、电功和电功率
W=qU
q=It
W=UIt
一．电功和电功率
1、电功 W
❖ （1）定义：电路中电场力对定向移动的电荷 所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。
❖ （2）表达式：W = qU= UIt ①
• （3）单位：国际—焦耳（J） 1J=1V·A·s 常用—度（千瓦时）
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
纯电阻电路: 电能
W
→ 内能
Q
UIt
=
I2Rt （I=U/R）
非纯电阻电路: 电能
W
说明：欧姆
定律不适用
M
→
内能+其于它非电形纯路式电！的阻能
Q+E其它
UIt ＞
I2Rt （I＜U/R）
结论：
纯 电
电功 = 电热:
W Q UIt I 2 Rt U 2 t R
阻
电 路
电功率=热功率：P
P热
P热=1W，P机械=2W 此电动机正常工作时的效率是多少？
η=66.7%
• 练习2：如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻 r=0.6Ω，R=10Ω，U=160 V，电压表的读数为110 V，求：
• (1)通过电动机的电流是多少? • (2)输入到电动机的电功率是多少? • (3)在电动机中发热的功率是多少? • (4)电动机工作1 h所产生的热量是多少?
答案：(1)5A (2)550W (3)15W (4)5.4×104J
2．如图所示，直流电动机M的电枢电阻一定， 当电源电压U=0.3V时电动机不转动，电流表 的示数为0.3A．当U=2V时，电动机正常运转， 电流表的示数为0.8A． （1）求电动机正常工作时输出的机械功率． （2）如果在电动机正常工作时，转子突然被 卡住，电动机的热功率多大．
30J 6570J
问题1．电路中的最值问题
• 例题1. 如图所示，A、B两灯额定电压都是110 V，额定功率
PA=100 W，PB=40 W，接在220 V电路上使用，使电灯能够
C
问题2．非纯电阻电路中的电功与电热
• 例2．电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电 压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作，求电动机正 常工作时，产生的机械功率和发热功率．
例3：
• 对计算任何用电器的电功率 都适用的公式是（ ）
Ａ．P I 2R Ｂ．P U 2
R
Ｃ．P UI Ｄ．P W
t
• 例4.
• 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0.3V，电流为0.3A。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?
(2)表达式： Q=I2Rt
2. 热功率 单位时间内的发热量。
计算式：P热=Q/t=I2R
❖［说明］焦耳定律适用于纯电阻电路，
❖
也适用于非纯电阻电路
这 些
讨论以下几种用电器 工作时电功和电热的关系
情 况
• a、电炉、热得快
下 该
• b、电解槽→电能转化为内能
怎 • c、电风扇→电能转化为化学能和内能