教科版高中物理选修3-1课件-2-焦耳定律课件.ppt

1、第2章 恒定电流焦耳定律判天地之美，析万物之理判天地之美，析万物之理 在电场中自由释放一电荷，电场力对其做功，电势能转化为动能在电场中自由释放一电荷，电场力对其做功，电势能转化为动能，在导线中也有大量自由电荷，在导线两端加上电压，同时会，在导线中也有大量自由电荷，在导线两端加上电压，同时会沿导线建立起电场，电场力也会对自由电荷做功，驱使它们定沿导线建立起电场，电场力也会对自由电荷做功，驱使它们定向移动，在这过程中能量是如何转化的呢？向移动，在这过程中能量是如何转化的呢？问题问题6 6 焦耳定律 电路中的能量转化复习电功和电功率概念复习电功和电功率概念活动一如何根据电场力做功推导电功和电功率的公

2、式？如何根据电场力做功推导电功和电功率的公式？WqUWU ItqItWPU It，问题问题重新认识焦耳定律和热功率重新认识焦耳定律和热功率活动二 初中曾学过焦耳定律初中曾学过焦耳定律 ，当时是从实验探究角度得出的，能否从，当时是从实验探究角度得出的，能否从理论上加以证明和推导呢？理论上加以证明和推导呢？问题问题1 12WQU ItQIRtUIR2QPIRt热电流热效应的本质：电流热效应的本质：自由电子与导体内正离子频繁自由电子与导体内正离子频繁 的碰撞的碰撞电流的热效应在生产和生活中有哪些应用和危害？电流的热效应在生产和生活中有哪些应用和危害？问题问题2 2 电流通过电阻产生的电热总是与电流在

3、这段时间内做的功相等吗？电流通过电阻产生的电热总是与电流在这段时间内做的功相等吗？电功和电热有什么区别和联系？电功和电热有什么区别和联系？问题问题3 3WQR22UWU ItIR ttR电功电功电功和电热的关系：电功和电热的关系：W WQ Q 如：金属导体、常用电热器如：金属导体、常用电热器2QIR t电热电热1 1、纯电阻电路、纯电阻电路WU It电功电功电功和电热的关系：WQ 如：电动机、电解槽 2QIR t电热电热2 2、非纯电阻电路、非纯电阻电路MWQWQ电功与电热的区别与联系电功与电热的区别与联系如图所示的电路中，电源电动势如图所示的电路中，电源电动势E=8VE=8V，不计电源内阻，

4、不计电源内阻，M M为一小电动机，其内部为一小电动机，其内部线圈的电阻线圈的电阻r=2r=2 R R为一只保护电阻，为一只保护电阻，R=3R=3电动机正常运转时，电压表的示数电动机正常运转时，电压表的示数为为3V3V，求电动机得到的电功率和它转动的机械功率。，求电动机得到的电功率和它转动的机械功率。例题例题MVRE2231()3835()5()122()3()3100%60%5VMVMMrMrMUIARUEUVPUIWPI rWPPPWPP理解电路中的能量转化理解电路中的能量转化1 1、在电源内部，能量是如何转化的？、在电源内部，能量是如何转化的？2 2、在外电路上，能量是如何转化的？、在外电

5、路上，能量是如何转化的？3 3、电路的电功率一定等于热功率吗？、电路的电功率一定等于热功率吗？4 4、如何从能量守恒的角度来理解闭合电路欧姆定律？、如何从能量守恒的角度来理解闭合电路欧姆定律？活动三讨论交流讨论交流不同电路中的能量转化不同电路中的能量转化EIRr EIRIrUIr2IEIUI r 在闭合电路中，电源各部分的功率及电源效率如何计算？在闭合电路中，电源各部分的功率及电源效率如何计算？问题问题1 1 以上四式结果随外阻的变化关系中以上四式结果随外阻的变化关系中(1)(1)、(2)(2)、(4)(4)三式均为单调关三式均为单调关系，只有电源的输出功率随外阻变化的关系较为复杂，如何定量讨

6、论电系，只有电源的输出功率随外阻变化的关系较为复杂，如何定量讨论电源输出功率随外阻变化的关系呢？源输出功率随外阻变化的关系呢？问题问题2 2RP出0rrRrRERrRERIP4)()(22222输出当当R=rR=r时，有最大输出功率，最大输出功率为时，有最大输出功率，最大输出功率为 2m4EPr小结问题1电功和电功率的计算公式？问题2电流热效应产生的本质原因是什么？问题3如何从理论上推导焦耳定律？问题4电功和电热的区别与联系？问题问题5 5电热在生产生活中有哪些应用和危害？电热在生产生活中有哪些应用和危害？问题问题6 6闭合电路中能量是如何转化的？闭合电路中能量是如何转化的？问题问题7 7闭合电路中各部分功率是如何计算的？闭合电路中各部分功率是如何计算的？小结