高中物理人教版选修3-1:25-焦耳定律课件.ppt
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- 高中物理 人教版 选修 25 焦耳 定律 课件
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1、va、电流流过电炉、电流流过电炉vb、电流流过电解槽、电流流过电解槽vc、电流流过电风扇、电流流过电风扇电能转化为热能。电能转化为热能。电能转化为化学能和热能电能转化为化学能和热能 电能转化为机械能和热能电能转化为机械能和热能 l电能转化为其它形式的能电能转化为其它形式的能 电流做功电流做功问题问题1 1、其能量是如何转化的、其能量是如何转化的?W=qUq=ItW=UIt一、电功和电功率一、电功和电功率1 1、电功、电功J 1kWh=3.6106JtWPW 1kW=103WUIP2 2、电功率、电功率一、电功和电功率一、电功和电功率3、理论和实验依据:、理论和实验依据:1、内容:、内容:电流通
2、过某导体,在时间电流通过某导体,在时间t内产生的热量内产生的热量,跟跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。(2)焦耳最早通过实验证明。焦耳最早通过实验证明。(1)理论推导。理论推导。UItW RtIQ2RUI QW 2、公式表述。公式表述。RtIQ24、适用条件:、适用条件:任何用电器。任何用电器。三、电功和电热的关系三、电功和电热的关系 纯电阻电路中纯电阻电路中I=U/R,电能全部变成了热,电功,电能全部变成了热,电功=电热电热非纯电阻电路中,电能只有部分转化为内能非纯电阻电路中,电能只有部分转化为内能电解槽:电解槽:电能电能=化学能化学能+热能热能
3、 电动机:电能电动机:电能=机械能机械能+热能热能W=Q=UIt=I2Rt=U2t/RP电电=P热热 即即UI=I2R=U2/RUIt I2Rt P电电P热热 即即UI I2R U2/R无意义无意义学案第3页4题5题v有一起重机用的直流电动机,如图所示,其内阻 r=0.8,线路电阻 R=10,电源电压 U=150V,伏特表示数为110V,求:(1)通过电动机的电流(2)输入到电动机的功率P入(3)电动机的发热功率Pr,电动机输出的机械功率 1.用电器两端电压用电器两端电压220V,这意味着,这意味着 ()A.1A电流通过用电器时,消耗的电能为电流通过用电器时,消耗的电能为220JB.1C正电荷
4、通过用电器时,产生正电荷通过用电器时,产生220J的热量的热量C.1A电流通过用电器时,电流的发热功率为电流通过用电器时,电流的发热功率为220WD.1C正电荷从电势高端移到电势低端时,电正电荷从电势高端移到电势低端时,电场力做功场力做功220J 例例2.一台电风扇,内阻为一台电风扇,内阻为20,接上,接上220V电压后,电压后,消耗的功率是消耗的功率是66W。求:。求:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。)电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。(2)电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功)电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功率,电机的效率。率,电机的效率。(3)如果接上电源后,扇叶
5、被卡住,不能转动,)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电求这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率。功率和发热功率。电热电热1.1.电功电功WW 定义:定义:在一段电路中电场力所做的功在一段电路中电场力所做的功,也就是通常也就是通常 说的电流所做的功说的电流所做的功,简称电功简称电功.公式:公式:W=UW=UI It t 单位:单位:J J 2.2.电功率电功率P P 定义:定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式:公式:P=W/t=UP=W/t=UI I 单位:单位:WWkWkWhkWh1kWh=3
6、.61kWh=3.610106 6J J小结:电功和电功率、电热和热功率小结:电功和电功率、电热和热功率 3.3.焦耳定律焦耳定律 内容:内容:电流通过某导体,在时间电流通过某导体,在时间t t内产生的热量内产生的热量,跟电跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。公式:公式:Q=Q=I I2 2RtRt 公式:公式:P P热热=Q/t=Q/t=I I2 2R R 单位:单位:W kWW kW4.4.热功率:热功率:P P热热 导体在单位时间内发出的热量导体在单位时间内发出的热量A组能力训练题组能力训练题22.关于电功,下列说法中正确的有关于电功,下列说法
7、中正确的有 ()A.电功的实质是电场力所做的功电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为内能的量度电功是电能转化为内能的量度C.电场力做功是电能转化成其他形式能量的量电场力做功是电能转化成其他形式能量的量度度D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等电流通过电动机时的电功率和热功率相等A组能力训练题组能力训练题33.一灯泡标有一灯泡标有“220V,100W”字样将其接到字样将其接到110V的电源上的电源上(不考虑灯泡电阻的变化不考虑灯泡电阻的变化),则有,则有 ()A.灯泡的实际功率为灯泡的实际功率为50WB.灯泡的实际功率为灯泡的实际功率为25WC.通过灯泡的电流为额定电流的通过灯泡的电流
8、为额定电流的1/2D.通过灯泡的电流为额定电流的通过灯泡的电流为额定电流的1/4A组能力训练题组能力训练题44.下图电路中,电灯下图电路中,电灯L1、L2都标有都标有“220V,100W”;电灯电灯L3、L4都标有都标有“220V,40W”将将A、B两端两端接入电源,最暗的灯是接入电源,最暗的灯是()AL1 BL2 CL3 DL4ABL1L2L3L4A组能力训练题组能力训练题55.把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个把两个相同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里,调节滑动变阻器,使两灯都正常发光电路里,调节滑动变阻器,使两灯都正常发光,两电路中消耗的总功率分别为两电路中消耗的总功率分别为P甲甲
9、和和P乙乙,可以,可以断定断定 ()A.P甲甲P乙乙 B.P甲甲R2,由串、并联电流电压特点可知,由串、并联电流电压特点可知A、D中中L1、L2一定不会同时正常发光,虽然一定不会同时正常发光,虽然B、C能使能使L1、L2同时正常发光,但同时正常发光,但B中中P总总2(P1P2),C中中P总总2P2,所以选,所以选C.【答案答案】C【题后反思题后反思】求解这类问题,首先要明确求解这类问题,首先要明确电路中各元件之间的连接关系,再利用串、电路中各元件之间的连接关系,再利用串、并联电路的一些性质和功率分配关系求出并联电路的一些性质和功率分配关系求出各元件消耗的功率电路中消耗的总功率等各元件消耗的功率
10、电路中消耗的总功率等于各元件消耗的功率之和于各元件消耗的功率之和变式训练变式训练1如图如图254所示,所示,R1和和R2都是都是“4 W,100”的电阻,的电阻,R3是是“1 W,100”的的电 阻,则电 阻,则 A B 间 允 许 消 耗 的 最 大 功 率 是间 允 许 消 耗 的 最 大 功 率 是_W.图图254答案答案:6 在研究微型电动机的性能时,可采用如图在研究微型电动机的性能时,可采用如图255所示的实验电路当调节滑动变阻器所示的实验电路当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为分别为0.5 A和和1.0 V;重新
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