第六节焦耳定律 电路中的能量转化.ppt

* 第二章直流电路 第六节焦耳定律　 电路中的能量转化 南溪一中 ——王聪 学习目标 1．能从能量转化的角度理解电功、电热和电 功率的含义． 2．理解焦耳定律的意义，并能利用焦耳定律 解决实际问题． 3．知道电功和电热的区别，并能计算纯电阻 电路和非纯电阻电路中的电功、电热． 南溪一中 1．电功，即电流做功，实质上是导体中的__________对自由电荷的_______力在做功． 2．电流做功的过程就是______转化为_________能的过程，电流做功的多少等于______转化为_________能的数量． 3．电功的公式：_________. 4．电功率即单位时间内______________，电流在一段电路上做功的功率等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积．表达式为P＝____＝____. 恒定电场 静电 电能 其他形式 电能 其他形式 W＝UIt 电流所做的功 UI 一、电功 电功率 南溪一中 1．内容：电流通过导体产生的热量跟______________成正比，跟____________及__________成正比． 2．公式：Q＝ 3．热功率：单位时间内的发热功率． P热＝_____＝______. 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 I2R 二、焦耳定律 热功率 思考： 电流通过导体时电热产生的原因？ 南溪一中 一些常见的电热器 电饭锅 电熨斗 电热水器 南溪一中 讨论交流: 1．在电源内部,能量是如何转化的? 2．在外电路上,能量是如何转化的? 3．电路的电功率一定等于热功率吗? 4．你能从能量转化与守恒的角度来理解闭合 电路欧姆定律吗? 南溪一中 1．电源内部：______________转化为______．同时，电源本身也有一定的______．电流流过时电源也会_______，消耗_____________． 2．外电路：通过_________做功，将电源输出的_____转化为__________的能量． 3．表达式：______________. 4．物理意义：电源把其他形式的能量转化为电能的功率____，等于__________________与电源内电路的___________之和，闭合电路欧姆定律实质上是______________在闭合电路中的具体体现． 其他形式的能 电能 电阻 发热 一部分电能 电场力 电能 其他形式 IE＝IU＋I2r IE 电源输出功率IU 热功率I2r 能量守恒定律 三、电路中的能量转化 南溪一中 南溪一中 不同电路中的能量转化 纯电阻和非纯电阻电路的区别 南溪一中 1、一只电炉的电阻丝电阻和一台电动机线圈 电阻相同，都为R，设通过的电流相同，则(在相同时间内)下列说法正确的是( 　) A．电炉和电动机的电热不相等 B．电动机消耗功率大于电炉消耗功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 D．电炉和电动机两端电压相等 南溪一中 课堂练习： BC 电功和电热的理解 南溪一中 2、关于电功W和电热Q的说法正确的是(　 　) A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝Q B．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一 定等于Q C．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立 D．W＝UIt在任何电路中成立，Q＝I2Rt只在纯电阻 电路中成立 南溪一中 课堂练习： B 闭合电路中的几种功率 　物理量 内容　　 电源的 功率P 电源的内耗功率P内 电源输出功率P外 适用于任何电路 表达式 纯电阻 电路 联系 1．几种功率及相互关系 南溪一中 P＝IE P内＝I2r P外＝IU外 P＝I2(R＋r) P内＝I2r P外＝I2R P＝P内＋P外 IE＝IU外＋ I2r 或 2.输出功率随外电阻R的变化关系 (4)当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外 电阻R1和R2，且R1·R2＝r2. (5)P出与R的关系如图所示． 南溪一中 南溪一中 3．电源的效率： (1)对于一般电路来说 (2)对于纯电阻电路来说还可以用下列式子 思考: 当电源输出功率最大时,电源的效率为多少? 南溪一中 3、如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.2 Ω，标有“8 V　16 W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15 Ω，则电源的输出功率为(　 　) A．16 W　　　　　　　　　 B．440 W C．80 W D．400 W 南溪一中 课堂练习： M C 4、一台电动机，线圈电阻是0.4 Ω，当电动机两端加220V电压时，通过电动机的电流是50A，这台电动机每分钟做的机