焦耳定律》新人教版选修3-1案例分析.ppt

2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率． ３．额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率．用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率． 焦耳(1818～1889)，英国物 理学家，极力想从实验上去证 明能量的不灭，对发现和确立 能量守恒定律作出了主要贡献 1840年，焦耳经过了多次通电导体产生热量的实验发现电能可以转化为热能，并且得出了一条定律，导体在一定时间内放出的热量同电路的电阻以及电流强度二次方的乘积成正比，即焦耳定律。 二、焦耳定律 2、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求： （1）电动机正常工作时的输出功率。 （2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器） * 为什么通电的电炉热得通红，而跟它连接的导线不怎么热？ 一、电功和电功率 思考：（1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? （1）电场力的功的定义式 W=qU （2）电流的定义式 I= 在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量 在这一过程中，电场力做的功 Ⅰ q=It W=qU=IUt 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。 电流在一段电路上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。 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h） 　1kW·h＝3.6×106J 使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。 （１）一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢． （３）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有千瓦（kW） 　1kW＝103W 几种常见家用电器的额定功率 用电路 29吋彩电 电熨斗 电冰箱 微波炉 台灯 额定电压（V） 220 220 220 220 220 额定功（W） 150 300～800 100～150 800～1200 40～60 P额是个定值，P实是个变值 P额≥P实 2. 公式：Q = I 2R t 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 （电能转化为内能的部分） 3. 热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率 P = Q/t = I2R 思考： 电流通过用电器的过程中，消耗电能同时产生其他形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程，即电功 。而电流流过导体会产生焦耳热 ，那么W是否等于Q W = UIt Q = I 2R t 例题 .一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A，这台电动机的电功率、热功率分别是多少？ 解： P电=UI=220V×5A=1100W P热=I2R=(5A)2×0.4Ω=10W 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt = I=U/R M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其它形式的能 W W其他 Q UIt I2Rt I＜U/R 说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ ＞ 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt I=U/R 电功 = 电热 ：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R 电功率=热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/R 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其它形式的能 W W其他 UIt ＞ I2Rt I＜U/R Q 电功率是指某段电路的全部功率，或这段电路上消耗的全部功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积； 热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率,决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。 4、电功率与热功率 （1）区别： （2）联系： 　　对纯电阻电路，电功率等于热功率； 　　对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。 例题 .一台电动机，线圈电阻