2012高二物理人教版选修3-1第二章第5节《焦耳定律》.ppt

* * 5 焦耳定律 1．电流做功的多少等于______转化为其他形式能的数量； 所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对____________的 __________在做功，电荷的________减少，其他形式的能在增 加；表达式为 W＝______________. 2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率，表达式 为 P________＝________. 电能 自由电荷 静电力 电势能 IUt IU 3．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 ________，跟导体的电阻及通电时间成________． (2)表达式：Q＝________. 4．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，表达式 为 P＝________＝________. 正比 正比 I2Rt I2R 5．(双选)关于电功，下列说法中正确的有( ) AC A．电功的实质是电场力所做的功 B．电功是电能转化为内能 C．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过 程 D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 知识点 1 电功和电功率 水流可以做功，例如水流可以推动水轮机做功，电流也可 以做功吗？给小电动机通电，电动机转起来，可以把砝码提起． 这个实验表明：电流是可以做功的．这时，一方面电动机消耗 电能，同时砝码的机械能增加．所以，在电流通过电动机做功 的过程中，电能转化为机械能．大量实验结果证明：在通电时 间相同的情况下，电压越大，电流越大，砝码被提升得越高， 表示电流做的功越多．如果保持电压和电流不变，通电时间越 长，砝码被提升得越高，电流做的功就越多． 电场力做的功叫做电功，电场力做功使电荷定向移动产生 电流．电流不仅通过电动机时做功，通过电灯、电炉等用电器 时都要做功．但在相同时间内，电流通过不同用电器所做的功， 一般并不相同．例如，在相同的时间内，电流通过电动机车的 电动机所做的功，要显著地大于通过电扇的电动机所做的功． 为了表示电流做功的快慢，物理学中引入了电功率的概念． 讨论： (1)电功． ①定义：__________对电荷做的功，叫做电功． ②表达式：W＝________＝________，这表示电流在一段 电路 中所做的 功等于这 段电路两 端的________ 、电路中的 ________和______________的乘积． ③单位：在国际单位制中，电功的单位是______，符号是 ______．常用单位是千瓦时 (kW·h) ， 也称为“度 ”.1度＝ 3.6×106 J. 焦耳 J 电场力 qU 电压 U IUt 电流 I 通电时间 t (2)电功率． ①定义：_________________跟完成这些功____________ 的比值叫做电功率． ②表达式：P＝______＝______. ③单位：在国际单位制中，电功率的单位是______，符号 是______． ④物理意义：表示电流做功的________． 快慢 电流所做的功 所用时间 W t IU W 瓦特 1．电功的理解 (1)从力的角度，电功的实质是电场力对电荷做功． (2)从能的角度，电功是电流通过一段电路时，电能转化为 其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度．电流 做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能． 2．公式的适用范围：W＝qU＝IUt 适用于任何电路． 4．用电器的额定功率和实际功率 (1)额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是 用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率． (2)实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率．为了保证 用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率． 【例1】(双选)图 2－5－1 中 R1＝4 Ω，R2＝9 Ω，R3＝18 Ω， 通电后( ) 图 2－5－1 A．经 R1 和 R3 的电流之比 I1∶I3＝3∶1 B．R1 两端的电压和 R3 两端的电压之比 U1∶U3＝4∶9 C．三个电阻消耗的电功率之比 P1∶P2∶P3＝2∶1∶2 D．三个电阻消耗的电功率之比 P1∶P2∶P3＝2∶2∶1 解析：根据欧姆定律及并联电路的电压关系，可知通过电 阻 R2、R3 的电流 I2、I3 的关系为 I2∶I3＝2∶1，通过电阻R1 的 电流 I1＝I2＋I3＝3I3，所以 I1∶I3＝3∶1，U1∶U3＝2∶3，A 正 确，B 错误；根据 P＝I2R，可得 P1∶P2∶P3＝2∶2∶1，C 错误， D 正确． 答案：AD 【触类旁通】 1．三个同样