【物理】2.5焦耳定律课件1(人教版选修3-1).pptVIP

【物理】2.5焦耳定律课件1(人教版选修3-1).ppt

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第二章 恒定电流 第五节 焦耳定律 二、焦耳定律 三、热功和热功率 * * 人教版选修3-1 一、电功和电功率 1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功 静电力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能 W=qU q=It W=UIt 一、电功和电功率 W=UIt 单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J 这是计算电功普遍适用的公式 2.电功率:单位时间内电流做的功叫电功率 P=W/t=UI 单位:瓦(W) 千瓦kW 一、电功和电功率 这是计算电功率普遍适用的公式. 一、电功和电功率 (1)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。 (2)W= qU=UIt是电功的普适式,P= UI是电功率的普适式,适用于任何电路。 例1 如图,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。 1∶2∶6 2.关系式:Q=I2Rt 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) 1.电热:电流通过导体产生的热量 (电能转化为内能的部分) 2.热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率 P=Q/t=I2R Q=I2Rt 即 电功是否等于电热? 电能全部转化为热能,电功等于电热 在非纯电阻电路中,电路消耗的电能 一大部分转化为其他形式的能 W=UIt 在纯电阻电路中 W=UIt不再等于Q=I2Rt, 应该是W=W其它+I2Rt 且UIR。 (例如电流通过电动机,电能转化为机械能) 另一小部分不可避免地转化为电热 (电枢的电阻生热) Q=I2Rt 1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等 电能全部转化为热能,电功等于电热 2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而是难以避免的热能损失.例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等 电能一部分转化为热能,一部分转化为其它能 电功大于电热 例题:一台电动机,线圈电阻是0.4 ?,当电动机两端加220V电压时,通过电动机的电流是50A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 解:电动机消耗的电功率P电、电动机的发热功率 P热、转化为机械能的功率P机。三者之间遵从能量守恒定律,即P电=P热+P机 由焦耳定律,电动机的热功率为 P热 =I2R, 消耗的电功率P电=UI 因此可得电能转化为机械能的功率,即电动机所做机械功的功率 P机=P电-P热=UI-I2R 根据功率与做功的关系,电动机每分钟所做的机械功为 W=P机t=(IU一I2R)t =(50X220-502X0.4)X60J =6X105J

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