《焦耳定律》PPT课件.ppt

End~ 祝同学们学习愉快！ 再见！ 2.5 焦耳定律 物理新人教版选修3-1 一、电功和电功率 如图一段电路两端的电压为U，通过的电流为I，在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量　　　． 则电场力做功　　　　　即：　　 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． 　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）. W=UIt 1kW·h＝3.6×106J q=It W=qU 2．电功率：单位时间内电流所做的功 （1）电功率表示电流做功的快慢． （2）单位：在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦（kW）． (3)用电器的额定功率与实际功率。 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 二、焦耳定律 热功率：单位时间内导体的发热功率 电能转化为其他形式能量的过程 　　 电流做功的实质： 纯电阻电路 非纯电阻电路 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 - Q Q UIt I2Rt I＜U/R 说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！ ＞ 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! 指转化为内能的那部分电能! 纯电阻电路: 非纯电阻电路: 欧姆定律适用：I=U/R 电功 = 电热 =I2Rt W=　Q = UIt =U2t/R UIt ＞ I2Rt 欧姆定律不适用：I＜U/R 电功：W= UIt 电热：Q=I2Rt 电功率：P=UI 热功率：P热=I2R Ｐ电＝Ｐ热＋Ｐ机 Ｐ电＝ＵＩ Ｐ热＝Ｉ２Ｒ 例2、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过电流为0.3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？ 解: 例3．加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） A．P 　 B．U2/r 　　 C．P2r/U2 D．P-P2r/U2 非纯电阻电路中计算电功率 只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R 所以 正确的是 （C） 例题4： 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） CD 小结与反思： １．电功 ３．电功率 ４．热功率 ２．焦耳热 ５．纯电阻电路与非纯电阻电路的区别 ６．欧姆定律的适用条件 问题： “根据欧姆定律 导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？” 不正确 与长度有关 决定导体电阻大小的因素有哪些？ 与材料有关 与横截面积有关 问题的提出 猜想： 电阻R与导线长度L间的定量关系可能会是怎样的？ 电阻R与导线横截面积S间的定量关系可能会是怎样的？ 实验探究： 一、实验方法的讨论 1.同种材料，S一定，探究电阻R与L的关系 2.同种材料，L一定，探究电阻R与S的关系 3.不同材料，S、L一定，探究R与材料的关系 实验方法--------控制变量法 V1 V2 炭钢丝 S 2L 镍铬丝 S L 镍铬丝 S 2L 镍铬丝 2S 2L 实验结论: 综上所述，有： 这样的关系具有普遍意义么？ 同种材料，S一定，电阻R与L成正比 R ∝L 同种材料，L一定，电阻与S成反比 理论探究 L1、R1 L1、R1 L1、R1 L1、R1 1.导体的电阻R与长度L的关系 （提示从串并联知识去考虑） 讨论： 123 n S0 R0 R=R0/n nS0 2.导体的电阻R与横截面积S的关系 同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。 数学表达式： 请求出你实验中的k值，并分析k有何意义？ 得出结论: 比例系数k 有何意义？ 思考： 测电阻R 方法: 伏安法 实验电路图: 探究导体电阻与材料的关系 电阻定律 1.内容： 同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻与构成它的材料有关。 2.表达式: ?是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。 2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量。 1、电阻率越大 表明在相同长度、相同 横截面积的情况下 ，导体