高二物理焦耳定律

高二物理焦耳定律 电热电热1. 1. 电功电功W W 定义：定义：在一段电路中电场力所做的功在一段电路中电场力所做的功, ,也就是通常也就是通常 说的电流所做的功说的电流所做的功, ,简称电功简称电功. . 公式：公式：W=UItW=UIt 单位：单位：J J 2. 2. 电功率电功率P P 定义：定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率单位时间内电流所做的功叫做电功率 公式：公式：P=W/t=UIP=W/t=UI 单位：单位：W WkWkWhkWh1kWh=3.61kWh=3.610106 6J J 电功和电功率、电热和热功率电功和电功率、电热和热功率 3. 3. 焦耳定律焦耳定律 内容：内容：电流通过某导体，在时间电流通过某导体，在时间t t内产生的热量内产生的热量, , 跟跟 电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。 公式：公式：Q=IQ=I2 2RtRt 公式：公式：P P热热=Q/t=I=Q/t=I2 2R R 单位：单位：W kWW kW4. 4. 热功率：热功率：P P热热 导体在单位时间内发出的热量导体在单位时间内发出的热量第1页/共18页纯电阻电路纯电阻电路: : 电能电能 内能内能 QI2Rt WUIt=I=U/RM非纯电阻电路非纯电阻电路: :电能电能 内能内能+ +其它形式的能其它形式的能WW - QQUIt I2RtIU/R说明：欧姆说明：欧姆定律不适用定律不适用于非纯电阻于非纯电阻电路！电路！指某段电路指某段电路在某段时间在某段时间内消耗的全内消耗的全部电能部电能! ! 指转化为指转化为内能的那内能的那部分电能部分电能! !第2页/共18页纯电阻电路纯电阻电路: : 非纯电阻电路非纯电阻电路: :电能电能 内能内能电能电能 内能内能+ +其它形式的能其它形式的能 QI2Rt WUIt=I=U/R电功电功 = = 电热电热：W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R电功率电功率=热功率热功率：P =P热 = UI = I2R = U2/RMWW - QQUIt I2RtIU/R电功：电功：W= UIt电热：电热：Q=I2Rt电功率：电功率：P=UI热功率：热功率：P热=I2R电功电功等于等于电热电热电功电功大于大于电热电热第3页/共18页第4页/共18页 加在某台电动机上的电压是加在某台电动机上的电压是U U，电动机，电动机消耗的电功率为消耗的电功率为P P，电动机线圈的电阻为，电动机线圈的电阻为r r，则电动机线圈上消耗的热功率为（则电动机线圈上消耗的热功率为（ ） A AP P B BU U 2 2/ r/ r C CP P 2 2r /U r /U 2 2 D DP P P P 2 2r / r / U U 2 2 非纯电阻电路中计算非纯电阻电路中计算 电功率只能用电功率只能用P=UP=UI I， 热功率只能用热功率只能用P P热热=I I2 2R R课堂训练课堂训练C第5页/共18页第6页/共18页第7页/共18页R1R2R3第8页/共18页第9页/共18页某一电动机，当电压某一电动机，当电压U U1 1=10V=10V时带不时带不动负载，因此不转动，这时电流为动负载，因此不转动，这时电流为I I1 1=2A=2A。当电压为当电压为U U2 2=36V=36V时能带动负载正常运转，时能带动负载正常运转，这时电流为这时电流为I I2 2=1A=1A。求这时电动机的机械。求这时电动机的机械功率是多大？功率是多大？机械功率机械功率P P=31W=31W由这道例题可知：由这道例题可知：电动机在启动时电流电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小而较小第10页/共18页解析：解析：第11页/共18页第12页/共18页第13页/共18页如图所示，电阻如图所示，电阻R R1 188，电动机绕组，电动机绕组电阻电阻R R0 022，当电键，当电键K K断开时，电阻断开时，电阻R R1 1消耗的电消耗的电功率是功率是2.88W2.88W；当电键闭合时，电阻；当电键闭合时，电阻R R1 1消耗的电功消耗的电功率是率是2W2W，若电源的电动势为，若电源的电动势为6V.6V.求：电键闭合时求：电键闭合时，电动机输出的机械功率，电动机输出的机械功率. . E rDR1=8 K第14页/共18页 练习练习、如图示，电阻、如图示，电阻R R1 1=20 =20 ，电动机的绕组，电动机的绕组R R2 210 10 。当电键打开时，电流表的示数是。当电键打开时，电流表的示数是0 05A5A，当电键，当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数流表的示数I I 和电路消耗的电功率应是和电路消耗的电功率应是 ( )( ) (A)I(A)I1 15A (B)I5A (B)I1 15A5A(C)P(C)P15W (D)P15W (D)P15W15WDR1AUB D 练习练习. . 一台电动机，额定电压是一台电动机，额定电压是100V100V，电阻是，电阻是11，正常工作时，通过的电流为，正常工作时，通过的电流为5A5A，则电动机因发热，则电动机因发热损失的功率为损失的功率为 （ ） 电动机的输出功率为电动机的输出功率为 （ ） （A A）500W 500W （B B）25W 25W （C C）200W 200W （D D）475W475W B D第15页/共18页第16页/共18页K1红黄第17页/共18页