第3节焦耳定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五节,焦耳定律,学习目标,1,、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。,2,、知道电功和电热的关系。理解公式,Q=I,2,Rt,（,P=I,2,R,）、,Q=U,2,t/R,（,P=U,2,/R,）的适应条件。,3,、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。,4,、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。,当电动车遇到八达岭,没辙了！,为什么呢？,歇菜了！,烧掉了,!,旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？,旧知识：能量守恒定律。能量是如何转化的？,旧知识：功是能量转化的量度。,能量转化的过程中是什么力在做功？,你能做怎样的分类？,电场力对自由电荷做的功,W=UIt,在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称,电功,.,单位时间内电流所做的功,电功率,P=W/t=UI,单位：,J,单位：,W kw,1kWh=3.610,6,J,kWh(,度,),W=qU,又,q=It,自主学习,普遍适用,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,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,额定功率（,W,）,150,300,800,100,150,800,1200,40,60,一只白炽电灯标有,“,220 V 100 W,”,的字样,它在正常发光时的电流多大？这只白炽灯的电阻多大,?,当实际电压为,55 V,时,灯泡的实际功率多大,?,（电阻几乎不随温度变化）,体验运用,解：额定功率下求电阻,实际电压下求电流和功率,为什么电炉丝热的发红而导线几乎不发热？,焦耳的第一篇重要的论文于,1840,年被送到英国皇家学会，当中指出电导体所发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系，此即焦耳定律。,走近焦耳的实验,1,、,焦耳定律：,电流通过导体时产生的热量,Q,等于电流,I,的二次方、导体的电阻,R,和通电时间,t,三者的乘积,2,、,热功率：,单位时间内导体的发热功率叫做热功率,焦耳热（电热）：,热功率：,焦耳定律：,-,电流的热效应,解题思想：能量的转化与守恒,自主学习,适用范围：专门用来计算用电器产生的热量。,一只白炽电灯标有,“,220 V 100 W,”,的字样,它在正常发光时的电阻多大,?,当实际电压为,55 V,时,灯泡的实际功率怎样,?,（电阻几乎不随温度变化）,你有几种方法求白炽灯正常工作一分钟产生的热量？写出表达式。,体验运用,猜想并思考：,电机卡住,与,正常运转,电流一样吗？,电动机中的电功与电热,合作探究,为什么呢？,从能量转化的角度思考：,卡住,与,正常运转,有什么区别,电动机中的电功与电热,合作探究,纯电阻电路,非纯电阻电路,:,电能,W,电能,W,Q=I,2,Rt,W=UIt,（,I=U/R,）,M,（,I,U/R,）,运转,卡住,内能,Q,焦耳定律,电热,内能,Q,+,其它形式的能,W=UIt,Q=I,2,Rt,电功,等于,电热,电功,大于,电热,=,说明欧姆定律不适用于非纯电阻电路,只有在电能全部转化为导体内能的情况下,欧姆定律,I=U/R,才成立,根据这一关系，你能得出,I,和,U,、,R,有什么关系？,根据这一关系，你能得出,I,和,U,、,R,有什么关系？,体验运用,一台电动机正常工作时两端的电压为,220V,，其内阻为,2,，流过电动机的电流为,10A,。这台电动机正常工作,1s,消耗的电能是多少？产生的热量是多少？输出的机械能是多少？,思考：在电动机正常运转的情况下，若电动机突然被卡住（两端电压不变），,1s,内产生的热量是多少？,思路：能量守恒定律,你知道了吗,?,“,当电动车遇上八达岭,”,为什么会容易烧掉吗,?,思考与讨论：,由公式,和,还可以推导出,一个功率公式,当电阻为,R,的电动机两端电压为,U,时，某同学用这个公式计算了它所消耗的电功率。根据这个功率表达式的推导过程，你能说明这位同学错在那里吗？,合作探究,对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（,）,C D,当堂检测,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,U,2,/r,C,P,2,r/U,2,D,P-P,2,r/U,2,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,=I,2,R,所以 正确的是 （,C,）,当堂检测,关于电功和电热,，下面说法正确的是,(,),A,任何电路中的电功 ，电热,且,B,任何电路中的电功 ，电热 但有时不等于,C,电功 在任何电路中都适用，,只在纯电阻电路中适用,D,电功 ，电热 ，都只适用于纯电阻电路,B,当堂检测,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，电动机的内阻是多少？,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，则吸尘器的机械功率是多少？,解,:,当堂检测,课 堂 小 结,非纯电阻电路,纯电阻电路,电功,W= UIt,电功率,P=UI,电热,Q=I,2,Rt,热功率：,P,热,=I,2,R,=,=,是否只有电阻,是否完全转化为内能,是否遵循欧姆定律,再 见,谢 谢 大 家,