26焦耳定律（课件杨凯）

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,*,*,*,焦耳定律,制作人：杨凯,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,电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压,U,、,电路中的电流,I,和通电时间,t,三者的乘积,（,3,）单位：在国际单位制中电功的单位是焦（,J），,常用单位有千瓦时（,kWh,）.,1kWh3.610,6,J,（,1,）定义：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,（,2,）公式：,电功普适公式,2,电功率,一段电路上的电功率,P,等于这段电路两端的电压,U,和电路中电流,I,的乘积,（,3,）意义：电功率表示电流做功的快慢,（,4,）单位：在国际单位制中是瓦（,W），,常用单位还有毫瓦（,mW,），,千瓦（,kW）,1kW10,3,W10,6,mW=10,-3,MW,（,1,）定义：电场力做的功与完成这些功所用,时间的比值,（,2,）公式：,电功,率,普适公式,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）,150,300800,100150,8001200,4060,额定功率和实际功率,二、电热和热功率,电流做功的过程，是电能转化为其他形式能量的过程,电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能；电热器把电能转化为热能,在真空中，电场力对电荷做正功时，减少的电势能转化为电荷的动能；在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与正离子碰撞，把定向移动的动能传给正离子，使正离子热运动加剧，将电能完全转化为内能,1,、电热,(2),、公式,:,推导：,电能全,部,转化为内能,：,Q=W=,IUt,欧姆定律：,U=IR,Q=I,2,R,t,(1),、定义,:,电流通过导体产生的热量,.,Q=I,2,R,t,(1),内容：,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,（,3,）焦耳定律适用条件：,适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路,纯电阻电路：,只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及,转子被卡住的电动机,也是纯电阻器件,非纯电阻电路：,电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路,2焦耳定律,（,2,）公式：,电热普适公式,(1),、定义,:,电路中产生的热量与产生这些热量所用时间的比值,.,3,、热功率,热功率,P,等于通电导体中电流,I,的二次方与导体电阻,R,的乘积,P=,Q,/,t,=I,2,R,(2),、公式,:,(3),、,单位：瓦,(W),千瓦,(kW),热功,率,普适公式,纯电阻电路,:,电能,内能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,M,非纯电阻电路,:,电能,内能,+,其它形式的能,W,E,其,+,Q,UIt,I,2,Rt=Q,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,:,电能,内能,电能,内能,+,其它形式的能,Q,I,2,Rt,W,UIt,=,I=U/R,电功,=,电热,：,W,=Q,=,UIt,=I,2,Rt,=U,2,t/R,电功率,=,热功率：,P,=P,热,=,UI,=I,2,R,=U,2,/R,M,W,E,其,+,Q,UIt,I,2,Rt,I,U/R,电功：,W=,UIt,电热：,Q=I,2,Rt,电功率：,P=UI,热功率：,P,热,=I,2,R,（,1,）区别：,电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积；,热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积,（,2,）联系：,对纯电阻电路，电功率等于热功率；,对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和,4,电功率和热功率的区别与联系,1.,电功,:,IUt,W,=,2.,电功率,:,IU,t,W,P,=,=,3.,电,热,:,Rt,I,Q,2,=,4.,热功率,:,R,I,t,Q,P,2,=,=,对纯电阻电路,:,电功,=,电热,电功率,=,热功率,对非纯电阻电路,:,电功,电热,电功率,热功率,小结,:,电功和电功率、电热和热功率,应用,1,、,下图所示的电路中，三电阻串联，其阻值,R,1,=2,，,R,=3,，,R,=6,，电路总电压为,U,，各电阻消耗的功率分别为,P,1,、,P,2,、,P,3,，则,P,1,：,P,2,：,P,3,等于,(),A,、,2,：,3,：,6,B,、,6,：,3,：,2,C,、,1,：,2,：,3,D,、,3,：,2,：,1,R,1,R,2,R,3,在串联电路中，功率跟电阻成,正比,。,A,在并联电路中，功率跟电阻成,反比,。,应用,2,、,下图所示的电路中，三电阻,并,联，其阻值,R,1,=2,，,R,=3,，,R,=6,，电路总电压为,U,，各电阻消耗的功率分别为,P,1,、,P,2,、,P,3,，则,P,1,：,P,2,：,P,3,等于,(),A,、,2,：,3,：,6,B,、,6,：,3,：,2,C,、,1,：,2,：,3,D,、,3,：,2,：,1,D,例,1,、对计算任何用电器的热功率都适用的公式是,(),计算,热,功率,的,普,适,公式,为,:,I,2,R,t,Q,P,=,=,例,2,、一个电动机，线圈电阻是,0.4,，当它两端所加的电压为,220V,时，通过的电流是,5A,。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,:,P,电,P,热,+P,机,由焦耳定律,:,电动机的热功率为,:,P,热,I,2,R,消耗的电功率为,:,P,电,IU,因此电动机所做机械功的功率,:,P,机,P,电,P,热,IU,I,2,R,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,I,2,R)t,=(5,220,-,5,2,0.4),60J=6.5,10,4,J,解,:,据能量守恒定律得,:,IUt,=I,2,Rt+W,故电动机每分钟所做的机械功为,:,W=(IU,-,I,2,R)t,=(5220,-,5,2,0.4)60 J,=6.510,4,J,例,2,、一个电动机，线圈电阻是,0.4,，当它两端所加的电压为,220V,时，通过的电流是,5A,。这台电动机每分钟所做的机械功有多少,?,